【正文】 2023年 3月 上午 1時(shí) 4分 :04March 17, 2023 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 01:04:3701:04:3701:04Friday, March 17, 2023 1知人者智，自知者明。 上午 1時(shí) 4分 37秒 上午 1時(shí) 4分 01:04: 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 :04:3701:04:37March 17, 2023 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 , March 17, 2023 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 2023年 3月 17日星期五 上午 1時(shí) 4分 37秒 01:04: 1比不了得就不比，得不到的就不要。 01:04:3701:04:3701:043/17/2023 1:04:37 AM 1以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。 Cr、 Ni、 Si、 Mn等淬透性元素的 合金鋼對(duì)高溫回火脆性最敏感。 原因： 合金元素 能 阻礙 M分解 和 碳化物聚集長(zhǎng)大 。 (2)對(duì) E點(diǎn)和 S點(diǎn)位臵的影響 合金元素對(duì)熱處理影響 (1)對(duì) A形成過程的影響 ①對(duì) A化影響 除 Ni、 Co外，都減緩?qiáng)W氏體化過程 ②對(duì) A晶粒度影響 碳、氮化物 形成元素阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大 (2)對(duì)過冷 A轉(zhuǎn)變影響 ① 除 Co外， 固溶于 A中 的合金元素使淬透性 ↑ 常用 提高淬透性 的元素為 Mn、 Si、 Cr、 Ni、 B ② V、 Ti、 Nb等 強(qiáng)碳化物形成元素：降低鋼的淬透性 ③除 Co、 Al外 ， 固溶于 A中的合金元素使 Ms、 Mf↓。例如 Pb、 Cu 合金元素對(duì)鐵碳平衡相圖的影響 (1)對(duì)臨界溫度的影響 當(dāng) Mn?13%或 Ni?9%時(shí) ， S點(diǎn)降到 0℃ 以下，室溫下為單相 A組織，稱奧氏體鋼。 比利時(shí)阿爾伯特運(yùn)河鋼橋因磷高產(chǎn)生冷脆性于 1938年冬發(fā)生斷裂墜入河中 合金元素 — 為了合金化目的 (即改善和提高鋼力學(xué)性能 或使之獲得某些特殊的物理、化學(xué)性能 )而 特定在鋼中加入的、含量在一定范圍的化 學(xué)元素。 強(qiáng)化鐵素體 Mn＜ %時(shí)，是有益元素 硫 常以 FeS形式存在。 鋼中常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響 鋼中的雜質(zhì)一般是指 Mn、 Si、 P、 S。 ①纖維組織特點(diǎn)： 使金屬材料力學(xué)性能 各向異性 ； 最大 拉應(yīng)力 方向 與流線方向一致 ； 切應(yīng)力 或沖擊力方向 與流線方向垂直 ； 熱處理方法無法消除 。 熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響 (1)改善 鑄錠和鋼坯的組織和性能 ④可部分 消除偏析 (溫度和壓力作用下原子擴(kuò)散速度加快 ) ①金屬材料的 致密度 ↑。 ?二次再結(jié)晶 力學(xué)性能顯著 ↓ ；材料冷變形后的 Ra↑ 金屬熱加工的概念 熱加工 — 在 再結(jié)晶溫度以上 進(jìn)行塑性變形 冷加工 — 在 再結(jié)晶溫度以下 進(jìn)行塑性變形 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 — 熱加工過程中 發(fā)生的再結(jié)晶 位錯(cuò)增殖導(dǎo)致的 冷變形強(qiáng)化能被 變形過程發(fā)生的 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軟化 過程所抵消。C保溫 8秒 580186。 加熱 溫度 越高， 保溫時(shí)間 越 長(zhǎng) ，金屬的 晶粒越粗大 ，加熱溫度的影響尤為顯著。 ①影響因素 晶體缺陷 ↑，內(nèi)能 ↑ ?T再 ↓ 變形達(dá)一定程度 T再 不變化 最低再結(jié)晶溫度 ?變形大 (2)再結(jié)晶溫度： 開始產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象的 最低 溫度。 ↓ ?Rm、硬度顯著 ↓，塑性、韌 性大大 ↑；內(nèi)應(yīng)力基本消除。 ①驅(qū)動(dòng)力： 預(yù)先冷變形所產(chǎn)生的儲(chǔ)存能。 回復(fù)： 冷塑性變形金屬加熱時(shí)，在顯微組織發(fā)生改 變前所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程 (1)機(jī)理 ?點(diǎn)缺陷數(shù)目明顯減少 雜亂分布的 位錯(cuò)逐漸集中并重新排列 ，使晶格畸變 ↓ T℃ 稍高，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) T℃ 不高時(shí)，點(diǎn)缺陷運(yùn)動(dòng)， 空位與間隙原子結(jié)合 ②電阻率和 殘余內(nèi)應(yīng)力顯著 ↓ ； 耐蝕性改善。 各晶?；騺喚ЯＶg變形不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。深度冷變形后材料 塑韌性太低 。 ①晶界的影響 晶粒沿變形方向拉長(zhǎng) ，性能趨于各向異性 冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響 ?(1)晶粒由多邊形 扁平形或長(zhǎng)條形，出現(xiàn)纖維組織 (2)塑性雜質(zhì)物被拉長(zhǎng)為細(xì)條狀； 脆性雜質(zhì)物破碎，沿變形方向呈鏈狀分布。 (1)晶界和晶粒方位的影響 當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)到晶界附近時(shí)，受到 晶界的阻礙而堆積起來 ,稱 位錯(cuò)的 塞積 。 ⑤滑移的實(shí)質(zhì)是 位錯(cuò)沿滑移面運(yùn)動(dòng) 的結(jié)果 銅理論計(jì)算值 τk＝ 1500MPa，實(shí)測(cè) τk＝ 。時(shí)，滑移方向的切應(yīng)力分量最大， 此時(shí)最易滑移。 (2)滑移特點(diǎn) ①滑移是在切應(yīng)力作用下產(chǎn)生的 臨界切應(yīng)力： 晶體產(chǎn)生滑移的最小切應(yīng)力。 固溶時(shí)效強(qiáng)化處理的應(yīng)用： 用于沉淀硬化不銹鋼及非 鐵合金如 AlCuMg系合 金、復(fù)雜青銅。 盡量采用淬透性好的鋼； 工件完全冷卻前即行回火； 消除應(yīng)力集中的各種因素 (銳角倒鈍、倒角半徑稍大 )； 對(duì)圓筒形零件，可內(nèi)壁先噴液冷卻，然后再整體淬火。 ①淬火裂紋類型 管形零件或帶孔零件由于孔內(nèi)壁和其 它部位存在 V冷差異。 ③減少變形的途徑 選擇淬透性較好的合金鋼，以便采用較為緩和的淬火介質(zhì)；零件截面尺寸盡量均勻、形狀對(duì)稱。 開始 表層 拉，心部 壓； 后期 表層 壓，心部 拉； 終了 表層 壓，心部 拉。 ③工件表面涂一層保護(hù)涂料。能顯著提高零件的耐 磨、耐疲勞、抗咬合、抗腐蝕等能力。 共滲層深度深，表面脆性小，抗壓強(qiáng)度高 ③應(yīng)用 (4)氮碳共滲 以 滲氮為主 ①工藝 共滲溫度 540～ 570℃ ， 1～ 4h，油冷或水冷 碳鋼、合金鋼、鑄鐵、粉末冶金制品。 氮的高碳 M回 組織，硬度達(dá) 58～ 63HRC。 (3)碳氮共滲 以 滲碳為主 ⅰ )共滲溫度低、時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，變形小。 ⅳ )小變形 滲氮溫度低，不需進(jìn)行 任何其它熱處理。 原因： N在鐵素體中有一定的溶解能力 ⅱ )時(shí)間長(zhǎng) 20～ 50h， 氮化層厚度為 ～ ⅲ )滲氮前需進(jìn)行調(diào)質(zhì)預(yù)處理 目的： 改善機(jī)加工性能和獲得 均勻的回火 S組織， 保證較高的強(qiáng)度和韌性。 用于比較重要的零件，如高速柴油機(jī)齒輪等。 ： 即滲碳緩冷后重新加熱淬火。如齒輪、活塞銷 ③滲碳方法 滲碳 生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好； 滲碳過程容易控制； 適用于大批量生產(chǎn)。 基本過程 ① 分解 介質(zhì)中分解出滲入元素的活性原子 如： CH4→2H2+[C] 2NH3→3H2+2[N] ②吸收 工件表面吸收活性原子，進(jìn)入晶格 內(nèi)形成固溶體或化合物。 180～ 200℃ 鍛造 →退火或正火 →粗機(jī)械加工 →調(diào)質(zhì)或正火 → 精機(jī)械加工 →感應(yīng)加熱淬火 →低溫回火 →磨削 利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法 (2)火焰加熱 淬硬深度： 2～ 6mm 應(yīng)用： 單件或小批量生產(chǎn)的大型零件。 ④ 感應(yīng)加熱淬火件的技術(shù)要求 理確定有效淬硬深度 有效淬硬深度 ↑ ?耐磨壽命 ↑ ，但脆性破壞傾向 ↑ 作用： 保證工件表面獲得均勻細(xì)小的 M并減少淬火變 形、改變心部的力學(xué)性能及切削加工性能。 感應(yīng)淬火 火焰淬火 方法 電磁感應(yīng)： 工件內(nèi)產(chǎn)生與感應(yīng)線圈中頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流，電流在工件內(nèi)自成回路，成為“渦流” 集膚效應(yīng)： 感應(yīng)電流在工件表面密度 max、心部 ≈0 電流透入深度 ： f↑ f600???δ↓ ①基本原理 電磁感應(yīng)、“集膚效應(yīng)”、熱傳導(dǎo)。 ②第二類回火脆性 (高溫回火脆性 ) 含鉻、錳、鎳等元素的合金鋼，在 450～ 650℃ 回火 后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性。 ①第一類回火脆性 (低溫回火脆性 ) 特點(diǎn)： 不可逆 機(jī)理： 300℃ 左右回火時(shí)， M條或片的邊界析出斷續(xù)的 薄殼狀碳化物， 降低了晶界斷裂強(qiáng)度。 適用于 彈簧 熱處理 廣泛用于 各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒輪 等熱處理。 隨回火溫度提高， 鋼的強(qiáng)度、硬度下降， 塑性、韌性提高。 組織： 回火馬氏體 (M回 )+ B下 ③回火托氏體 (T回 )的形成 (300～ 400℃ ) 淬火 應(yīng)力大部分消除 ，鋼的 硬度、強(qiáng)度 ↓，塑性、韌性 ↑ M進(jìn)一步分解； A殘 →B下 。 (1)目的 ① 降低脆性、消除或降低殘余應(yīng)力 ，防止工件變形開裂 ② 賦予工件所要求的力學(xué)性能。 淬透層淺的大尺寸工件應(yīng)在淬火前先切削加工 (3)鋼的淬硬性 ⅲ )要求 高塑性、韌性 的焊接件及其它機(jī)械零件，應(yīng)選 用淬硬性低的 低碳、低合金鋼 。 淬透層越薄， 性能越差 影響因素： 馬氏體的含碳量。 受扭轉(zhuǎn)或彎曲 載荷的零件，用 淬透性較低 的鋼。 臨界直徑測(cè)定法 端淬試驗(yàn)法 ③ 淬透性的測(cè)定 Dc測(cè)定方法 制作一系列直徑不同的圓棒，淬火后分別測(cè)定各試樣截面上沿直徑分布的硬度 U形曲線，從中找出 中心恰為半 M組織 的圓棒，該圓棒直徑即為臨界徑。 工件尺寸小、介質(zhì)冷 卻能力強(qiáng)，淬硬層深。 目的： 減少 A殘 ，提高硬度、耐磨性、穩(wěn)定尺寸。 ④ 等溫淬火 將 A化鋼件快冷到 B轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間等溫保持，使 A→B下后，取出空冷。 ；油淬易硬度不足或硬度不均勻 A1 Ms Mf 時(shí)間 溫度 0 單液 V冷 小 ② 雙液淬火法 將 A化后的工件在水中冷卻到接近 Ms時(shí)，立即取出 放入油中冷卻。 螺釘、銷、墊圈 價(jià)廉 冷卻能力較強(qiáng) ⅲ )油 特點(diǎn)： 300～ 200℃ V冷 ＜水，零件 淬火應(yīng)力 大大降 低 。 300～ 200℃