機械結(jié)構(gòu)用鋼ppt課件-資料下載頁
2025-05-05 00:10本頁面
【正文】 r15SiMn(B01150)鋼等。 ?（ 2）無鉻軸承鋼 如 GMnMoVRE、GSiMoMnV，其性能和用途與 GCr15相同，可以節(jié)約我國短缺元素 Cr。 常用滾動軸承鋼的牌號、成分、熱處理及用途 6. 其它類型的滾動軸承鋼 ?（ 1）滲碳軸承鋼 它主要用于制作大型軋機、發(fā)電機及礦山機械上的大型（外徑大于450mm）軸承。這些軸承的尺寸很大，在極高的接觸應(yīng)力下工作，頻繁地經(jīng)受沖擊和磨損，因此對大型軸承除應(yīng)有對一般軸承的要求外，還要求心部有足夠的韌性和高的抗壓強度及硬度，所以選用低碳的合金滲碳鋼（如 G20CrMo、 G20CrNiMo、 G20Cr2Mn2Mo等）來制造。經(jīng)滲碳淬火和低溫回火后，表層堅硬耐磨，心部保持高的強韌性，同時表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，對提高疲勞壽命有利。 ?（ 2）不銹軸承鋼 它是適應(yīng)現(xiàn)代化學(xué)、石油、造船等工業(yè)發(fā)展而研制的。在各種腐蝕環(huán)境中工作的軸承必須有高的耐蝕性能，一般含鉻量的軸承鋼已不能勝任，因此發(fā)展了高碳高鉻不銹軸承鋼。鉻是此類鋼的主要合金元素，如 9Cr1 9Cr18Mo等。 ?（ 3）高溫軸承鋼 航空發(fā)動機、航天飛行器、燃氣輪機等裝臵中的軸承是在高溫高速和高負荷條件下工作的，其工作溫度在 300℃ 以上。 GCr15鋼的最高工作溫度不超過 180℃ ，含 Si、Mo、 V、 Al的低合金軸承鋼的工作溫度也只能在 250℃ 以下，如果溫度再升高，則會導(dǎo)致硬度急劇下降而失效。因此在較高溫度下工作的軸承，應(yīng)采用具有足夠高的高溫硬度、高溫耐磨性、高溫接觸疲勞強度及高的抗氧化性等性能軸承鋼。 ?目前高溫軸承鋼有兩類： 一類是高速鋼類軸承鋼 。 用高速鋼 W18Cr4V和 W6Mo5Cr4V2制作的軸承可以在 430℃ 長期工作 ， 此時的高溫硬度大于 57HRC。 Cr4Mo4V是性能較好的高溫軸承鋼 ， 其熱處理工藝與性能具有高速鋼的特點 。 因含合金元素少 ， 其高溫硬度不如高速鋼 ， 但加工性能優(yōu)于高速鋼 。 Cr4Mo4V主要用于航空發(fā)動機 ， 可以在 315℃ 長期工作 （ 此時高溫硬度大于 57HRC） ， 短時可用到 430℃ （ 高溫硬度大于 54HRC） 。 另一類是高鉻 M不銹鋼 。Cr14Mo4V是在 9Cr18Mo的基礎(chǔ)上升 Mo降 Cr并加入少量 V而形成 ， 提高了鋼的高溫性能 ， 鋼的高溫硬度較高 ， 耐蝕性良好 ， 因 V量較少 （ wV=%） ， 其耐磨性比 Cr4Mo4V稍差 ， 但加工性能更好 。 Cr14Mo4V適于制作承受中 、 低負荷 ， 在 300℃ 下長期工作的軸承 。 【 例題 51】 對比分析 GCr15和 20CrMnTi中各合金元素的作用，并說明 20CrMnTi ?（ 1） 分析 GCr15與 20CrMnTi鋼 二者均為合金結(jié)構(gòu)鋼，所以合金元素 Cr的作用為提高淬透性、強化鐵素體， Mn的作用與 Cr相同，而 Ti的作用為細化晶粒、提高回火穩(wěn)定性； ? 而從另一方面看， GCr15鋼 系專用結(jié)構(gòu)鋼，雖然按其主要用途劃歸為結(jié)構(gòu)鋼，但就其主要性能要求而言應(yīng)視為低合金刃具鋼，故其合金元素 Cr ? 20CrMnTi鋼 系滲碳鋼，其預(yù)先熱處理工藝為正火，主要作用為提高硬度、改善切削加工性，又可起到細化晶粒、均勻組織的作用；其最終熱處理工藝為滲碳 +淬火 +低溫回火，主要作用為使表面層具有高硬度、高耐 【 例題 51】 對比分析 GCr15和 20CrMnTi中各合金元素的作用，并說明 20CrMnTi ?（ 2） 解答 GCr15鋼是滾動軸承鋼，合金元素 Cr的作用有二：一是提高淬透性、 ? 20CrMnTi鋼系滲碳鋼，合金元素 Cr、 Mn的作用是提高淬透性、產(chǎn)生固溶強化以保證鋼具有一定的強度，而合金元素 Ti的作用則是阻止?jié)B碳時奧氏體晶粒的長大、所形成的碳化物有一定的強化作用。其熱處理工藝為：先正火，然后進行滲碳處理，隨后直接 ?（ 3） 歸納與引申 合金鋼中合金元素的作用是學(xué)習(xí)中的難點，這就要求我們在理解、記憶合金元素在不同種類鋼中的作用時，既要掌握其一般規(guī)律，又要認識其特殊性。例如本題中 GCr15鋼中 Cr元素的作用就是如此，從提高淬透性來看完全符合結(jié)構(gòu)鋼中主加元素的作用；而從提高耐磨性來看又完全符合工具鋼中主加元素的作用，這是由其特殊性所決定的。 ?（ 4） 請思考 舉例說明 GCr15鋼除制作滾動軸承外，還可用在何種用途？ 易削鋼 ?1. 工作條件與性能要求 ? 易切削鋼的好壞代表材料被切削加工的難易程度，由于材料的切削過程比較復(fù)雜，易切削性用單一的參量是難于表達的。通常，鋼的切削加工性，是以刀具壽命、切削力大小、加工表面的粗糙度、切削熱以及切屑排除難易等來綜合衡量。 ? 2. 化學(xué)成分特點 ?（ 1） S的作用 在鋼中與 Mn和 Fe形成 (Mn,Fe)S夾雜物，它能中斷基體的連續(xù)性，使切削易于脆斷，減少切屑與刀具的接觸面積。 S還能起減摩作用，使切屑不易粘附在刀刃上。但 S的存在使鋼產(chǎn)生熱脆，所以 S含量一般限定在 0． 08%～0． 30%范圍內(nèi)，并適當提高含 Mn量與其配合。 ?（ 2） Pb的作用 其用量通常在 0． 10%～ 0． 35%范圍，可改善鋼的切削性能。Pb在鋼中基本不溶而形成細小顆粒 (2～ 3μm)均勻分布在基體中。在切削過程中所產(chǎn)生的熱量達到 Pb顆粒的熔點時，它即呈熔化狀態(tài)，在刀具與切屑以及刀具與鋼材被加工面之間產(chǎn)生潤滑作用，使摩擦系數(shù)降低，刀具溫度下降，磨損減少。 ?（ 3） Ca的作用 其加入量通常在 0． 001%～ 0． 005%范圍內(nèi)，能形成高熔點 (約 1300～ 1600℃) 的 CaSiAl的復(fù)合氧化物 (鈣鋁硅酸鹽 )附在刀具上，形成薄而具減摩作用的保護膜，防止刀具磨損。 ?（ 4） P的作用 其加入量為 0． 05%～ 0． 10%，能形成 FeP化合物，性能硬而脆，有利于切屑折斷，但有冷脆傾向。 3. 常用易切削鋼 ? 易切削鋼鋼號是以漢字“易”或拼音字母字頭“ Y” 為首，其后的表示法同一般工業(yè)用鋼。自動機床加工的零件，大多數(shù)用低碳碳素易切削鋼。 ? 例如， Y40CrSCa表示附加 S、 Ca復(fù)合的易切削 40Cr調(diào)質(zhì)鋼，它廣泛用于各種高速切削自動機床 。Tl0Pb表示含碳量為 1． 0%的附加易切削元素Pb的易切削碳素工具鋼，它常用于精密儀表行業(yè)中，如制作手表、照相機的齒輪軸等。 主要結(jié)構(gòu)鋼一覽表 典 型 鋼 號 ? 1. 工程結(jié)構(gòu)用鋼（ Q235, Q345） ? 2. 調(diào)質(zhì)鋼（ 45， 40Cr） ? 3. 表面硬化鋼（ 20， 20CrMnTi, 38CrMoAlA） ? 4. 彈簧鋼（ 60Si2Mn, 50CrVA ） ? 4. 滾動軸承鋼（ GCr15） ? 6. 易切削鋼（ Y40CrSCa ）
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