機(jī)器零件用鋼ppt課件(2)(完整版)
【正文】 螺栓 擴(kuò)展螺栓 支架螺栓 馬車(chē)螺栓 連桿 20 一、工作條件、失效方式及性能要求 1．工作條件（以軸類(lèi)零件為例） 作用：傳動(dòng)力矩 受力：主要承受交變扭轉(zhuǎn)、彎曲力； 一定的沖擊力 配合處摩擦力。 分類(lèi) ：調(diào)質(zhì)鋼、低碳馬氏體鋼、超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、滲碳鋼、氮化鋼、彈簧鋼、軸承鋼和易削鋼等。 5 撥叉 變速齒輪 變速箱 齒輪 曲軸 汽車(chē)萬(wàn)向節(jié) 連桿 引言 7 彈簧 拉力彈簧 離合器彈簧 蝶形彈簧 板彈簧 8 滾珠 滾珠軸承 9 履帶 鐵軌分道叉 破碎機(jī)顎板 挖掘機(jī)斗齒 10 簡(jiǎn)介 用途 ：軸類(lèi)、齒輪、彈簧、緊固件等。 2．失效方式 （ 1）磨損：由于硬度低，耐磨性差造成的。常用合金元素作用： Mn： ↑↑ 淬透性，但 ↑ 過(guò)熱傾向， ↑ 回脆傾向； Cr： ↑↑ 淬透性， ↑ 回穩(wěn)性，但 ↑ 回脆傾向； Ni:↑ 基體韌度， NiCr復(fù)合 ↑↑ 淬透性， ↑ 回脆 ； Mo： ↑ 淬透性 ,↑ 回穩(wěn)性，細(xì)晶 ,↓↓ 回脆傾向； V：有效細(xì)晶， (↑ 淬透性 ) ， ↓↓ 過(guò)熱敏感性。 工程材料學(xué) 在小能量多次沖擊條件下工作的零件，即高周疲勞時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低回火溫度，以發(fā)揮材料的強(qiáng)度潛力；只有對(duì)于大能量沖擊條件下的零件即低周疲勞時(shí)才適宜采用較高的回火溫度，以保證有足夠的塑性和韌性。 4 彈簧鋼的純度 對(duì)疲勞強(qiáng)度有很大影響，因此，彈簧鋼均為優(yōu)質(zhì)鋼（ P≤%，S≤%）或高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（ P≤%，S≤%）。 四、典型彈簧鋼及應(yīng)用實(shí)例 1 碳素彈簧鋼 ? 6 70、 75和 85鋼。 ? Cr和 V的復(fù)合加入，不僅提高彈簧鋼的淬透性，而且有較高的高溫強(qiáng)度、韌性和較好的熱處理工藝性能。 （ 4）滲碳淬火后變形小。鋼材的含碳量決定著心部馬氏體的硬度，而心部是否易于得到馬氏體組織又取決于鋼材的淬透性。 工程材料學(xué) 三、滲碳鋼的熱處理特點(diǎn) 滲碳只是改變表層的含碳量，而隨后的淬火、回火工藝才賦予鋼以最終的力學(xué)性能。適用于對(duì)心部要求不高的小型滲碳件，如套筒、鏈條等。由于具有高淬透性和高的心部強(qiáng)度，可用以制造截面較大的重負(fù)荷滲碳件，如坦克齒輪、飛機(jī)齒輪等。 用于受力小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷(xiāo)、凸輪軸等。 ? 20Mn2TiB、 20MnVB是為 節(jié)約 Cr而發(fā)展的代用鋼，它們的缺點(diǎn)是淬透性不夠穩(wěn)定，熱處理變形稍大且缺乏規(guī)律。從化學(xué)成分上看它屬于工具鋼，所以也用于制造精密量具、冷沖模、機(jī)床絲杠等耐磨件。 3．冶金質(zhì)量 要求高純度、非金屬夾雜少、偏析、疏松、夾雜物分布不均勻盡可能避免。 滾動(dòng)軸承鋼 工程材料學(xué) 250℃ 以上 (航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承有的達(dá) 380℃ )的軸承，由于溫度高，使材料的硬度、耐磨性等性能顯著下降，此時(shí)必須采用高溫軸承鋼。 滾動(dòng)軸承鋼 工程材料學(xué) 為了消除零件在磨削時(shí)產(chǎn)生的磨削應(yīng)力，以及進(jìn)一步穩(wěn)定組織和尺寸，在磨削加工后再進(jìn)行一次附加回火，回火溫度為 120150℃ ，回火時(shí)間為 23 h。要求良好的延伸率，一般碳鋼不低于 16%，合金鋼不低于 14%?？捎糜?196℃ (制取液氮設(shè)備 )。熱處理是正火或熱軋，組織 F+少量 P。 90 2．低溫用鋼分類(lèi) （ 1）奧氏體型低溫用鋼 奧氏體型低溫用鋼合金元素含量高，使用時(shí)應(yīng)注意成本。 GCr5鋼經(jīng)淬火回火處理后，鋼的組織為：馬氏體(80％ )+殘余奧氏體 (10％ )+碳化物 (10％ )，其硬度為6165HRC。 滾動(dòng)軸承鋼 工程材料學(xué) 石油機(jī)械、造船工業(yè)及食品工業(yè)中的軸承常在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中工作，要求具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因此需要采用不銹鋼制造軸承，如 9Cr18及 9Cr18Mo鋼等。 對(duì)于大型軸承 ，為提高淬性加入 Mn、 Si等，另外加入 Mo、 V、 RE細(xì)化晶粒，減少疲勞裂紋源。 ? 性能要求 ? 軸承工作時(shí) , 承受接觸應(yīng)力 (達(dá)3000~3500MPa)、周期性交變 圓柱滾子軸承 自動(dòng)調(diào) 心球軸承 載荷 (頻率達(dá)數(shù)萬(wàn)次 /分 )和摩擦。 ? 典型鋼種是 12Cr2Ni4A、 15CrMn2SiMo、18Cr2Ni4WA、 20Cr2Ni4A等。 ? 典型鋼種是 20CrMnTi、 20Mn2TiB、20MnVB等。 （ 2） 中淬透性合金滲碳鋼 20CrMnTi、 20Mn2TiB、 20MnVB等。其強(qiáng)度級(jí)別抗拉強(qiáng)度在 8001200 MPa范圍內(nèi)，又常稱(chēng)為中淬透性滲碳鋼。但根據(jù)滲碳鋼化學(xué)成分的差異，常用的熱處理方法有： (1)合金元素含量較低，但又不易過(guò)熱的鋼，如20CrMnTi鋼，滲碳后預(yù)冷直接淬火及低溫回火。特別是 B提高淬透性效果很好，因而在我國(guó)汽車(chē)、拖拉機(jī)制造業(yè)中已得到應(yīng)用。 工程材料學(xué) 通常認(rèn)為，滲碳件心部的 w(c)=％范圍內(nèi)，低的含碳量的目的是為了保證心部有良好的韌性。 2 MPa δ 10 % ψ % 75 820 480 1080 880 7 30 65Mn 830 480 980 780 8 30 60Si2Mn 870 460 1270 1180 5 25 55SiMnMoV 880 520580 ≥1370 ≥1270 ≥7 ≥35 50CrV 850 520 1270 1080 10 45 Chapter 5
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