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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(duì)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(diǎn)(γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))下降,A4點(diǎn)(γ-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))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(diǎn)上升,A4點(diǎn)下降(鉻除外,鉻含量小于7%時(shí),A3點(diǎn)下降;大于7%后,A3點(diǎn)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(jiàn)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(jiàn)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?cè)阡撝幸徊糠止倘苡诨w相中,一部分形成合金滲碳體,含量高時(shí)可形成新的合金碳化合物。
抗高溫碳化:高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態(tài)環(huán)境中由于氣體與材料表面發(fā)生高溫反應(yīng),吸附在其表面上那一部分碳原子產(chǎn)生的表面增碳現(xiàn)象。金屬表面吸收大量的談,碳連續(xù)不斷地滲入金屬內(nèi)部,當(dāng)超過(guò)了碳在金屬中的溶解度,高溫下降形成許多不穩(wěn)定的碳化物、析出石墨等,這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學(xué)性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼,由于碳化,在鋼中出現(xiàn)大量的碳化鉻,從而造成鋼的貧鉻,使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態(tài),但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。使用高合金的耐熱鋼是解決高溫碳化的重要途徑。在工程中常用25Cr-20Ni鋼和25Cr-35Ni鋼來(lái)制造高溫裂解爐的爐管,效果很好。硅是提高鋼抗高溫碳化的有利元素之一,但它在鋼中的含量不宜超過(guò)2%。碳化物穩(wěn)定元素鈮、鈦、鎢等對(duì)提高抗高溫碳化性能是有利的。改變氣氛的成分能改變碳化條件,改善高溫碳化的環(huán)境1Cr6Si2Mo鋼●用途: 用于工作溫度小于600℃的鍋爐吊掛、省煤器管夾、定位板,工作溫度小于650℃以下的燃?xì)廨啓C(jī)氣缸襯套,還廣泛用于石油工業(yè)等?!窆に囆阅埽?.冶煉:電爐冶煉。2.熱加工:始鍛溫度1160℃,終鍛溫度850℃,鍛軋后砂冷或堆冷。該鋼有空淬現(xiàn)象,熱加工后快冷后發(fā)生裂紋,應(yīng)緩冷。另外,該鋼有脫碳傾向,加熱時(shí)溫度階段應(yīng)保證斷面溫度均勻,如保持時(shí)間長(zhǎng),應(yīng)保持還原氣氛。3.冷加工:薄板(<3mm)可在室溫下彎曲、卷邊,如需要進(jìn)行較復(fù)雜的成型,則可預(yù)熱到200℃,以提高塑性。如果變形量打,也可分幾次變形,中間經(jīng)過(guò)應(yīng)力退火。 4.切削性能:切削性能尚可,由于含鉻量較高,故較粘、較韌。
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40Cr是軸類零件的常用材料,它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)(或正火)后,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能,淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后,具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后,表面硬度可達(dá)50~58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可制造較高精度的軸。
40Cr廣泛用于機(jī)械制造,這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼,淬火性能并不好,40Cr可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度,又希望發(fā)揮40Cr優(yōu)越的機(jī)械性能,常將40Cr表面滲碳淬火,這樣就能得到需要的表面硬度。40Cr屬于可氮化鋼,其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度,40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度能達(dá)到HRA72~78,心部硬度達(dá)到HRC43~55。氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄,并且較脆,因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織,所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。
合金鋼通常是在調(diào)質(zhì)后使用,用于制造高應(yīng)力及磨損條件下工作的零件,制造直徑80mm以下的零件時(shí)鋼的性能與45Cr相近;也可在正火及高溫回火后使用,用于制造中等負(fù)荷、截面尺寸較大的零件。例如:重型機(jī)械上用作滾動(dòng)軸承中的主軸、軸及大型齒輪;汽車上的傳動(dòng)花鍵軸以及承受沖擊負(fù)荷的心軸;一般機(jī)械上用作齒輪、蝸桿、齒輪軸、曲軸、連桿等。此外,此鋼還可用來(lái)制造板彈簧及平卷簧等。
12Cr1MoV合金鋼板鋼熱軋薄鋼板和鋼帶鋼板知識(shí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶用于汽車、航空工業(yè)及其他部門。其鋼的牌號(hào)為沸騰鋼:08F、10F、15F;2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶用于各種機(jī)械結(jié)構(gòu)件。其鋼的牌號(hào)為低碳鋼括:05F、08F、08、10F、10、15F、20、25、20Mn、25Mn等專用結(jié)構(gòu)鋼板1、壓力容器用鋼板:用大寫(xiě)R在牌號(hào)尾表示,其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)也可用含碳量或含合金元素表示。西安再如:20R、16MnR、15MnVNR、8MnMoNbR、MnNiMoNbR、15CrMoR等均用含碳量或含合金元素來(lái)表示。
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