機(jī)械工程材料與熱加工工藝第五章工業(yè)用鋼(存儲版)
【正文】 USIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 T10鋼都屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 常用： 1Cr17 常用： 1Cr18Ni9等 熱處理：固溶處理（淬火） → 單相 A。同時(shí)，在合金表面形成一層氧化鈦薄膜，切削時(shí)不易粘刀。 熱處理特點(diǎn)： 預(yù)熱次數(shù)多 → 防變形開裂 淬火溫度高 → 使合金元素盡可能多地溶入 A，保證紅硬性 560℃ 回火 → 產(chǎn)生二次硬化 （彌散強(qiáng)化 +二次淬火） 回火次數(shù)多 → 消除殘余 A，及 A向 M轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的應(yīng)力 ⑶常用鋼號： W18Cr4V（紅硬性 ↑ ），W6Mo5Cr4V2（韌性 ↑ ） . 廣泛用作各種中、高速切削車刀、銑刀、鉆頭、齒輪刀具和拉刀等 1)、常用硬質(zhì)合金的分類與牌號 （ 1）鎢鈷類硬質(zhì)合金 主要成分是碳化鎢（ WC）和粘結(jié)劑鈷（ Co）。 ? 工具鋼包括： – 碳素工具鋼 – 合金工具鋼 – 高速工具鋼 一、碳素工具鋼 ⑴成分： ~%C —— 較高硬度、耐磨性 ⑵熱處理： 預(yù)備：（正火后）球化退火 ——改善切削加工性 最終：淬火 +低溫回火 ——回火 M+細(xì)粒滲碳體 +殘 A ↑HRC、耐磨性 ⑶常用鋼號： T8 、 T10 、 T12 用于制作低速手用工具和小進(jìn)給量的機(jī)用工具，亦可制作尺寸較小的模具和量具。 ? 對鋼材的性能要求主要要求是良好的綜合力學(xué)性能和 高的淬透性 。 ? 這個(gè)強(qiáng)度要比通常建筑用鋼材超出一倍。具有 良好的綜合力學(xué)性能 ，切削加工性好，但焊接性一般。 含碳量 +所含合金元素的種類（元素符號） +含量 一般牌號的首部是表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)字， 對于結(jié)構(gòu)鋼，以 萬分?jǐn)?shù)計(jì) ；對于工具鋼以 千分?jǐn)?shù)計(jì) 。 例： Q235AF 代表屈服點(diǎn) σS=235MPa，質(zhì)量為 A級的沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼 （ 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼： （ 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 牌號： 兩位數(shù)字表示 （數(shù)字表示含碳量 萬倍 ） 如 40 表示鋼中平均含碳量為 %。 （ 3）特殊性能鋼 具有特殊的物理或化學(xué)性能，包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。這種二次硬化現(xiàn)象在 工具鋼 中是很有意義的。 v 除 Co、 Al 元素外 , 所有的合金元素 都使 馬氏體轉(zhuǎn)變溫度 下降。 因此，對于 含有強(qiáng)碳化物 形成元素的合金鋼，即使采用較高淬火溫度和較長的保溫時(shí)間，鋼的晶粒也不會粗大。若含量足夠高，可使單相 A擴(kuò)大到常溫，即常溫下保持穩(wěn)定的 A組織 —可獲得奧氏體鋼 :1Cr18Ni9 (2) 縮小奧氏體區(qū)的合金元素 Cr、 Mo、 W、 V、 Ti、 Si 等元素。 ?合金元素對相變過程的影響。這種現(xiàn)象稱 熱脆 。 第一節(jié) 概 述 有益元素 錳 ——能溶于 F，使 F強(qiáng)化，也能溶于滲碳體，提高其 硬度； 能增加并細(xì)化 P，從而提高鋼的強(qiáng)度和硬度； 可與 S形成 MnS，以消除硫的有害作用。 鋼材及其生產(chǎn)過程 一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過程 鐵礦石 生鐵 鋼錠 型材 鑄鐵 軋制、擠壓、拉拔、鍛造等壓力加工方法 生鐵的冶煉 原料：鐵礦石 燃料：焦炭 熔劑：石灰石 設(shè)備：高爐 鋼的冶煉 原料：生鐵、廢鋼 燃料：焦炭 熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑 設(shè)備：電弧爐 （鋼板、型鋼、鋼管） 高爐 電弧爐 一、碳鋼中的長存雜質(zhì)元素及其作用 碳鋼中除鐵以外的主要元素是碳，其它長存的雜質(zhì)元素有 硅、錳、硫、磷 等，還有熔煉中夾雜進(jìn)入的 氧、氫、氮 等氣體元素。 熱脆： FeS與 Fe形成的熔點(diǎn)（ 989℃ ）共晶體分布在奧氏體晶界上；當(dāng)鋼加熱到 10001200℃ 進(jìn)行鍛壓或軋制時(shí)，由于晶界上的共晶體已經(jīng)熔化，使鋼在晶界開裂。 ?合金元素對 Fe—Fe3C相圖的影響 。 Mn 元素對奧氏體區(qū)的影響 216。 v由于 S點(diǎn)左移，在退火狀態(tài)合金鋼中珠光體的相對量較相同含碳量的碳鋼為多，因此鋼的 強(qiáng)度也較高 。 (2) 合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 v 除 Co 元素外 , 所有的合金元素均使 鋼的 C曲線向右移 。 2) 產(chǎn)生 二次硬化 二次硬化 是指鋼在二次或多次回火后硬度提高的現(xiàn)象 216。按碳的含量分類 ： （ 1）低碳鋼 wc≤% （ 2）中碳鋼 wc=%～ % （ 3）高碳鋼 wc≥% 按質(zhì)量分類： （ 1）普通鋼 鋼中 S≤% ， P≤% （ 2）優(yōu)質(zhì)鋼 鋼中 S≤% ， P≤% （ 3）高級優(yōu)質(zhì)鋼 S≤% ， P≤% （ 4）特級優(yōu)質(zhì)鋼 S≤% ， P≤% 按用途分類 （ 1）結(jié)構(gòu)鋼 主要用于建筑、橋梁等工程結(jié)構(gòu)和各種機(jī)械零件（如齒輪、軸、螺柱、彈簧等） （ 2）工具鋼 主要用于各類刀具、量具和模具，如絲錐、扳牙、刮刀、鋸條、沖模等。 脫氧方法： F、 b、 Z、 TZ依次表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼（ Z、 TZ可省略）。 例： Q345Ａ 表示屈服點(diǎn) σ S ＝ 345Mpa、質(zhì)量等級 A的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。 10~25鋼 （滲碳鋼）各種標(biāo)準(zhǔn)件、軸套等 2) 中碳鋼 化學(xué)成分 ： WC=%～ % 組織 ： F+P（調(diào)質(zhì)后 S回 ） 性能 ： σ、 HBS比低碳鋼略高，而 δ、 ak略低。 牌號： Q295， Q345， Q390， Q420， Q460 使用狀態(tài) ：熱軋或正火（ F + P少量） 用途： 工程結(jié)構(gòu) —— 橋梁，船舶，車輛外殼、支架、壓力容器 ? 2023年北京奧運(yùn)會主體育館 ——“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)采用 Q460. ? Q460獨(dú)到之處： Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼，它在受力強(qiáng)度達(dá)到 460兆帕?xí)r才會發(fā)生塑性變形
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