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正文內(nèi)容

機械工程材料成型及工藝6(編輯修改稿)

2025-03-02 09:59 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 +F或 Fe3CII)3. 淬火 (蘸火)加熱到 Ac Ac1以上,保溫,快速冷卻 →M 。淬火溫度1)亞共析鋼 Ac3+30~ 50℃2)過共析鋼 Ac1+30~ 50℃ ,→M+Fe 3CII+A39。,硬度大。A中 C%↓→ M脆性 ↓,殘余 A%↓淬火溫度低 → M細(xì)小,淬火應(yīng)力小。冷卻介質(zhì) 冷卻速度: 鹽水 > 水 > 鹽浴 > 油淬火方法單介質(zhì)淬火:水、油冷雙介質(zhì)淬火:水冷 +油冷分級淬火: > Ms鹽浴中均溫+空冷等溫淬火( 在鹽、堿浴中) → 下 B鋼的淬透性  淬火時得到 M的能力,取決于臨界冷卻速度 VK淬透性的應(yīng)用 按負(fù)載,選擇不同淬透性的材料。淬硬性 :淬火后獲得的最高硬度, C%↑→ 淬硬性 ↑影響淬透性的因素除 Co外,合金使 VK↓,淬透性 ↑(a)完全淬透 (b)淬透較大厚度 (c)淬透較小厚度 淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后機械性能的比較 4. 回火  淬火后,加熱到 Ac1以下,保溫,冷卻。目的:消除淬火應(yīng)力,調(diào)整性能。低溫回火( 150~ 250℃ ) → 回火 M(過飽和 F+薄片狀 )+A39?! 〈慊饝?yīng)力 ↓,韌性 ↑,保持淬火后的高硬度?! ∮糜诟?C工具鋼等。中溫回火( 350~ 500℃ ) → 回火 T(F+細(xì)粒狀 Cm)   彈性極限和屈服強度 ↑ ,韌性和硬度中等?! ∮糜?彈簧等。高溫回火( 500~ 650℃ ) → 回火 S(等軸狀 F+粒狀 Cm)  綜合機械性能最好 ,即強度、塑性和韌性都較好。  用于 重要零件。調(diào)質(zhì)處理 —— 淬火 +高溫回火回火產(chǎn)物的組織形態(tài)比較 回火 M  400 回火 T  7500 回火 S  7500M 低倍 T  1000 S  1000回火時性能的變化 回火溫度 ↑→ 硬度、強度 ↓, 塑性 ↑ 鋼的表面熱處理 (表面淬火)   不改變心部組織,利用快速加熱將表層 A化后進行淬火?! ∧康?: 提高表面硬度,保持心部良好的塑韌性。感應(yīng)加熱表面淬火  交變磁場 → 感應(yīng)表面電流 → 表面加熱特點1)加熱速度快,晶粒度小,硬度 ↑,脆性 ↓2)表層殘余壓應(yīng)力 → 提高疲勞強度3)不易氧化、脫碳、變形小。4)加熱溫度和淬硬層厚度容易控制?;鹧婕訜岜砻娲慊?(乙炔-氧等火焰)  設(shè)備簡單,但生產(chǎn)率低?!′摰幕瘜W(xué)熱處理  將工件置于特定的介質(zhì)中加熱、保溫,使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層,以改變表層的化學(xué)成分、組織和性能。  分類 —— 滲 C、 N化、 C N共滲、滲硼、滲鉻、滲 Al等 。鋼的滲 C —— 氣體、固體滲 C 低 C鋼在高 C介質(zhì)中加熱到 900~ 950℃ 、保溫 → 高碳表層(約 % ) 目的:表面硬度,耐磨性 ↑,心部保持一定的強度和塑韌性。滲碳后的的熱處理 淬火 直接淬火 —— 晶粒粗大,殘余 A多,耐磨性低,變形大。 一次淬火 —— 加熱溫度 Ac3以上(心部性能 ↑)或 Ac1以上(表面性能 ↑) 二次淬火 ——Ac 3以上(心部性能 ↑) +Ac1以上(表面性能 ↑)低溫回火 ,150~ 200℃ ,  消除淬火應(yīng)力,提高韌性。鋼的氮化  工件表面滲入 N原子,以提高硬度、耐磨性,疲勞強度和耐蝕性?! 〉瘻囟鹊?(500~ 600℃ ),時間長( 20~ 50h),滲層薄?! 〉罢{(diào)質(zhì)處理、氮化后無須淬火。第五章 金屬材料  碳鋼的成分和分類  碳鋼的牌號及用途碳鋼 碳鋼的成分和分類1 . 成分 ——w(C)≤%   Mn、 Si→ 固溶強化   S→ 熱脆   P→ 冷脆    O、 N、 H→ 強度、塑性、韌性 ↓2 .  分類   1)按 C含量分  低 C鋼  w(C)≤%  中 C鋼  % < w(C)≤%  高 C鋼  w(C)> %  2)按質(zhì)量分( S、 P含量) —— 普通碳素鋼;優(yōu)質(zhì)碳素鋼;高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼?!?3)按用途分 —— 碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼。  碳鋼的牌號及用途1. 碳素結(jié)構(gòu)鋼  2. 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼   3. 碳素工具鋼GB/T7001988 標(biāo)準(zhǔn) GB70079 標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分和力學(xué)性能均須保證 A 類鋼 —— 保證力學(xué)性能, B 類鋼 —— 保證化學(xué)成分, C 類鋼 —— 保證化學(xué)成分及力學(xué)性能。Q195 A1; B1Q215 A2; C2Q235 A3; C3Q255 A4; C4Q275 C5碳素結(jié)構(gòu)鋼 新、老標(biāo)準(zhǔn)鋼號對照表 32 碳素結(jié)構(gòu)鋼的機械性能 (GB/T7001988)牌號等級拉 伸 試 驗 沖擊試驗屈服點 ?s, MPa抗拉強度?b /MPa伸長率 ?s , %溫度℃V型沖擊功(縱向 )J鋼材厚度 (直徑 ), mm 鋼材厚度 (直徑 ), mm?1640~60100~150150?1640~60100~150150不小于 不小于 不小于Q195 - 195 - - - 315390 33 - - - - -Q215 A/B 215 195 175 165 335410 31 29 27 26 - /20 - /27Q235 A/BC/D 235 215 195 185 375460 26 24 22 21 - /200/20 - /27Q255 A/B 255 235 215 205 410510 24 22 20 19 - /20 - /27Q275 - 275 255 235 225 490610 20 18 16 15 - -用途  鋼板、鋼筋、型鋼等,作橋梁、建筑等構(gòu)件。 熱處理 : 熱軋 空冷組織 : S+ F多邊型角鋼螺釘、鉚釘鋼筋、螺紋鋼建筑構(gòu)件鋼橋梁2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號 —— 如 45鋼,含 C量為 45/10000=% 。 表 34 優(yōu)質(zhì)碳素鋼的化學(xué)成分和性能鋼號化學(xué)成分, % ?s , MPa≥C Mn Si S P08F1020354045506065?175205245315335355375400420(摘自 GB/T6991999)用途  較重要的零件,如齒輪、軸、連桿、彈簧等。 汽車曲軸熱處理 :  滲碳、淬火、回火等。3.碳素工具鋼  牌號 —— 如 T12A鋼,含 C量為 12/1000=% ,A表示高級優(yōu)質(zhì), w(S)?% , w(P)?% 。鋼號 C,% Mn,% Si,%S,%?P,%?退火后HBS,?水冷淬火溫度, ℃T7T8T8MnT9T10MnT10T12T13??????????????18718718719219207207217800820780800780800760780760780760780760780760780表 34 碳素工具鋼的化學(xué)成分和性能 (淬火后 HRC≥62)(摘自 GB/T12981986)用途  沖頭、鑿子、鉆頭、銼刀、量規(guī)等。 螺紋量規(guī)熱處理 :淬火 +低溫回火組織 :回火 M+ 粒狀 Fe3C+A39?!?概論    合金結(jié)構(gòu)鋼     合金工具鋼      特殊性能鋼合金鋼 概論1 . 合金鋼的 分類 ( 按用途分類)   合金結(jié)構(gòu)鋼 —— 低合金結(jié)構(gòu)鋼、滲 C鋼 、調(diào)質(zhì)鋼 、彈簧鋼 、軸承鋼等?! 『辖鸸ぞ咪?—— 刃具 、模具、量具鋼?! ?特殊性能鋼 —— 不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼。2 . 合金鋼的編號   結(jié)構(gòu)鋼 —— 如 60Si2Mn, w(C)=% , w(Si)=2% , w(Mn)< %   工具鋼、特殊性能鋼 —— 如 9SiCr, w(C)=% , w(Si)、 w(Cr)均< %而 CrWMn 中, w(C)> %   專用鋼 —— 如, 滾 動軸承鋼 GCr15, w(C)=% , w(Cr)=%   高級優(yōu)質(zhì)鋼 —— 如, 20Cr2Ni4A 合金結(jié)構(gòu)鋼1. 低合金結(jié)構(gòu)鋼  2. 滲碳鋼   3. 調(diào)質(zhì)鋼    4. 彈簧鋼     5. 滾動軸承鋼1.低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號 舊鋼號主 要 化 學(xué) 成 分 , % 機械性能C Mn Si, ? ?s, MPa ?b, MPa ?5, %Q295 09MnNb12Mn ? ~ 295 570 23Q345 16Mn16MnRe ~ ~ 345 630 21~22Q390 16MnNb15MnTi ? ~ 390 650 19~20Q420 14MnVTiRe15MnVN ? ~ 420 680 18~19Q460 14MnMoV18MnMoNb ? ~ 460 720 17常用低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號、成分、性能 (厚度 (直徑 )?16mm, AKV≥34J)成分 ——w(C) < % ,主加元素 Mn,附加 V、 Ti、 Nb。性能 —— 強度、韌性高,焊接、冷成形性能好。(摘自 GB/T15911994)熱處理、組織 ——熱軋 空冷 , S+ F高壓容器橋梁船舶車輛應(yīng)用2.滲碳鋼成分 ——w(C)= ~ %, 韌性好。合金元素提高淬透性、耐磨性 ,細(xì)化晶粒。性能 —— 滲層硬度高,耐磨,抗接觸疲勞;心部韌性高、強度大。滲 C鋼 的牌號(摘自 GB/T30771999) ( 滲 C:930℃ ,回火: 200℃ )  p172主 要 化 學(xué) 成 分 ,% 預(yù)備處理/淬火 , ℃C Mn Cr, Ni~ ~~ ~~ 880/ 800水 , 油880水 , 油~~ ~~ ~~850油880/ 870油鋼號20Cr  20MnV20CrMn20CrMnTi 淬透性低中高18Cr2Ni4WA20Cr2Ni4A~~~~~~~~950/ 850空880/ 780油機械性能   ??bMPa?sMPa835 785540 5909301080 735835 118011808351080aKU2J47 554755 7863熱處理組織 ——160
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