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編輯1.碳素結構鋼①由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”,代表鋼材的屈服點,后面的數字表示屈服點數值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(σs)為235MPa的碳素結構鋼。②必要時鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號:F表示沸騰鋼;b表示半鎮靜鋼:Z表示鎮靜鋼;TZ表示特殊鎮靜鋼,鎮靜鋼可不標符號,即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。③專門用途的碳素鋼,例如橋梁鋼、船用鋼等,基本上采用碳素結構鋼的表示方法,但在鋼號后附加表示用途的字母。2.優質碳素結構鋼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,例如平均碳含量為0.45%的鋼,鋼號為“45”,它不是順序號,所以不能讀成45號鋼。
鋼的熱處理是指在固態下通過對鋼進行不同的加熱、保溫、冷卻來改變鋼的組織結構,從而獲得所需要性能的一種工藝。鋼的熱處理路線圖,如圖所示:2、鋼的熱處理分類(1)根據工藝方法來分1)整體熱處理(退火、正火、淬火、回 火);2)表面熱處理(火焰加熱表面淬火、感應加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等);3)化學熱處理(滲碳、滲氮、滲其它元素等)。(2)根據熱處理在零件加工中的作用分1)預先熱處理(退火、正火):為機械零件切削加工前的一個中間工序,以改善切削加工性能及為后續作組織準備。2)終熱處理(淬火、回火):獲得零件終使用性能的熱處理 。3、過熱度和過冷度加熱和冷卻時相圖上臨界點位置,如圖所示:平衡態相變線:A1、A3、Acm加熱(過熱度): Ac1、Ac3、Accm
冷卻(過冷度): Ar1、Ar3、Arcm
通常硫是有害元素,使鋼熱脆性大,含量限制在0.05%以下。但是易切削鋼的硫含量高,可達0.08%~0.40%。鋼指含碳量小于2%的鐵碳合金。根據成分不同,又可分為碳素鋼和合金鋼。根據性能和用途不同,又可分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼。按化學成分分 (1)碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:1)低碳鋼——含碳量wc≤0.25% 2)中碳鋼——含碳量wc0.25%~0.60% 3)高碳鋼——含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多 (2)合金鋼 為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為: 1)低合金鋼——合金元素的總含量≤5% 2)中合金鋼——合金元素的總含量5%~10% 3)高合金鋼——合金元素的總含量>10%
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。
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