滚动轴承钢1高碳型合金钢,合金含量较高;2具有高而均匀的硬度和耐磨性;3用于滚动轴承。合金工具钢又名量具钢 1高碳型合金钢,合金元素含量较低;2具有高的硬度和耐磨性,机加工性能好,稳定性好;3用于量具材料。特殊性能钢1低碳高合金钢;2抗腐蚀性好;3用于抗腐蚀、部分可做耐热材料。耐热钢1低碳高合金钢;2耐热性能好;3用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。低温钢1低碳合金钢,根据耐低温程度合金元素有高有低;2抗低温性好;3用于低温材料(专用钢为镍钢)。根据碳化物的倾向分类合金钢根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向,可分为三类:①强碳化物形成元素,如钒、钛、铌、锆等。这类元素只要有足够的碳,在适当的条件下,就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。②碳化物形成元素,如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体,如(fe,mn)3c、(fe,cr)3c等,如果含量超过一定限度(除锰以外),又将形成各自的碳化物,如(fe,cr)7c3、(fe,w)6c等。③ 不形成碳化物元素,如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素,如铝、锰、硅、钛、锆等,极易和钢中的氧和氮化合,形成稳定的氧化物和氮化物,一般以夹杂物的形态存在于钢中。锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等,如果含量超过它在钢中的溶解度,则以较纯的金属相存在。根据相变点分类钢的性能取决于钢的相组成,相的成分和结构,各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。467b7fc5326a4419bc88a494e7c42ead
钢的淬透性(见淬火)高低主要取决于化学成分和晶粒度。除钴和铝等元素外,大部分合金元素溶入固溶体后都不同程度地抑制过冷奥氏体向珠光体和贝氏体的相变,增加获得马氏体组织的数量,即提高钢的淬透性。
对钢的力学性能和回火性能的影响
钢的性能取决于铁的固溶体和碳化物各自性能以及它们相对分布的状态。合金元素对钢的力学性能的影响也与此有关。固溶于铁素体中的合金元素,起固溶强化作用,使强度和硬度提高,但同时使韧性和塑性相对地降低。
调质钢的韧性-脆性转变温度是评价力学性能的一项重要指标。①提高转变温度的元素有 b、p、c、si、cu、mo、cr;②降低转变温度的元素有ni、mn;③少量时提高、多量时降低转变温度的元素有ti、v;④少量时降低、多量时提高转变温度的元素有al。
合金钢的回火稳定性比碳素钢好,这是由于合金元素在回火时阻碍了钢中原子的扩散,因而在同样温度下,起到延迟马氏体分解和抗回火软化的作用。碳化物形成元素,对回火软化的延迟作用特别显著。钴和硅虽属不形成碳化物元素,但它们对渗碳体晶核的形成和长大,有强烈的延迟作用,因此,也有延迟回火软化的作用。
对钢的焊接性和被切削性的影响
焊接性和被切削性是衡量钢的工艺性能好坏的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素均对钢的焊接性不利。因为在焊缝热影响区靠近熔合线一侧冷却时易形成马氏体等硬脆组织,有导致开裂的危险。另一方面,热影响区靠近熔合线处的晶粒因受高热容易粗化,因此,合金钢中含有可使晶粒细化的元素如钛、钒等是有益的。
钢中加入适量的硫、铅等元素可改善钢的被切削性(见易切削钢)。合金钢中的合金元素一般会使钢的硬度增加,因而增高切削抗力,加剧刀具磨损。通过改变钢的基体组织、夹杂物的种类、数量和形状可以影响钢的被切削性。
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低合金结1、性能特点 较高的强度,足够的塑性和韧性、良好的焊接性能。广泛应用建筑、桥梁等。2、化学成分特点 低碳钢(含碳量<0.2%);主要合金元素为mn(含量为1.25~1.5%)。3、热处理特点 一般不进行热处理。4、常用钢种 16mn、15mnti等。合金渗碳钢1、性能特点 用于制造表面硬而耐磨,心部韧性好而耐冲击的零件,如齿轮、凸轮等。(具有良好的渗碳能力和淬透性)2、化学成分特点 低碳钢(含碳量0.1~0.25%);主要合金元素有cr、mn、ti、v等,其主要作用是提高淬透性和防止过热。3、热处理特点 预先热处理为正火、渗碳后为淬火加低温回火。以20crmnti为例生产汽车变速箱齿轮为例,其工艺路线如下:锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火、低温回火-喷丸-磨齿。4、常用钢种 20cr、20crmnti20crmnti钢制汽车变速齿轮热处理工艺曲线,如图所示:合金调质钢1、性能特点 调质处理后具有高强度与很好塑性及韧性的配合,即具有良好的综合力学性能。2、化学成分特点 中碳钢(0.3~0.5%),合金元素主要有cr、mn、ti、mo等,主要作用是提高淬透性、细化晶粒和防止过热。3、热处理特点 预先热处理为退火或正火,终热处理为淬火+高温回火。4、常用钢种 40cr、40crmn等。以40cr制作拖拉机连杆螺栓的生产工艺路线如下:锻造、正火、粗加工、调质、精加工、装配合金弹簧钢1、性能特点 制造各种弹性元件如常圈簧、板簧等。要求具有高的弹性极限、高的屈强比、高的疲劳强度以及足够的韧性。2、化学成分特点 含碳量(0.5~0.7%),合金元素主要有mn、si、cr、v、mo等,主要作用是提高淬透性和回火稳定性,防止回火脆性。3、热处理特点(1)热成型弹簧(尺寸≥8mm的大型弹簧)下料、加热(ac3+~100℃)、成型、余热淬火、中温回火(~430℃)、产品(2)冷成型弹簧(尺寸≤8mm小型弹簧)下料、冷拨钢丝冷卷成型、低温退火、产品4、2c1c05d233404513b1b7e737c8d4bdea
锻造用料除了通常的材料,如各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金之外,铁基高温合金,镍基高温合金,钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成,只是这些合金由于其塑性区相对较窄,所以锻造难度会相对较大,不同材料的加热温度,开锻温度与终锻温度都有严格的要求。
工艺流程编辑
不同的锻造方法有不同的流程,其中以热模锻的工艺流程长,一般顺序为:锻坯下料;锻坯加热;辊锻备坯;模锻成形;切边;冲孔;矫正;中间检验,检验锻件的尺寸和表面缺陷;锻件热处理,用以消除锻造应力,改善金属切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矫正;检查,一般锻件要经过外观和硬度检查,重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。
锻件特点编辑
与铸件相比,金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的
锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。b18464b4c6bc4848a25868d672f9bf3f
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