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②錳含量較高的優質碳素結構鋼,應將錳元素標出,例如50Mn。③沸騰鋼、半鎮靜鋼及專門用途的優質碳素結構鋼應在鋼號后特別標出,例如平均碳含量為0.1%的半鎮靜鋼,其鋼號為10b。3.碳素工具鋼①鋼號冠以“T”,以免與其他鋼類相混。②鋼號中的數字表示碳含量,以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。③錳含量較高者,在鋼號后標出“Mn”,例如“T8Mn”。④高級優質碳素工具鋼的磷、硫含量,比一般優質碳素工具鋼低,在鋼號后加注字母“A”,以示區別,例如“T8MnA”。4.易切削鋼①鋼號冠以“Y”,以區別于優質碳素結構鋼。②字母“Y”后的數字表示碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼,其鋼號為“Y30”。③錳含量較高者,亦在鋼號后標出“Mn”,例如“Y40Mn”。5.合金結構鋼①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,如40Cr。②鋼中主要合金元素,除個別合金元素外,一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時,鋼號中一般只標出元素符號,而不標明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號后亦可標以數字“1”,例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時,在元素符號后面應標明含量,可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素,均屬合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。
合金凝固時,由于溶質在固相中和在液相中的溶解度不同,而產生選分結晶(也稱脫溶或液析)現象。即伴隨結晶的進行,在凝固前沿不斷有溶質析出(K<1時),使液相同溶質濃度逐漸增加。在平衡結晶時,溶質在固、液兩相中的均勻擴散都得以充分進行,因而并不產生偏析。但在鋼液的實際凝固過程中,溶質在兩相,特別是在固相中的擴散不能充分進行。結果析出的溶質不斷在凝固前沿的母液中富集,形成濃度很高的溶質偏析層,此偏析層內熔體的液相線溫度相對于成分未變之母液的液相線溫度有所降低,因而使凝固前沿處熔體的過冷減小。這一現象對凝固組織有很大的影響。極端情況下(固相不均化、液相不混合)凝固前沿出現溶質大的富集情況。其溶質的分布可用下式來描述:式中C L(x)為距凝固前沿x處液相中溶質濃度;C0為合金熔體中溶質的初始濃度;K為溶質的平衡分配系數,K=C0/CL導;R為結晶速度;DL為溶質在液相中的擴散系數。設K為常數(液、固相線為直線),且液相線斜率為m,則與凝固前沿溶質濃度相對應的液相線溫度分布可用t L(x) =t0-mC L(x) =t0-mC0(1+1-k/k e -R/DLx)來描述。C L(x)及t L(x)的變化如圖2所示。可見C L(x)隨距凝固前沿距離增加而減小,t L(x)隨距凝固前沿距離的增加而增高。在凝固前沿(x=O)處。熔體液相線溫度tL與熔體實際溫度之差稱過冷,即Δt =tL-te。當達到穩定態結晶時,凝固前沿處tL=te=ts此時,液相線溫度分布曲線與實際溫度分布曲線所圍成的區域(圖2陰影區)稱組成過冷區。組成過冷的出現,必將終止原有凝固界面的繼續推進,并且當其凝固前沿前方過冷較大處的過冷超過生核所需的過冷度Δt ﹡ 時,將在凝固界面前方形成新的晶核。這是鋼錠結晶組織由柱狀晶向等軸晶轉變的一種有說服力的解釋。
碳化作用劑,防止鋼材變脆,在高溫時保持鋼材的強度,出現在很多鋼材中,空氣硬化鋼(例如A-2,ATS-34)總是包含1%或者更多的鉬,這樣它們才能在空氣中變硬。鎳(Nickle)保持強度、抗腐蝕性、和韌性。出現在L-6\AUS-6和AUS-8中。硅(Silicon)有助于增強強度。和錳一樣,硅在鋼的生產過程中用于保持鋼材的強度。鎢(Tungsten)增強抗磨損性。將鎢和適當比例的鉻或錳混合用于制造高速鋼。在高速鋼M-2中就含有大量的鎢。釩(Vanadium)增強抗磨損能力和延展性。在許多種鋼材中都含有釩,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的釩。而BG-42與ATS-34大的不同就是前者含有釩。磷(Phosphorus)是有害元素,降低鋼的塑性和韌性,出現冷脆性,能使鋼的強度顯著提高,同時提高大氣腐蝕穩定性,含量應該限制在0.05%以下。硫(Sulfur)
1) 無擴散性——馬氏體轉變是非擴散性轉變,因而轉變過程中沒有成分變化,M的含碳量和原來A的相同。2)切變共格和表面浮凸現象——由于原子不能進行擴散,因而晶格轉變只能以切變的機制進行。3)變溫形成——M只有在不斷降低溫度的條件下,轉變才能繼續進行。4)高速長大——馬氏體生長速度極快,片間相撞容易在馬氏體片內產生顯裂紋。5) 轉變不完全——殘余奧氏體A殘——MS點越高,M越多,A殘越少。Ms和Mf點的溫度與冷卻速度無關,主要取決于含碳量與合金元素的含量。如圖所示: [3]
過冷奧氏體轉變曲線由于轉變溫度不同,過冷奧氏體將按不同機理轉變成不同的組織(P、B、M)。轉變類型主要取決于轉變溫度,但轉變量和速度又與時間密切相關。過冷奧氏體轉變曲線——表示溫度、時間、和轉變量三者之間的關系曲線。(一)過冷奧氏體等溫轉變曲線過冷奧氏體等溫轉變曲線又叫C曲線,也稱為TTT曲線。如圖所示:冷卻方式:1)等溫冷卻
合并圖冊(2張)2)連續冷卻1、等溫轉變曲線的建立等溫轉變曲線可以用金相法、膨脹法、電阻法和熱分析法等多種方法建立。
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