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鈦板主要用于制作飛機(jī)發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)部件,其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。中國于1956年開始鈦和鈦板研究;60年代中期開始鈦材的工業(yè)化生產(chǎn)并研制成TB2合金。
50Mn2V屬于合金結(jié)構(gòu)鋼板經(jīng)熱處理后應(yīng)具有良好的基體強(qiáng)度、耐磨性能和焊接性能,易校平,用做鋸片基體、輕質(zhì)模具、彈簧等。表面質(zhì)量良好;板形好、尺寸精度高;淬透性良好。50Mn2V的主體生產(chǎn)工藝流程是轉(zhuǎn)爐冶煉—連鑄—軋制。相對而言50Mn2V的碳含量還是較高,這需要在冶煉—連鑄防止時裂紋斷裂產(chǎn)生,在軋制時要工藝合理在變形抗力符合范圍內(nèi)軋制。研究發(fā)現(xiàn),50Mn2V的塑性區(qū)域為830-980℃,可依據(jù)此制定合理的二次冷卻及連鑄制度,防止裂紋產(chǎn)生;另一方面,50Mn2V屬中碳鋼,強(qiáng)度高,鑄坯內(nèi)應(yīng)力大,導(dǎo)熱性能較差,連鑄坯冷卻過程中應(yīng)采用緩冷,避免溫度波動過大,導(dǎo)致斷裂產(chǎn)生。同時軋制試驗表明,想比于典型的高變形抗力板帶熱軋鋼DB785、3Cr2Mo,在1060-780℃范圍內(nèi),3Cr2Mo鋼的變形力,其次為DB785,50Mn2V小。可以認(rèn)定50Mn2V的變形抗力小于或相當(dāng)于DB785鋼。凡能生產(chǎn)3Cr2Mo和DB785鋼的冶金企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備能力完全可以用來生產(chǎn)金剛石鋸片基體材料50Mn2V。
合金元素對鋼的機(jī)械性能的影響:1.對退火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響結(jié)構(gòu)鋼在退火狀態(tài)下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中,形成合金鐵素體,依靠固溶強(qiáng)化作用,提高強(qiáng)度和硬度,但同時降低塑性和韌性。2.對退火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移,從而使組織中的珠光體的比例增大,使珠光體層片距離減小,這也使鋼的強(qiáng)度增加,塑性下降。但是在退火狀態(tài)下,合金鋼沒有很大的優(yōu)越性。由于過冷奧氏體穩(wěn)定性增大,合金鋼在正火狀態(tài)下可得到層片距離更小的珠光體,或貝氏體甚至馬氏體組織,從而強(qiáng)度大為增加。Mn、Cr、Cu的強(qiáng)化作用較大,而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結(jié)構(gòu)鋼的實際含量)下影響很小。3.對淬火、回火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響合金元素對淬火、回火狀態(tài)下鋼的強(qiáng)化作用顯著,因為它充分利用了全部的四種強(qiáng)化機(jī)制。淬火時形成馬氏體,回火時析出碳化物,造成強(qiáng)烈的第二相強(qiáng)化,同時使韌性大大改善,故獲得馬氏體并對其回火是鋼的經(jīng)濟(jì)和有效的綜合強(qiáng)化方法。合金元素加入鋼中,首要的目的是提高鋼的淬透性,保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩(wěn)定性,使馬氏體的保持到較高溫度,使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細(xì)小、均勻和穩(wěn)定。這樣,在同樣條件下,合金鋼比碳鋼具有更高的強(qiáng)度。
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溶于鐵中:幾乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入鐵中,形成合金鐵素體或合金奧氏體,按其對α-Fe或γ-Fe的作用,可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。擴(kuò)大γ相區(qū)的元素—亦稱奧氏體穩(wěn)定化元素,主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等,它們使A3點(γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變點)下降,A4點(γ-Fe的轉(zhuǎn)變點)上升,從而擴(kuò)大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后,可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下,使α相區(qū)消失,稱為完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素。另外一些元素(如C、N、Cu等),雖然擴(kuò)大γ相區(qū),但不能擴(kuò)大到室溫,故稱之為部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素。縮小γ相區(qū)元素——亦稱鐵素體穩(wěn)定化元素,主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升,A4點下降(鉻除外,鉻含量小于7%時,A3點下降;大于7%后,A3點迅速上升),從而縮小γ相區(qū)存在的范圍,使鐵素體穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區(qū)的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區(qū)的元素(如B、Nb、Zr等)。形成碳化物:合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小,可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。常見非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩(wěn)定性程度由弱到強(qiáng)的次序排列),它們在鋼中一部分固溶于基體相中,一部分形成合金滲碳體,含量高時可形成新的合金碳化合物。
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