chd第3章機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼(參考版)
2024-12-30 18:41本頁面
【正文】 ④ 合金元素的作用往往不是隨量的增加而 線性地增加的。 如軸承鋼中的 Cr ③ 有的元素含量過多，會(huì)改變 K類型，增 加熱處理過程難度。 如低碳構(gòu)件鋼中的 Si、 Mn含量。某些元素的加入 會(huì)改變鋼中所形成的碳化物的類型與分布，或改 變其它元素的存在形式和位置，從而可提高性 能。合金元素一般都有優(yōu)缺點(diǎn) ,為克 服不足，可以復(fù)合加入來相互彌補(bǔ)。提高淬透性等性能，復(fù)合的作 用不是線性相加的。 高強(qiáng)度鋼發(fā)展過程實(shí)例 美 4130(%C,Cr,Mo) 應(yīng)用時(shí) σ 不夠 4340(40CrNiMo) 應(yīng)用廣泛 +C 發(fā)現(xiàn) Si作用 → 4340++ 發(fā)現(xiàn) V作用 ,↑ 整體強(qiáng)韌水平 ↓C,+V →細(xì)化晶粒 4335 σ相似 ,韌性 ↑ 300M, 強(qiáng)韌水平同時(shí)再提高 M板 或 B下 或兩相組織 合金化基本原則 ： 多元適量，復(fù)合加入 。 如，對(duì)結(jié)構(gòu)鋼是強(qiáng)度 韌度的匹配，對(duì)工 模具鋼主要是韌度 耐磨性的協(xié)調(diào)。 關(guān)鍵因素 ：鋼的合金化和處理工藝 材料學(xué) “ 思想 ” ： 材料學(xué)是一門很有“思想”的課程。 材料成分、工藝、組織、性能間的關(guān)系 零 件 性能 要求 材料 成分 服役 條件 強(qiáng)化 工藝 使用 性能 組織 結(jié)構(gòu) 材料學(xué)的 強(qiáng)韌矛盾 ： 掌握理解固溶強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化 和彌散強(qiáng)化等強(qiáng)化機(jī)理是很重要的，這是理解 強(qiáng)韌化矛盾及其互相長(zhǎng)消規(guī)律的基礎(chǔ)。如精密鏜床的主軸，雖然負(fù) 荷不大，磨損也不嚴(yán)重，但是精度要求很 高，一般可用 38CrMoAlA氮化鋼制造，經(jīng) 調(diào)質(zhì)后氮化處理，可滿足要求 小 結(jié) 材料學(xué)主線： 服役條件 → 技術(shù)要求 → 選擇材料 → 強(qiáng)化工藝 → 組織結(jié)構(gòu) → 最終性能 → 應(yīng)用、失效。如組合機(jī)床的主軸，負(fù)荷較 大，沖擊力大，磨損嚴(yán)重，可用 20CrMnTi 鋼制造，滲碳淬火。如銑床，中等負(fù)荷，有一定沖 擊力，磨損也較重，一般用 40Cr等制造，進(jìn) 行調(diào)質(zhì)處理，軸頸處高頻感應(yīng)加熱淬火。如普通車床主軸，負(fù)荷小，沖 擊力不大，磨損也不嚴(yán)重，一般采用 45鋼， 整體經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理，軸頸處高頻感應(yīng)加 熱淬火。 → 軸 類零件主要是按強(qiáng)度來選材的，并考 慮一定韌度和耐磨性。 服役條 件主要 共同點(diǎn) ① 傳遞扭矩，交變性，有時(shí)會(huì)承受 彎曲、拉壓負(fù)荷； ② 都有軸承支承，軸頸處受磨損， 需要較高的硬度，耐磨性好； ③ 大多數(shù)承受一定的沖擊和過載。它直接影響精度和使用壽命。 工藝路線較復(fù)雜： 備料 → 模鍛 → 正火 +高溫回火 → 機(jī)械加工 → 滲碳 → 高溫回火 → 機(jī)械加工 → 淬火 +回火 → 精加工 → 檢驗(yàn)。一般都采用滲碳鋼，如 20Cr、 20CrMnTi等， 進(jìn)行滲碳熱處理。 機(jī) 床 齒 輪 載荷不大，工作平穩(wěn)，一般無大的沖擊力， 轉(zhuǎn)速也不高。工藝路線 為：毛坯 → 預(yù)先熱處理 → 機(jī)械粗加工 → 熱處理 → 半精加工 → 氮化處理 → 精加工 → 去應(yīng)力退火 → 零件。 工藝路線： 毛坯 → 預(yù)先熱處理 → 機(jī)械粗加工 → 最終熱處理 （ 淬火回火或滲碳淬火等 )→ 精加工 。 如直 接用型材加工 ， 則不需要進(jìn)行熱處理 。 為什么 ? 15500300154880 淬水臨界直徑 5~6mm 20550350184580 淬水臨界直徑 7~8mm 特點(diǎn)：淬透性低，熱處理變形大，無回火脆性，焊接性、切削性和壓力加工性能好 滲碳后 800℃ 淬水200℃ 回火后力學(xué)性能 ζbζs –δψ αk 滲碳鋼 碳素鋼 ＋ Mn ＋ Cr 20Cr850550104060 淬油臨界直徑 15~20mm ＋ Ni 20Mn500300151560 淬水及淬油臨界直徑 12~15mm 20Mn2800600104760 淬油臨界直徑 20mm 特點(diǎn)：晶粒易長(zhǎng)大，無回火脆性 13Ni2A、 21Ni3A 價(jià)昂，已不應(yīng)用 ＋ MnV 20MnV800600104070 淬油臨界直徑 15~18mm 特點(diǎn)：晶粒較細(xì)，無回火脆性 15CrMo、 20CrMo1000800125080 ＋ CrNi ＋ CrMnTi 20CrNi800600104580淬油臨界直徑 25~30mm 20CrNi2800600104580淬油臨界直徑 30~35mm 20CrNi3950750104580淬油臨界直徑 40~50mm 20Cr2Ni4A1200110094580淬油臨界直徑 70~80mm 特點(diǎn)：有回火脆性，表層殘余奧氏體多 ＋ CrMn 20CrMn950750104560 淬油臨界直徑 20~25mm Chapter 3 機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼 ＋ CrMo 20CrMnTi1000850104570 淬油臨界直徑 25~30mm 30CrMnTi1500130094580 淬油臨界直徑 30~40mm 特點(diǎn) ：晶粒不易長(zhǎng)大，可以滲碳后直接淬火 ＋ CrMnMo 20CrMnMo1100900155080 淬油臨界直徑 25~30mm 特點(diǎn) ：晶粒不易長(zhǎng)大，可以滲碳后直接淬火 ＋ CrNiMo ＋ CrNiW 18Cr2Ni4WA12008501045100 淬油臨界直徑 90~100mm 特點(diǎn) ：淬透性高，可以空冷淬火，滲碳層殘余奧氏體多，無回火脆性 零件材料選擇基本原則 一、選擇材料的基本原則 材料使用性能要求 → 最大限度發(fā)揮材料潛力 材料的工藝性能 → 加工工藝性能良好 經(jīng)濟(jì)性 涉及材料的價(jià)格、加工成本、國家資 源情況等 ,零件的總成本與零件壽命的關(guān)系 其它因素 材料毛坯的選擇、生產(chǎn)設(shè)備的可能 性、環(huán)境協(xié)調(diào)性等 二 、 零件的加工工藝路線 基本上可分為三類： （ 1） 性能要求不高的零件 一般是鑄鐵和碳鋼制造 。 應(yīng) 用 廣泛應(yīng)用于承受大沖擊載荷、 強(qiáng)烈磨損的工況下工作的零件，如 各式碎石機(jī)的襯板、顎板、磨球， 挖掘機(jī)斗齒、坦克的履帶板等。在表層逐漸被磨掉的同時(shí)，硬化 層不斷地向內(nèi)發(fā)展 ━━ “ 前赴后繼 ”。 ？ ？ 三、高錳鋼的耐磨性及應(yīng)用 耐 磨 機(jī) 理 大形變?cè)?A基體中產(chǎn)生大量層錯(cuò)、 形變孿晶、 ε和 α馬氏體而硬化。冷速要快，常采用水冷。經(jīng)過水韌 處理（即固溶處理）后的顯微組織是單相奧氏 體，軟而韌。 常用高錳鑄鋼為 ZGMn13型。
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1