金属材料与热处理热处理主要有哪些方法? Q235和...

Q235钢制防滑铲的热处理新工艺
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提示: 低碳钢是机械制造中广泛应用的金属材料,货源充足,价格低廉,长期以来人们习惯地认为低碳钢淬透性差,淬火强化效果不明显,故总是采用渗碳等表面强化手段使之强化。自从低碳马氏体新技术应用以后,Q235钢防滑铲获得了新生,以下简介其热处理工艺及其效果。 1)热处理工艺。Q235钢防滑铲要求硬度35~40HRC,通过试验将淬火
&&& 低碳钢是机械制造中广泛应用的金属材料,货源充足,价格低廉,长期以来人们习惯地认为低碳钢淬透性差,淬火强化效果不明显,故总是采用渗碳等表面强化手段使之强化。自从低碳马氏体新技术应用以后,Q235钢防滑铲获得了新生,以下简介其热处理工艺及其效果。
&&& 1)热处理工艺。Q235钢防滑铲要求硬度35~40HRC,通过试验将淬火加热温度提高至930~960℃,保温2~3min,淬火冷却介质选用10%~15%(质量分数)NaOH水溶液或5%~8%(质量分数)NaCl水溶液,淬火后硬度36~ 40HRC。
&&& 2)工艺性能比较。如果采用渗碳淬火工艺,时间至少需5h以上,而采用盐浴直接淬火强化只用3~5min。另外,由于钢本身含碳量低,没有其他合金元素(很微量),淬火后得到的低碳马氏体韧而不脆,要比其他合金钢和中、高碳钢的淬火内应力小得多,可以不进行回火,节约了大量的能源,提高了生产效率。使用结果表明,低碳马氏体的强度、韧性和耐磨能力可以和渗碳处理的相媲美,完全合乎技术要求。采用新工艺处理的防滑铲质量稳定,成本低,设备简单,操作方便,便于实现连续生产,用网带炉生产不失为一种更为先进热处理方法。
(责任编辑: 佚名 )
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导读:材料为20CrMnTi,供选材料有16Mn、45钢、40Cr和T12,(1)选择合适的材料,材料为Cr12MoV钢,因材料库下料时搞错了,45、为下列工件选择合适的材料和热处理方法:,材料:38CrMoAlA、40Cr、45、Q235、50CrVA、T7、T10、,习题五铸铁,习题六非铁金属材料与硬质合金,16、轴瓦材料必须具有什么特性?对轴承合金的组织有什么要求?巴氏合金有几类?举例,(1)
(1)球化退火、淬火及回火的目的
(2)球化退火、淬火及回火的大致工艺
28、W18Cr4V钢的AC1约为820℃,若以一般工具钢AC1+30―50℃常规方法来确定其淬火温度,在最终热处理后能否达到高速切削刃具要求的性能?为什么?
W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行三次回火,又是为什么?高速钢的560℃回火是否为调质处理?为什么?
29、分析比较W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种高速钢的优缺点,指出其主要用途,并说明:
(1)各合金元素的平均含量及其主要作用
(2)为什么W6Mo5Cr4V2的热硬性比W18Cr4V稍低?
30、W18Cr4V钢制造的铣刀的工艺路线如下:
下料――锻造――退火――机加工――最终热处理――喷砂――磨加工――产品,试分析:
(1)指出合金元素W、Cr、V在钢中的主要作用
(2)为何下料后必须锻造
(3)锻后为何必须退火
(4)淬火+回火工艺的特点?(画工艺图说明)
(5)写出最终组织
31、何谓热硬性(红硬性)?钢的热硬性和“二次硬化”有何关系?W18Cr4V的二次硬化产生在哪个回火温度范围?
32、冷冲模具钢所要求的性能与一般刃具有何差别?为什么尺寸较大的、重载的、要求耐磨和低变形的冷冲模具钢不宜采用9SiCr、9Mn2V等一般低合金工具钢制造,而常用Cr12MoV钢制造?其淬火、回火温度如何选定?有时发现崩刃而失效,估计是何原因?
33、为什么量具在保存和使用过程中尺寸会发生变化?采取什么措施可使量具尺寸得到长期稳定?试举例说明。
34、常见的不锈钢有哪几种?其用途如何?为什么不锈钢中含铬量都超过12%?含铬量超过12%的Cr12MoV是否属于不锈钢?为什么?不锈钢是否在任何介质中都不锈?下列用品常用何种不锈钢制造?说明其热处理的主要目的及工艺方法:
(1)外科手术刀
(2)汽轮机叶片
(3)硝酸槽
(4)牙科用口腔丝
35、与Cr13型不锈钢比较,奥氏体型不锈钢有何特性?18-8型奥氏体不锈钢中各元素起什
么作用?为了提高抗蚀性能可采取何种工艺方法?
36、哪些工件和用品要求具有高的抗氧化性?常见的抗氧化钢有哪几种?其用途如何?合金元素在抗氧化钢中的作用?
37、将1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢用作奥氏体热强钢时,应采用何种热处理?为什么?热处理后,它的高温性能如何?用途如何?
38、指出下列特殊性能钢的类别、用途、碳和合金元素的作用及热处理特点
(1)3Cr13
(2)0Cr18Ni9
(3)1Cr11MoV
(4)12CrMoV
(5)1Cr18Ni9Ti
(6)ZGMn13
39、何谓固溶处理,奥氏体不锈钢为何要固溶处理。
40、硬质合金有何特点?指出下列硬质合金的类别、成分与用途:
41、与高速钢相比,硬质合金有何优缺点?与高速钢相比和金属陶瓷相比,钢结硬质合金有何优点?
42、拖拉机的变速齿轮,材料为20CrMnTi,要求齿面硬度58-64HRC,分析说明采用什么热处理工艺才能达到要求?
43、今有一种Φ10mm的杆类零件,受中等交变载荷载荷作用,要求零件沿截面性能均匀一致,供选材料有16Mn、45钢、40Cr和T12。要求:
(1)选择合适的材料
(2)编制简明工艺路线
(3)说明各热处理工序的主要作用
(4)指出最终组织。
44、有一块凹模,材料为Cr12MoV钢。因材料库下料时搞错了,下成T12A。试分析
(1)如果按照Cr12MoV钢进行预先热处理和最终热处理,凹模会产生哪些缺陷?
(2)如果预先热处理按照Cr12MoV钢进行,而最终热处理的淬火按照T12进行,又会产生哪些缺陷?
45、为下列工件选择合适的材料和热处理方法:
工件:发动机连杆螺栓、发动机排气门弹簧、镗床镗杆、自行车车架、车辆缓冲弹簧、车床未座顶尖、机用大钻头、螺丝刀、车床丝杠螺母、高速粗车铸铁的车刀、普通机床地脚螺栓
材料:38CrMoAlA、40Cr、45、Q235、50CrVA、T7、T10、Q295、W18Cr4V、60Si2Mn
1、 白口铸铁、灰口铸铁和钢,这三者的成分、组织和性能有何差别?
2、 化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响?
3、 试述石墨形态对铸铁性能的影响。
4、 说明石墨化的三个阶段,第三阶段石墨化对铸铁组织的影响如何?
5、 依据石墨形态,铸铁一般分几类?各类大致的用途?
6、 什么是铸铁,与碳钢相比有何优缺点?其主要原因是什么?
7、 什么叫灰口铸铁的孕育处理?其目的是什么?
8、 球墨铸铁是如何获得的?
9、 下列说法是否正确:
(1) 石墨化过程的第一阶段最不易进行。
(2) 石墨化的第三阶段最容易进行。
(3) 采用球化退火可以使普通灰口铸铁变为球墨铸铁。
(4) 可锻铸铁在高温时,是可以进行锻造加工的。
(5) 白口铸铁由于硬度高较高,可作切削工具使用。
(6) 灰口铸铁经过热处理,改变了基体组织和石墨形态,从而提高了性能。
(7) 灰铸铁不能整体淬火。
(8) 球墨铸铁可以通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。
10、为什么一般机器的支架、机床床身常用灰口铸铁制造?
11、有一铸件壁厚为15――30mm的零件,要求抗弯强度350Mpa,应选用何种牌号的灰口铸铁制造为宜?
12、生产中出现下列不正常现象,应采取什么有效措施予以防止或改善?
(2) 灰口铸铁磨床床身铸造后切削,在切削后发生不允许变形 灰口铸铁薄壁处出现白口组织,造成切削加工困难。
13、为什么可锻化退火前要求铸铁的原始组织全部为百口组织?可采取何种措施加以保
证?与灰口铸铁相比较,可锻铸铁有何优点?可锻铸铁可否锻造?
14、与灰口铸铁、可锻铸铁相比,为什么球墨铸铁的机械性能较高?高强度球铁如何获得? 举例说明目前有哪些工件已成功地用球墨铸铁代替钢或可锻铸铁制造。
15、指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标
(3) HT150-330、HT250-470、HT400-680 KT350-100、KTZ70-2 QT420-10、QT800-20、QT120-1
16、举例说明热处理在灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等铸件生产中的实际应用及效果。
17、灰口铸铁和球墨铸铁可分别进行哪些热处理?
18、灰口铸铁的石墨化不完全可采用什么办法补救?
19、下列工件宜选择何种特殊铸铁制造?
(1)磨床导轨
(2)℃加热炉底板
(3)硝酸盛贮器
20、填空题
(1)灰口铸铁中C主要以(
)形式存在,可制造(
(2)可锻铸铁中G的形态为(
),可制造(
(3)球墨铸铁中G的形态为(
),可制造(
(4)蠕墨铸铁中G的形态为(
),可制造(
(5)影响石墨化的主要因素是(
(6)球墨铸铁的强度、塑韧性均较普通灰口铸铁高,是因为(
(7)HT200牌号中HT表示(
),200表示(
(8)生产球墨铸铁选用(
)作球化剂。
非铁金属材料与硬质合金
1、 试从机理、组织与性能变化上对铝合金淬火和时效处理与钢的淬火回火处理进行比较。
2、 不同铝合金可通过哪些途径达到强化的目的?
3、 怎样的合金才能进行时效强化?黄铜能否进行时效强化?一般采用何种强化方式?
4、 如何提高纯铜导线的强度?
5、 一批紫铜在退火后一碰就脆断,试分析其原因。
6、 何谓硅铝明?它属于哪一类合金?为什么硅铝明具有良好的铸造性能?在变质处理前 后其组织和性能有何变化?
7、 简述铝合金的变质处理和灰铸铁的孕育处理有何异同之处。
8、 简述固溶强化、弥散强化、时效强化产生的原因及它们的区别。钢的强化方法与铝合金 的强化方法有何不同?
9、 试述下列零件进行时效处理的作用:
(a)性状复杂的大型铸件在500-600℃进行时效处理。
(b)铝合金淬火后在140℃进行时效处理。
(c)GCr15钢制造的高精度丝杠在150℃进行时效处理。
10、如果铝合金的晶粒粗大,能否重新加热细化?
11、指出下列代号、牌号合金的类别、主要合金元素及主要性能特征:
LF21、LC6、LY4、LD5、ZL102、YG15、ZQSn10-1、H68、H59、ZCuZn16Si4,
QBe2,HPb59-1,ZSnSb11Cu6、TA7
12、黄铜属于什么合金?简单黄铜和复杂黄铜的牌号如何表示?试举例说明。为什么含锌较多的黄铜,经冷加工后不适宜在潮湿的大气、海水及在含氨的情况下使用?用什么方法改善其抗蚀性?
13、铜合金分几类?指出每类铜合金的主要用途?单相黄铜和双相黄铜哪个强度高?
14、锡青铜属于什么合金?为什么工业用锡青铜的含锡量大多不超过14%?
15、黄铜属于什么合金?为什么工业用黄铜的含锌量大多不超过45%?
16、轴瓦材料必须具有什么特性?对轴承合金的组织有什么要求?巴氏合金有几类?举例说明常用巴氏合金的成分、性能和用途。
17、硬质合金在组成、性能和制造工艺方面有何特点?
18、钛合金的特性、分类及各类钛合金的大致用途。
19、判断题:
(1)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高,且效率也高,因此多数情况下采用人工时效。
(2)铝合金的热处理强化工艺通常由固溶处理和时效两个阶段组成。
包含总结汇报、行业论文、经管营销、外语学习、高中教育、高等教育、自然科学以及工程材料及成型技术习题及答案_图文等内容。本文共5页
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关于加工螺纹的先后顺序
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材料为Q235,& &技术要求中热处理为HRC40~45要加工螺纹孔;
材料为40Cr,& & 技术要求中热处理为HRC40~45要加工螺纹孔;
材料为45号钢, 技术要求中热处理为HRC40~45要加工螺纹孔;
请问以上各种材料是先加工完螺纹孔后进行热处理还是热处理后进行加工螺纹呢?
那么如果以上各种材料的热处理为HRC55~60呢?
欢迎各位大侠指点迷津。
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材料Q235是不可能热处理为HRC40~45滴。螺纹孔可以先做出来再热处理
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热处理之后零件硬度大了,就不容易加工了
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Q235是淬不上火的。
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材料Q235是不可能热处理为HRC40~45滴。螺纹孔可以先做出来再热处理
谢谢各位的回答。
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热处理之后零件硬度大了,就不容易加工了
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对的&&Q235的热处理效果不佳&&40Cr 和45钢 先做螺纹孔 再热处理&&然后在丝锥回牙
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对的&&Q235的热处理效果不佳&&40Cr 和45钢 先做螺纹孔 再热处理&&然后在丝锥回牙
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具体零件,具体工况具体分析。热处理设备好,零件材质稳定,变形量控制稳定,零件量大就可以定制非标丝锥大几丝来热前加工。如果工况 不稳定就可以热后加工,这种高强度丝锥攻丝热处理后的材质也不是不行,就是划不来。
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具体零件,具体工况具体分析。热处理设备好,零件材质稳定,变形量控制稳定,零件量大就可以定制非标丝锥大 ...
谢谢你的回复,学习了。
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本帖最后由 sxw622 于
12:42 编辑
具体零件,具体工况具体分析。热处理设备好,零件材质稳定,变形量控制稳定,零件量大就可以定制非标丝锥大 ...
此为正解,综合评定控制难易程度和火后加工的成本。
还有楼上几位回复热处理后再回牙的,前提也得是热处理变形是可控的。若变形不可控,不规则,回牙只能确保外螺纹能装进去,但是能否达到需要的齿面配合和连接强度就两说了,此种情况下只能火后加工,硬度在HRC42以上推荐用螺纹铣,丝锥是不划算的。
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一般情况下先做螺纹孔,淬火时采取保护措施。
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应该先做螺纹,再处理
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先加工孔,用螺栓堵上孔后在热处理
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gch154 发表于
先加工孔,用螺栓堵上孔后在热处理
不知道这样效果好不好,下次我有空试试,我只知道45钢淬火后变形大的
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楼主,Q235相当于老牌号里的A3钢,是不适合加工螺纹热处理的
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刚度不够?
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副教授, 积分 23749, 距离下一级还需 26251 积分
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1、A3钢碳含量在0.1-0.2之间,不适合淬火处理。如需要淬火要先进行渗碳,使碳含量在0.35以上比较理想。需要HRC60度硬度的话最好碳含量在0.5以上。
2、螺纹的大小及精度是影响加工工序的重量因素。只有在加工后淬火精度不能满足要求时才考虑淬火后进行螺纹加工。目前加工精度在使用螺纹磨床进行加工时可以达到微米级。
3、螺纹加工通常最经济的材料硬度是180-320HB。
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先做螺纹再处理的,因为处理后就不好做螺纹了,硬度太硬很费刀费时费精力的
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什么叫结构钢,主要包含哪些材料?
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本人一直对结构钢的定义不是太明确,请问哪位高手解释一下,什么叫结构钢,主要包含哪些钢种?需要具备什么性能?
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是指符合特定强度和可成形性等级的钢。可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示。结构钢一般用于承载等用途,在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。结构钢可以细分为:合金结构钢 碳素结构钢 低合金结构钢 耐热结构钢等等。
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楼上说的很好,具体可查阅&& 机械设计手册&&
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具有一定强度和等级,可用来作机械工程钢结构的钢叫结构钢。结构钢有多种类型:
1&&碳素结构钢:如Q195、Q215(A、B)、Q235(A、B、C、D)、Q255(A、B)、Q275(A、B、C、D)
2&&优质碳素结构钢:08、08F、10、15、20……85;15Mn……72Mn。
3&&低合金高强度结构钢。
4&&合金结构钢。
5&&高耐候结构钢。5 {3 _. b4 K! w" ~" R& J
6&&易切削结构钢等。
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合金结构钢(alloy structuralsteel)
在碳素结构钢基础上加入适量的一种或数种合金元素进行合金化,主要用于制造各种机械的零部件的合金钢。合金结构钢中的合金元素总含量多数在1%~5%,少数可达5%~10%。这类钢由于合金元素的作用,具有合适的淬透性。经热处理后可以比碳素结构钢材在更大的截面上获得均匀的索氏体、贝氏体或极细珠光体组织,因而具有优越的综合力学性能,如较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度和较低的韧性一脆性转变温度。合金结构钢主要用来制造尺寸较大或重要机器零、部件。
分类& &一般按含碳量把合金结构钢分为调质合金结构钢和表面硬化合金结构钢两大类,而后者又可分为渗碳合金结构钢和渗氮合金结构钢等。2 N. r$ m# `8 R) e4 p
调质合金结构钢& &5 S&&x, c9 y0 Z&&[% k& ~$ v% O
这类钢的碳含量一般在0.25%~0.50%,经调质处理(淬火+高温回火)后,可以获得良好的综合力学性能。一定尺寸的零件,在淬火时,如果沿截面淬透,则能获得高强度和良好的韧性的配合;如果淬不透,显微组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。这类钢的淬火临界直径,随晶粒度和合金元素含量增加而增大,例如40Cr和35SiMn钢约为30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为60~100mm。对具有回火脆性的钢如锰钢、铬钢、铬镍钢等,回火后应快冷。这类钢常用于制造承受较大载荷和冲击载荷的轴、连杆、螺栓等零件。
表面硬化合金结构钢& &6 S: j( T/ Q; u3 n1 x$ U
这类钢制成的零件,通过某种热处理可以得到坚硬耐磨的表层和柔软的心部。零件由于表层具有较高的残余应力而使疲劳性能显著提高。用于渗碳和碳氮共渗的钢,为使钢的心部韧性高,钢中含碳量一般为0.12%~0.25%,少数的牌号也有高于此值的,同时还有适量的合金元素,以保证适宜的淬透性。它们经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素(如铝、钼、铬等),经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火和回火处理。高频感应加热表面淬火钢一般为中碳的合金结构钢,碳含量多在0.40%~0.50%范围内,经高频淬火后可以使表面获得足够的硬度和耐磨性,且不会过分增加脆性。对于形状复杂的零件为防止高频淬火时产生裂纹,对钢的碳含量范围要求极窄。这种钢用于制造齿轮和轴类零件。5 l! o3 S: I1 @/ y2 j1 M
按冶金质量分类
合金结构钢主要是用来制造尺寸较大、应力较高的机器零件,如机床、汽车、拖拉机、飞机、火箭、导弹等的零、部件。为使这些零件得到精确的形状、尺寸和各种必要的性能,对合金结构钢的质量提出较高的要求,特别是它们的均匀性。在化学成分方面对各种有害元素和杂质的限度较严,经多年来的生产实践和试验研究证明,钢中残留的铜、锡、砷、锑是造成钢材加工时产生热脆裂纹的主要因素。磷、锡、锑和砷使钢的回火脆性增大。此外,对碳和其他合金元素含量范围也限制得比较窄,尤其是对保证淬透性的“H”钢,对碳和合金元素的含量控制得更窄。其次钢材的宏观组织不允许有白点,并且要求没有严重的偏析和树枝状组织;对某些特殊用途的钢种,对钢中的气体含量也有一定要求,并且只允许有轻微的偏析和树枝状组织,其他缺陷也需要尽可能地减少。如中国的合金结构钢按冶金质量不同分为3类:优质钢、高级优质钢(牌号后加“A”)、特级优质钢(牌号后加“E”)。在化学成分方面,合金结构钢的碳含量比碳素结构钢窄0.01%,譬如30Mn2钢的碳含量为0.27%~0.34%,而30钢的碳含量为0.27%~0.35%。钢中的硫、磷杂质合金结构钢比碳素结构钢低很多,按照中国国家标准GB3077—88规定,把合金结构钢按硫、磷及残留铜、铬、镍元素含量分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢3类,相应的元素含量应符合表1要求。钢材的内在质量方面合金结构钢比碳素结构钢要高很多,合金结构钢的钢材横截面酸浸低倍组织应符合表2要求。在该试片上或淬火断口试样上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮及白点等缺陷。钢中非金属夹杂物,其氧化物、硫化物的最高级别应各不大于3级,二者之和不大于5.5级,根据特殊要求可以比这更低。
合金元素的作用& &合金元素在合金结构钢中的主要作用是增加钢的淬透性、强化和韧化以及提高回火稳定性。/ A&&|$ X! |3 i
增加钢的淬透性& &# m9 p# W" h( B
淬透性是指钢在淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合力学性能的主要参数。钢的淬透性与零件尺寸有密切关系,同一截面尺寸的碳素结构钢材和合金结构钢材,在相同条件的冷却介质中淬火,合金结构钢比碳素结构钢能在更大截面上获得马氏体组织。而且这两种钢的淬火马氏体组织回火到相同硬度或抗拉强度时,它们的屈服强度和伸长率即使也相近,合金结构钢的断面收缩率和冲击韧性也优于碳素结构钢。此外,尺寸较大的零件如用碳素结构钢来制造,为了获得马氏体组织势必采用激烈的水淬,以阻止奥氏体在高温时分解为铁素体和珠光体,这样处理容易造成零件严重变形和开裂。所以在合金结构钢的化学成分配比中,考虑的重要因素之一就是钢的淬透性。合金元素除钴是降低钢的淬透性的元素外,大多数合金元素都能提高钢的淬透性。合金结构钢所采用的合金元素为碳、锰、硅、铬、钼、镍、钨、钒、钛、硼、铝、铌和稀土元素,含量大致为:碳0.08%~0.60%,锰1.1%~2.6%,硅0.6%~1.4%,铬0.4%~3.O%,钼0.15%~0.6%,镍0.5%~4.5%,钨0.3%~1.2%,钒0.07%~0.9%,钛0.04%~0.2%,硼0.0005%~0.0035%,铝0.7%~1.2%,铌0.05%~0.20%,这些元素中锰、钼、铬、硼等是增大钢的淬透性最有力的元素。其中钼虽然对增大钢的淬透性作用很大,但由于资源有限而它的其他用途很广,所以,目前世界各国的合金结构钢中都采用锰和铬作为主元素建立了锰钢系统和铬钢系统,有的还将硼作为主元素建立硼钢系统的。其他元素如碳是使钢获得硬度和强度所必需的;钼、钒、钛、铌等元素加入钢中除能增大淬透性外,并能防止钢加热时奥氏体晶粒长大;稀土元素可用于脱硫,改善钢的性能。从多年来的实践和研究证明,单一元素合金化的合金结构钢只限于要求淬透性不大的钢种,采用“多元、少量”的原则比加入单一元素作用好。当数种元素含量总和大致等于使用某一元素的含量时,就淬透性而言,由于数种元素在钢中的复合作用彼此激发和相互加强,增大淬透性的效果优于单一元素的作用。例如,钢中加入2%铬,不如加入1%铬和1%锰,更不如加入1%铬、0.8%锰和0.20%钼。从此例可以看出,采用“多元、少量”不仅可以充分发挥合金元素增大钢的淬透性的能力,而且可以利用废钢中的残留元素,节约资源。由于实现“多元、少量”原则,在锰钢、铬钢和硼钢成分基础上加入硅、钼、钒、钛等元素,就形成了一系列具有从小到大的淬透性钢种,中国合金结构钢按化学成分有以下系列:5 T! `! ^* Q5 V7 O
锰钢有Mn—、Mn—Si、Mn—V、Mn—Mo—W、Mn—Si—Mo—V等。5 J3 Y* t. {* x7 U' B
铬钢有Cr—、Cr—Si、Cr—Mo、Cr—Mn、Cr—V、Cr—Ni、Cr—Mn—Si、Cr—Mn—Ti、Cr—Mn—Mo、Cr—Mo—V、Cr—Mo—Al、Cr—Ni—Mo、Cr—Ni—W、Cr—Mn—Ni—.Mo、Cr—Mo—W—V、Cr—Ni—W—V等。
硼钢有B—、Mn—B、Mn—V—B、.Mn—M0—B、Mn—Ti—B、Mn—Si—V—B等。
目前,在世界生产使用的“H”钢,是保证淬透性的钢种。
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强化和韧化& &% }' E( r. A
合金元素硅、锰、镍等都以固溶强化方式强化铁素体,使强度、硬度和冷变形加工硬化率都有所提高。硅的固溶强化作用比较显著,锰的固溶强化作用不及碳、磷和硅,但同时都在一定程度上降低钢的韧性和塑性。硅与碳不形成化合物。在渗碳钢中,若硅含量高,将减小渗碳层深度和碳的浓度。碳含量大于1.5%的钢进行渗碳时,渗碳层中易有石墨析出,锰易使奥氏体晶粒粗化,使钢对回火脆性敏感。这些都值得注意。镍强化固溶体的效果不如硅、锰大,但是不降低钢的韧性和塑性,特别是它能降低钢的低温脆化转变温度,含镍3.5%的钢可以在—100℃时使用;钼、钨、钒、铬等强碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都能细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,镍改善钢的韧性;降低磷、硫含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用。
提高钢的回火稳定性& &9 q- @; W- c0 f% g&&i+ ~
由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散,在同样回火温度下与碳素钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,其中钒、钨、钛、铬、钼和硅的作用比较显著,铝、锰、镍的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如钒、钨、钼等的钢,在500~600℃回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化。钼对合金结构钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。8 h+ ~. s$ W, D& b$ ^1 I, \
生产工艺& &主要包括冶炼、浇注、热加工、切削加工和热处理。
冶炼& &6 ]; p. |$ W2 `+ _7 P4 v2 S
合金结构钢一般都使用纯氧顶吹转炉和电炉冶炼并经炉外精炼。碱性平炉钢和碱性电炉钢在质量和性能上并没有多大差别。只有当对钢的横向性能和切向性能有严格要求时,才限于碱性电炉冶炼。由于电炉容易把钢的成分控制在较窄小的范围内,而且脱氧、脱硫也较完善,尤其是冶炼含钨的合金结构钢,由于钨的熔点甚高,平炉的热工能力难以达到,以往只限于在电炉中冶炼。过去中国曾经使用酸性平炉冶炼特殊用途的高级优质合金结构钢,酸性平炉钢与碱性电炉钢比较有较稳定的有向性系数,酸性平炉钢的横向力学性能(特别是冲击韧性和塑性)的平均水平比碱性炉钢高。随着冶金工艺新技术的不断发展,再加上酸性平炉在经济上和技术方面的原因,现很少用它来冶炼合金结构钢了,转而采用炉外精炼、电渣重熔等方法。对于特级优质合金结构钢则必须采用电渣重熔冶炼,或是用真空感应炉加真空白耗炉重熔的方法,才能保证钢材具有高要求的性能。6 C0 R; U; G&&W9 i# A&&h( I
冶炼合金结构钢时,必须对炼钢原料中的工业废钢料严格管理,以减少锡、铅、砷、锑和铜等元素带入钢中危害钢的性能。废钢要清洁少锈,对造渣材料要干燥,加入的铁合金必须烘烤加热。出钢前必须脱氧良好,钢水出炉后浇注前应该有足够镇静时间或采用钢包除气法、钢包下吹氩使钢水中的夹杂物上浮到钢渣中去等。这些技术措施可以保证获得品质优良的钢锭。$ m, t+ N7 ]7 ^: {6 R
浇注& &$ E: p- i&&T$ r* C
钢液根据所要制成的钢材尺寸,可以采取模铸浇注成钢锭,但目前大多采取连续浇注铸成钢坯。模铸使用的钢锭模,尺寸和形状直接影响钢锭的结晶过程和质量,钢锭的大小,依据钢种和用途而定。连铸坯比钢锭的质量要好(使用的连铸机的结晶器截面较小),在成分上较均匀,夹杂物和气体含量也较低。此外,浇注时的注温和注速对钢锭(坯)的质量十分重要,根据钢种和钢锭(连铸坯的截面)尺寸选择合适的注温、注速,以避免严重偏析和树枝状组织等缺陷,对于尺寸大的和合金元素含量高的钢锭(坯)要注意缓慢冷却。一般淬透性高的钢浇铸后虽经模冷或坑冷,其内部应力仍相当大,硬度也比较高,因而不易进行表面清理加工,而且在清理和存放过程中还有开裂的危险。大型钢锭,因其内部存在很大的热应力和组织应力,开裂的可能性也就更大。对于这一类的钢锭,均应进行退火处理。有条件时尽可能地热送到锻轧加工车间,以便热装加热。; _6 U; T7 y* c, B
热加工& &* ]&&Y8 a&&r! a5 N2 P6 ^
合金结构钢因含有一定量的合金元素,在热加工过程中具有导热性差、塑性低、变形抗力大的特点。钢锭(坯)在锻轧前的加热,应有足够的保温时间,力求组织均匀,这样可以避免锻轧时变形的不均匀,并可部分地消除偏析缺陷。热加工时加热温度不宜过高,高温下虽然可以提高钢的塑性,减小抗形抗力,但是钢材加热超过一定温度,或在高温下保温时间过长,会引起奥氏体晶粒迅速长大,并易出现过热现象,反而使钢材塑性降低。合金结构钢的锻轧开始温度一般为℃。钢锭的锻轧变形量大小影响钢材的力学性能。对于大锻件和大截面钢材的压缩比或变形量,应结合钢的冶炼方法和铸造方式来定,一般应在4左右。过大,不仅造成浪费,更重要的是使钢材力学性能有显著的方向性;过小,则不易改善原始的宏观组织,得不到应有的良好性能。对于很大的锻件,则应采取镦粗和拉拔交替进行的工艺操作,来获得所需要的压缩比,使锻后具有良好的内部组织,以避免锻件性能有显著的方向性。热加工的终止温度一般应在850℃上下,过高,钢的晶粒可继续长大,使晶粒粗化;过低,则不仅多耗费动力,而且会使锻轧成品留有残留应力,容易形成裂纹缺陷。) E6 V# f9 w& @: w: e1 {! A7 m
锻轧成的合金结构钢材,对于截面较大或合金含量高的并对白点敏感性大的钢,为了减小内应力和消除白点,应当炉冷或坑冷;有条件最好锻后趁热装炉进行退火。对于小截面的钢材,特别是含碳在0.20%左右的钢,在600℃以上时,应快冷以避免过度的带状组织。$ n, d&&Y4 \% Q* s2 g0 o. |% |
切削加工& &) W2 W' V8 I9 s$ y
切削性能是选用合金结构钢的重要依据。有些钢种,其他性能都很好,只是由于切削性能差而难以推广使用。钢的切削性能主要取决于化学成分、硬度、显微组织和夹杂物类型。由于钢中加入合金元素使硬度增高,使切削性能变坏。这些合金元素含量越多,则切削性越差。切削性能较好的钢的硬度一般是在HB200左右,合金元素含量较高的钢需经过适当热处理降低硬度后才能切削加工。一般地说,硬度过高,加工困难,降低切削速度,刀具易于磨损,并浪费动力,但是能改善零件表面的粗糙度。硬度过低,延展性较大,切屑不易断开,形成所谓的“粘刀”现象。这不仅容易磨损刀具,而且也使零件难于获得所需的粗糙度。除硬度外,钢材的显微组织对切削性能也有很大的影响。由于显微组织不同,即使硬度相同,切削性能也有很大差别。如在晶粒边界上有粗厚的铁素体网存在,或是有严重的铁索体带状组织,则会产生“粘刀”现象。如果有粗大的珠光体组织存在,也会严重地磨损刀具,并多费动力。对于合金结构钢来说,最适合于机床切削加工的显微组织,是经过正火后的细珠光体组织或淬火并高温回火后的索氏体组织。此外,钢中的非金属夹杂物类型有的也影响切削性能,如TiN等高硬度的夹杂物,严重地影响刀具的寿命,并增加零件的表面粗糙度。4 g0 W# ?) ^5 M: D- w+ S; |" ]
合金结构钢通过热处理,可以充分发挥钢材的潜力,提高材料的使用性能,节约材料,提高产品质量,延长零件使用寿命。此外,通过热处理还可改善零件的加工性能,提高加工质量。热处理是制造机器零件的重要工序之一。
合金结构钢的锻轧材或是铸件,为了消除内应力、改善和细化其组织、改善切削性能等目的,首先进行预先热处理。根据不同的需要采用相应的热处理工艺,如以高温回火或低温退火消除内应力或是改善碳含量偏高的钢的切削性能;以高温退火改善铸态组织和严重的树枝状组织;以正火细化晶粒或是消除碳含量偏低的钢的粗厚网状铁素体来改善切削加工性能等。为获得所要求的综合力学性能而进行的热处理,如调质处理:将钢材或锻件加工成零件半成品后‘为了获得使用要求的综合力学性能和其他性能而进行的淬火和回火处理。淬火时应尽可能淬成马氏体组织,回火是为了调整零件淬火后的组织使具有所需要的综合力学性能,如降低其硬度和强度,借以提高其韧性和塑性,同时消除因淬火而产生的内应力。回火温度和时间的选择,以达到所要求的性能为准。
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结构钢一说来源于钢的分类) W- U! a&&?, n5 T
具体楼主可以参看《机械设计手册》; l/ q) Y&&@" f& X% m" t4 I, U
下图即摘于手册
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谢谢各位的帮助,知道哦了。
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可以参照中外钢号手册
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我觉得5#6#7#兄弟们写得挺好啊,怎么版主不给加分啊
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1&&碳素结构钢6 r* |, E/ D&&A3 c
2&&优质碳素结构钢6 j&&C* z1 D( ~4 t7 T6 u
3&&低合金高强度结构钢。
4&&合金结构钢。+ ?! [" A5 h9 N, }8 G
5&&高耐候结构钢。
6&&易切削结构钢等。
7 特种结构钢(专用压力容器.船舶.桥梁用钢等
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其牌号查阅相关的材料手册
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