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淬透性的基本概念鋼的淬透性——是指在規(guī)定的條件下,鋼在淬火時能夠獲得淬硬層深度的能力。淬透性是鋼的一種熱處理工藝性能,與冷卻速度無關。淬透性也叫可淬性,它取決于鋼的淬火臨界冷卻速度VK(過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線CCT曲線的臨界冷卻速度)的大小。二、淬透性對鋼的力學性能的影響淬透性對鋼的力學性能有很大影響。淬透的工件,表里性能均勻一致;未淬透時,表里性能存在差異。淬透的工件經(jīng)調(diào)質(zhì)后由表及里都是回火索氏體,而未淬透的工件心部是片狀索氏體和鐵素體,尤其是韌性(ak)相差特別大。不同的零件對淬透性要求不一樣。如彈簧要求淬透,而齒輪即不要求淬透。三、影響淬透性的因素影響鋼的淬透性的決定性因素是臨界冷卻速度(vk),臨界冷卻速度越小,淬透性越大。影響因素有:1、含碳量 :共析點附近淬透性好,遠離S點差。2、合金元素: 除Co外,幾乎所有的合金元素都降低鋼的臨界冷卻速度,即提高鋼的淬透性。3、奧氏體化:溫度越高,保溫時間越長,鋼的淬透性增大。四、淬透性的測定和表示方法未端淬火法GB225—88鋼的淬透性表示方法
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(jù)成分不同,又可分為碳素鋼和合金鋼。根據(jù)性能和用途不同,又可分為結(jié)構(gòu)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(yè)和工業(yè)醫(yī)療業(yè)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%
淬硬性是指鋼在正常淬火條件下,所能達到的高硬度。是鋼的一種工藝性能。奧氏體中固溶的碳越多,淬硬性就越高。與合金元素沒有多大關系。而淬透性與合金元素就有很大的關系。淬硬性高的鋼,其淬透性不一定高。2、淬透性在生產(chǎn)中的應用對承受動載荷的一些重要零件要選用能全部淬透的鋼;如發(fā)動機連桿、彈簧等;當零件表里性能可以不一致時(不要求淬透),選用淬透性適宜的鋼即可。如齒輪;焊接件不可選用淬透性高的鋼,否則就容易在焊縫附近出現(xiàn)淬火組織,造成變形和裂紋;對于淬透性好的鋼,可以采用冷卻速度緩慢的淬火介質(zhì)。這對于復雜工件十分有利。 [3]3、熱處理(Heat Treatment) - 是利用加熱和冷卻以改變金屬物理性質(zhì)的方法。熱處理能改善鋼的顯結(jié)構(gòu),使達到所需的物理要求。韌性,硬度 和耐磨性 是通過熱處理而獲得的特性中的幾種。要獲得這些特性,需使用熱處理中的淬硬<又稱淬火>,回火,退火<又稱朡化>和表面淬硬等操作。不銹鋼產(chǎn)品
1)、淬硬(Hardening,又稱淬火) - 是將金屬均勻地加熱至適當溫度,然后迅速浸入水或油中急冷,或在空氣中或冷凍區(qū)中冷卻,使金屬獲得所需要的硬度。2)、回火(Tempering) - 鋼件淬硬后會變脆,同時由淬火急冷而引致的應力,可使鋼件受到輕擊而斷裂。要脆性,可用回火處理法。回火就是將鋼件重新加熱至適當?shù)臏囟然蝾伾缓笥枰约崩洹;鼗痣m然使鋼的硬度略為減少,但可增加鋼的韌性而降低其脆性
鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖含量很少,但對鋼材性能的影響很大。碳是決定鋼材性能的重要元素,它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降;但當含碳量大于1.0%時,隨含碳量增加,鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳小于0.25%,工程用低合金鋼含碳小于0.52%。鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等,控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一,主要溶于鐵素體起強化作用。磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低,但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中,降低鋼材的各種機械性能。由于硫化物熔點低,使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離,引起鋼材斷裂,形成熱脆現(xiàn)象稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。氧是鋼中有害元素,主要存在于非金屬夾雜物中,少量熔于鐵素體內(nèi)。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差。
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