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文檔簡介
1、1普通碳素結構鋼2優(yōu)質碳素結構鋼3碳素工具鋼4鑄鋼 強化鐵素體 形成合金滲碳體和特殊化合物 合金元素對FeFe3C相圖的影響n 鋼中與碳親合力很弱的非碳化物形成元素,如Si、Mn、Ni、Al、Co等都能溶于鐵素體而形成合金鐵素體,引起鐵素體晶格畸變,產生固溶強化,使鐵素體的強度硬度提高、但塑性、韌性則呈下降趨勢,如圖31所示 n 鋼中與碳親合力較強的碳化物形成元素,如Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti等(按與碳親和力由弱到強的順序排列) 在鋼中能形成碳化物;也有少部分溶于鐵素體n 合金鋼中的碳化物有合金滲碳體(如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等)、合金碳化物(如Mn3C、Cr7C、F
2、e3W3C等)、特殊碳化物(如WC、MoC、VC、TiC等)n 合金碳化物的穩(wěn)定性比合金滲碳體高,特殊碳化物的穩(wěn)定性最高。穩(wěn)定性愈高的碳化物愈難溶入奧氏體,也不易聚集長大,而且其溶點和硬度亦愈高。隨著這些碳化物數(shù)量的增多能顯著提高鋼的強度、硬度、熱硬性和耐磨性。n合金元素加入鋼中,使FeFe3C相圖的相變溫度及相變點的位置發(fā)生變化。Ni、Mn、Co、C、N、Cu等合金元素使A3線下降,區(qū)范圍擴大。當其含量足夠高時,可使區(qū)域擴大至室溫,即在室溫下也保持為奧氏體組織,這類鋼又稱奧氏體鋼,如n13、1Cr18Ni9等均為奧氏體鋼。圖32是錳對FeFe3C相圖的影響。1合金結構鋼的編號2普通低合金結構
3、鋼3滲碳鋼4調質鋼5彈簧鋼6滾動軸承鋼1合金工具鋼的分類及編號2刃具鋼3模具鋼4量具鋼n標注方法與合金結構鋼相似,基本組成為“一 位數(shù)字(或無數(shù)字)+元素符號+數(shù)字+”,其平均含碳量是用質量分數(shù)的千倍(wC1000)表示,而且,當碳質量wC1.0%時,鋼號中不標出,如9SiCr鋼(成分:C0.9%,wSi1.5% ,wCr1.5%);CrWMn鋼(wC1.0%,wCr、 wW 、wMn均1.5%)。n根據(jù)刃具的工況條件,刃具鋼應該具有高硬度、高耐磨性、高彎曲強度和足夠的韌性,高熱穩(wěn)定性n用于刃具的材料有碳素工具鋼、低合金工具鋼、高速鋼、硬質合金等根據(jù)模具的工作條件不同,模具鋼一般分為冷作模具和
4、熱作模具鋼兩大類。前者用于制造冷沖模和冷擠壓模等,工作溫度大都接近室溫;后者用于制造熱鍛模和壓鑄模等,工作時型腔表面溫度可高達600以上 n量具鋼是用于制造量具的鋼,如卡尺、千分尺、塊規(guī)、塞尺等n對量具鋼的主要性能要求如下:n(1)工作部分有高的硬度和耐磨性,以防止在使用過程中因磨損而失效;組織穩(wěn)定性高,熱處理變形小,在存放和使用過程中尺寸不變,以保證高的尺寸精度;n(2)有良好的磨削加工性。n(3)為了滿足上述高硬度、高耐磨性的要求,一般都采用含碳量高的鋼,通過淬火得到馬氏體。特殊性能鋼是指具有特殊的物理、化學性能的鋼,它的種類很多,其中最主要的是不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等 1不銹鋼2耐熱鋼3
5、耐磨鋼n在發(fā)動機、化工、航空等部門有很多零件是在高溫下工作,要求具有高和耐熱性的鋼稱為耐熱鋼n磨損是機械工程上廣泛存在的問題,通常有磨料磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損等n采用低碳合金鋼經滲碳、淬火+低溫回火,可制造要求“外硬內韌”的耐磨性較高的零件,如齒輪、銷子等n采用中碳鋼和中碳合金鋼,經調質和表面淬火可制造要求強度和耐磨性高的零件,如負荷較大的軸類、齒輪等n采用高碳鋼和高碳合金鋼,經淬火+低溫回火可制造要求耐磨性更高的零件,如用GCr15制作噴油嘴等。n工業(yè)上使用的鑄鐵種類很多,按照石墨的形態(tài)和組織性能,鑄鐵可分為:n普通灰鑄鐵n球墨鑄鐵n蠕墨鑄鐵n可鍛鑄鐵n合金鑄鐵可鍛鑄鐵中是由白口鑄鐵在
6、固態(tài)下經長時間石墨化退火而獲得的一種具有團絮狀石墨的高強度鑄鐵,又叫馬鐵。由于可鍛鑄鐵中石墨呈團絮狀,所以明顯減輕了石墨對基體金屬的割裂。與灰鑄鐵相比,可鍛鑄鐵的強度和韌性有明顯提高。應該指出可鍛鑄鐵不能用鍛造方法制成零件 1可鍛鑄鐵的化學成分和組織特征2可鍛鑄鐵的牌號、性能特點及用途n可鍛鑄鐵的生產過程是:先鑄造成白口鑄鐵。再進行“石墨化”退火n如果鑄鐵沒有完全白口化而出現(xiàn)了片狀石墨,則在隨后的退火過程中,則會因為從滲碳體中分解出的石墨沿片狀石墨析出而得不到團絮狀石墨。所以可鍛鑄鐵的碳、硅含量不能太高,以促使鑄鐵完全白口化;但碳、硅含量也不能太低,否則使石墨化退火困難,退火周期增長??慑戣T鐵
7、的化學成分大致為:wC=2.5%3.2%,wSi=0.6%1.3%,wMn=0.4%0.6%,wP=0.10.26%,wS=0.05%1.0%可鍛鑄鐵的牌號、性能特點及用途見表3-23。牌號中的“KT”是“可鐵”二字漢語拼音的大寫字頭,為可鍛鑄鐵代號,“H”表示“黑心”,“Z”表示珠光體基體;后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和最低延伸率 在普通鑄鐵的基礎上加入一定時的合金元素,制成特殊性能鑄鐵(合金鑄鐵)。它與特殊性能鋼相比,熔煉簡便,成本較低。缺點是脆性較大,綜合力學性能不如鋼。合金鑄鐵具有一般鑄鐵不具備的耐高溫、耐腐蝕、抗磨損等特性 1耐磨鑄鐵2耐熱鑄鐵3耐蝕鑄鐵1純鋁2鋁合金的分類3鋁合金的強化4形變鋁合金鈦具有密度小、比強度高、耐
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