金属材料介绍

铸铁
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铸铁不是纯铁,它是一种以Fe、C、Si为主要成分且在结晶过程中具有共 晶转变的多元铁基合金。化学成分一般为:C2.5%—4.0%、Si1.0%一3,0%、P0.4%~1.5%、S0.02%—02%。为了提高铸铁的机械性能 ,通常在铸铁成分中添加少量Cr、Ni、C。、Mi、等合金元素制成合金铸铁。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
19,1铸铁的特点和分类本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
一、铸铁的特点
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net1.成分与组织特点
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  铸铁与碳钢相比较,其化学成分中除了有较高的C、Si含量外(C2.5%~4,0%、Si1.0%一3.0%),还含有较高的杂质元素Mn、P,S,在特殊性能的合金铸铁中,还含有某些合金元素。所有这些元素的存在及其含量,都将直接影响铸铁的组织和性能。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  由于铸铁中的碳主要是以石墨(G)形式存在的,所以铸铁的组织是由金属基体和石墨所组成的。铸铁的金属基体有珠光体、铁素体和珠光 体加铁素体三类,它们相当于钢的组织。因此,铸铁的组织特点,可以看成是在钢的基体上分布着不同形状的石墨。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
2.铸铁的性能特点本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的性能。如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及优良的切削加工性能。此外 ,铸铁的碳含量高,其成分接近于共晶成分,因此铸铁的熔点低,约为1200℃左右,铁水流动性好,由于石墨结晶时体积膨胀,所以传送收缩率小,其铸造性能优于钢,因而通常采用铸造方法制成铸件使用,故称之为铸铁。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
二、铸铁的分类泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  铸铁的分类方法很多。根据碳存在的形式可分为三种:
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 1.白口铸铁(简称白口铁)泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  白口铸铁中的碳主要以渗碳体(Cm)形式存在,断口呈白亮色。其性能硬而脆,切削加工困难。除少数用来制造硬度高、耐磨、不需要加工的零件或表面要求硬度高、耐磨的冷硬铸件外(如破碎机的压板、轧辊、火车轮等 ),还可作为炼钢原料和可锻铸铁的毛坯。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
2.灰口铸铁(简称灰口铁)
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/  灰口铸铁中的碳主要以片状石墨的形式存在,断口呈灰色。灰口铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能,且价格低廉,制造方便,因而应用比较广泛。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
3.麻口铸铁(简称麻口铁)转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  麻口铸铁中的碳既以渗碳体形式存在,又以石墨状态存在。断口来杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨,故称为麻口铁。生产中很少用麻口铁。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
根据石墨形状的不同,将铸铁分为以下四种:转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  (1)灰口铸铁,铸铁中的石墨形状呈片状。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  (2)蠕墨铸钟持铁中的石墨大部分为短小蠕虫状
泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net  (3)球墨铸铁(又称玛铁、玛钢),铸铁中的石墨是不规则团絮状。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  (4)球墨铸铁:铸铁中的石墨呈球状。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  此外,为了获得某些特殊性能,应使铸铁中的常规元素高干规定的含量,并且加入一定的合金元素,此称之为 特殊性能铸铁。例如、耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁等。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
19,2铸铁的结晶泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  通过金属学的学习我们已经知道,铸铁的结晶过程和组织转变依化学成分和铸造工艺条件不同,可以按Fe-Fe3C系进行或者按Fe-G系进行。研究铸铁时为了方便起见 ,通常将这两种状态图叠加在一起称为Fe-C合金双重状态图,如图所示 。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  由图可见,亚共晶成分的发口铸铁(简称灰铸铁)结晶时,首先拆出的是初生奥氏体A,以后残留下的液相再经过共晶转变 ,变为固态。共晶转变完毕后继续冷却时,还要发生碳自A中脱港析出那以后的共折转变,完成结晶过程,形成亚共晶铸铁的最终纷纷通常把初生A的析出和以后共晶转变称为铸铁的一次结晶;而把凝固后进行的碳自A中的 脱溶、共析转变称为二次结晶。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  表 灰铸铁的结晶过程本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  一次结晶决定了铸铁的晶粒大小、石墨形状和分布,二次结晶决定了铸铁的基体组织。因此。要控制铸铁的组织,就必须控制这两个结晶过程。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
19.3 铸铁的石墨化本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
一,铸铁的石墨化过程泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  铸铁中石墨的形成过程称为石墨化过程。铸铁组织形应的基本过程就是铸铁中石墨的形成过程。因此,了解石墨化过程的条件与影响因素对掌握铸铁材料的组织与性能是十分重要的。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  根据Fe-C合金双重状态图,铸铁的石墨化过程可分为三个阶段:泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  第一阶段,即液相亚共晶结晶阶段。包括,从过共晶成分的液相中直接结晶出一次石墨和共晶成分的液相结晶出奥氏体加石墨由一次渗碳体和共 晶渗碳体在高温退火时分解形成的石墨。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  中间阶段,即共晶转变亚共折转变之间阶段。包括从奥氏体中直接析出二次石墨和二次渗碳体在此温度区间分解形成的石墨。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  第二阶段,即共折转变阶段。包括共折转变时,形成的共析石墨和共析渗碳体退火时分解形成的石墨。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
铸铁石墨化过程进行的程度与铸铁组织的关系概括于表中
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net二、影响铸铁石墨化的因素泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  铸铁的组织取决于石墨化进行的程度,为了获得所需要的组织,关键在于控制石墨化进行的程度。实践证明,铸铁化学成分、铸铁结晶的的冷却速度及铁水的过热和 静置等诗多因素都影响石墨化和铸铁的显微组织。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
1.化学成分的影响泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  各元素对待铁石墨化的影响可定性地列于表中。各元素对石墨形状、分布的影响定性地列于表中。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  由表可见,恃铁中常见的C,Si、Mn、P、S中,C,Si是强烈促进石墨化的元素,S是强烈阻碍石墨化的元素。实际上各元素对铸铁的石墨化能力的影响极为复杂。其影响与各元素本身的含量以及是否与其它元素发生作用有关 ,如Ti、Zr、B、Ce、Mg等都阻碍石墨化,但若其含量极低(如B、Ce<0.01%,T<0.08%)时,它们又表现出有促进石墨化的作用。
转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net2.冷却速度的影响泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  一般来说,铸件冷却速度趋缓慢,就越有利于按照Fe-G稳定系状态图进行结晶与转变,充分进行石墨化;反之则有利于按照 Fe-Fe3C亚稳定系状态图进行结晶与转变,最终获得 白口铁。尤其是在共析阶段的石墨化,由于温度较低,冷却速度增大,原子扩散困难,所以通常情况下,共折阶段的石墨化难以充分进行。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  铸铁的冷却速度是一个综合的因素,它与浇注温度、传型材料的导热能力以及铸件的壁厚等因素有关。而且通常这些因素对两个阶段的影响基本相同。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  提高浇注温度能够延缓铸件的冷却速度,这样既促进了第一阶段的石墨化,也促进了第二阶段的石墨化。因此,提高浇注温度在一定程度上能使石墨粉化 ,也可增加共析转变。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
3.铸铁的过热和高温静置的影响转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  在一定温度范围内,提高铁水的过热温度,延长高温静置的时间,都会导致铸铁中的石墨基作组织的细化,使铸铁强度提高。进一步提高过热度,铸铁的成核能力下降,因而使石墨形态变差,甚至出现自由渗联体,使强度反而下降,因而存在一个‘临界温度’。临界温度的高低,主要取决于铁水的化学成分及铸件的冷却速 度一般认为普通灰铸铁的临界温度约在1500一1550℃左右,所以总希望出铁温度高些。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
19.4灰铸铁泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  灰铸铁是一种断面是灰色,碳主要以片状石墨形式出现,是应用最为广泛的一种铸铁。灰铸铁的铸造性能、切削性、耐磨性和吸 震性都优于其它各类铸铁,而且生产方便、品率高、成本低。因此,在工农业生产中友铸铁获得广泛应用,在各类铸铁的总产量中点80%以上。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 一,灰铸铁的牌号、化学成分反显微组织泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
根据发铸铁分类国家标准 GB 9439一88,我国灰铸铁的牌号分为六级。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
“HT”表示灰铁二字汉语拼音的第一个大写字母,其后数字表示抗拉强度。发铸铁的化学成分见表。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/   灰铸铁的显微组织是由片状石墨和金属基体所组成的。金属基体俄共析阶段石墨化进行的程度不同可分为铁素体、铁素体-珠光体作和珠光体三种。相应有三种不同基体组织的灰铸铁 ,它们的显微组织分别如图与图所 示。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  普通灰铸铁的金属基体以珠光作为主,并合有少量铁素体;高强度铸铁主要是珠光作基体,属于铁素体基体的主要是高硅铸铁。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
二、灰铸铁的性能和用途泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  灰铸铁的性能与其他学成分和组织有密切的联系。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  1.优良的铸造性能
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/  由于友铸铁的化学成分接近共晶点,所以铁水流动性好,可以铸造非常复杂的零件。另外,由于石墨比容较大,使铸件凝固时的收缩量减少,可简化工艺,减轻铸件的应力并可得到致密的组织。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  2,优良的耐磨性和消震性泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  石墨本身具有润滑作用,石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油,使铸件有良好的耐磨性。此外,由于铸件中带有硬度很高的磷共晶,又能使抗磨能力进一步提高,这对于制备活塞环、气缸套等受摩擦零件具有重要意义。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  石墨可以阻止后动的传播,灰铸铁的消夸大能力是钢的10倍,常用来制作承受振动的机床底座。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  3.较低的缺口敏感性和良好的切削加工性能泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  灰铸铁中由于石墨的存在,相当于存在很多小的缺口时表面的缺陷、缺口等几乎没有敏感性,因此,表面的缺陷对铸铁的疲劳强度影响较小 ,但其疲劳强度比钢要低。由于发铸铁中的石墨可以起断屑作用和对刀具的润滑起减障作用,所以其可切削加工性是优良的。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
4.灰铸铁的机械性能转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  友铸铁的抗拉强度、塑性、韧性及弹性模量都低于碳素锈钢,如表所示。灰铸铁的抗压强度和硬度主要取决于基体组织。灰铸铁的抗压强度一般比抗拉强度高出三四倍 ,这是灰铸铁的一种特性。因此,与其把灰铸铁用作抗拉零件还不如做耐压零件更适合。这就是广泛用作机床床身和支柱受耐压零件的原因。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
19.5 提高铸铁性能的途径泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
一、铸铁石墨细伦强化——孕育处理本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  为了细化灰铸铁的组织,提高铸铁的机械性能,并使其均匀一致。通常在浇注前往铁水中加和少量强烈促进石墨化的物质 ,即孕育剂)进行处理,这一处理过程称为孕育处理。经过孕育处理的灰铸铁称孕育铸铁。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  常用的孕育剂有破铁、硅钙、稀土台金等,其中最常用的是含有75%Si的铁合金。孕育剂的加入量大致在0.2%~0.5%,应视铸件厚薄而定。孕育剂的作用是促使石里非自发形核 ,因而孕育铸铁的全相组织是在细密的珠光体基体上,均匀分布细小的石墨,其抗拉强度可达300一400 MPa,硬度可达HB170—270,αk可达3~8 J/cm2、延伸率达0.5%左右 ,都比普通灰铸铁高。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
二、铸铁的石墨球化强化——球化处理泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
1.球墨铸铁的生产泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  石墨呈球状的铸铁称为球墨铸铁,简称球铁。球铁是用灰口成分的铁水经球化处理和孕育处理两制得的。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 2、球铁的组织和性能特点本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  球墨铸铁中的石墨呈球状,它对基体的破坏作用小,基体强度利用率可达70%-90%。另外。球铁可通过热处理充分发挥基体的性能潜力,所以球铁具有较好的机械性能。抗拉强度最高可达150x107N/m2,延伸率可达25%。另外,它的屈强比 很高,αk可达8-15J/cm2。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
3.球墨铸铁的牌号,化学成分和用途泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  根据国家标准 GB]348--88规定,球铁分为八个牌号,牌号中‘QT’是球铁二字汉语拼音的字头,其后二级数字分别表示最低抗拉强度和最低延伸率。表 中列出了球铁的化学成分和力学性能。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
球铁具有上述优异的机械性能、有时可用它代替碳素钢,应用于负荷较大受为复杂的零件如珠光体基的球铁常用于制造汽车、拖拉机中的曲轴、连杆、凸轮等。还可做大型水压机的工作缸、缸套及活塞。而铁素作基的球铁多用于制造受压阀门、汽车后桥壳等。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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19.6 可锻铸铁泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
它是由白口铸件经热处理而得的一种高强度铸化与灰铸铁相比,它具有较高的强度、塑性、韧性,而耐磨性和城探性优于普通碳素钢,所以可部分代替碳钢、合金钢和有色金属。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
19.7 特殊性能铸铁本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  在普通铸钟基础上加入某些合金元素可使铸铁具有某种特殊性能,如耐磨性、耐热性或腐蚀性等,从而形成一类具有特殊性能的合金铸铁。合金铸铁可用来制造在高温、高 磨擦或耐蚀条件下工作的机器零件。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
一、耐磨铸铁泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  根据工作条件的不同,耐磨铸铁可以分为减摩铸铁和抗磨铸铁两类。减磨铸铁用于制造在润滑条件工作的零件,如机床床身、导轨和汽缸套等。这些零件要求较小的摩擦系数。抗磨 铸铁用来制造在于摩擦条件下工作的零件,如轧辊、球磨机磨球等。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
二、耐热铸铁本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  铸铁在高温条件下工作、通常会产生氧化和生长等现象。氧凡是指铸铁在高温下受氧化性气氛的侵蚀,在铸件表面发生的化学腐蚀的现象。由于表面形成氧化皮,减少了铸件的有效断面,因而降低了铸件的承载能力。生长是指铸铁在高温下反复加热冷却时发生的不可塑的体积长大,造成零件尺寸增大,并使机械性能降低。铸件在高温和负荷作用了,由于氧化和生长最终导致零件变形、翘曲、产生裂纹,甚至破裂。所以铸铁在高温下抵抗破坏的能力通常指铸铁的抗氧化性和抗生长能力。耐热铸铁是指在高温条件下具有一定的抗氧化和抗生长性能,并能承受一定载荷的待钱。
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/三,耐蚀铸铁转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  普通铸铁的耐蚀性是很差的,这是因为铸铁本身是一种多相合金,在电解质中各相具有不同的电极电位,其中以石墨的电极电位最高,渗碳体次之,铁素体最低。电位高的相是阴极,电位低的相是阳极,这样就形成了一个微电池,于是作阳极的铁素作不断被消耗掉,一直深入到铸铁内部。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  提高铸铁的耐蚀性的手段主要是加入人合金元素以得到有利的组织和形成良好的保护膜。铸铁的基作组织最好是致密、均匀的单相组织、即A或F。中等大小又不相互连贯的石墨对耐蚀性有利。至于石墨的形状,则以球状或团絮状为有利。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
19.8 铸铁的热处理转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  铸铁生产除适当地选择优学成分以得到~定的组织外,热处理也是进一步调整和改进基体组织以提高铸铁性能的一种重要途径。铸铁的热处理和钢的热处埋有相同之处 ,也有不同之处。铸铁的热处理一般不能改善原始组织中石墨的形态和分布状况。对灰口铸铁来说,由于片状石墨所引起的应力集中效应是对铸铁性能起主导作用的困素,因此对转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
灰口铸铁施以热处理的强化效果远不如钢和球铁那样显著。故友口铸铁热处理工艺主要为退火、正火等。对于球铁来说,由于石墨呈球状,对基体的割裂作用大大减轻,通过热处理可使基作组织充分发挥作用,从而可以显著改善球性的机械性能。 故球铁像钢一样,其热处理工艺有退火、正火、调质、多温淬火、感应加热淬火和表面化学热处理等。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
铸铁的热处理工艺:泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  1.消除应力退火泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  由于铸件壁厚不均匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力,所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除 铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  2.消除铸件白口的高温石墨化退火泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口。白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此必须采用退火(或正火)的方法消除白口组织。退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5 h,随后炉冷到500—550℃再出炉空冷。在高温保温期间 ,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A,在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。由于渗碳体的分解,导致硬度下降,从而提高了切削加工性。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  3.球铁的正火泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织,并细化晶粒,均匀组织,以提高铸件的机械性能。有时正火也是球铁表面淬火在组织上的准备、正 火分高温正火和低温正火。高温正火温度一般不超过950~980℃,低温正火一般加热到共折温度区间820~860℃。正火之后一般还需进行四人处理,以消除正火时产生的内应力。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  4.球铁的淬火及回火本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  为了提高球铁的机械性能,一般铸件加热到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加热时A形成终了温度) ,保温后淬入油中,得到马氏体组织。为了适当降低淬火后的残余应力,一般淬火后应进行回火,低温回火组织为回火马氏作加残留贝氏体再加球状石墨。这种组织耐磨性好 ,用于要求高耐磨性,高强度的零件。中温回火温度为350—500℃回火后组织为回火屈氏体加球状石墨,适用于要求耐磨性好、具有一定效稳定性和弹性的厚件。高温 回火温度为500—60D℃,回火后组织为回火索氏作加球状石墨,具有韧性和强度结合良好的综合性能,因此在生产中广泛应用。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  5.球铁的多温淬火泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  球铁经等温淬火后可以获得高强度,同时兼有较好的塑性和韧性。多温淬火加热温度的选择主要考虑使原始组织全部A化、不残留F,同时也避免A晶粒长大。加热温度一般采用Afc1以上30~50℃,等温处理温度为0~350℃以保证获得具有综合机械性能的下贝氏体组织。稀土镁铝球铁等 温淬火后σb=1200~1400MPa,αk=3~3.6J/cm2,HRC=47~51。但应注意等温淬火后再加一道回火工序。   泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  6.表面淬火
泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net  为了提高某些铸件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度,可采用表面淬火。灰铸铁及球铁铸件均可进行表面淬火。一般采用高(中) 频感应加热表面淬火和电接触表面淬火。
泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net  7.化学热处理泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  对于要求表面耐磨或抗氧化、耐腐蚀的铸件,可以采用类似于钢的化学热处理工艺,如气体软氯化、氯化、渗硼、渗硫等处理
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下料(毛坯)——热处理——粗加工——热处理(调质)——精加工(表面处理)(——热处理)泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net毛坯制造方法有铸造,焊接,成形。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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本章主要讨论铸造,锻造,焊接,热处理及切削加工性能。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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14.1.   金属材料的铸造性能泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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铸造性能通常指流动性,收缩性,铸造应力,偏析,吸气倾向和裂纹敏感性。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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铸造一般采用合金,合金晶粒小。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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14.1.1.   影响合金流动性因素泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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影响因素:合金化学成分,浇铸温度和铸型填充条件。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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合金化学成分:本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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含碳量:纯铁流动性好,含碳量越大,流动性越差。2%左右流动性最差,铸铁中,共晶成分铸铁流动性最好。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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合金成分中凡能形成高熔点夹杂物的元素均会降低合金的流动性。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net灰铁中MnS熔点为1620,不利于流动。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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P可形成Fe-Fe3P-Fe3C,熔点为950,利于流动。
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14.1.2.   铸件的收缩本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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14.1.2.1.   铸铁的缩孔与缩松本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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含碳量增加,析出石墨有利于消除此类现象
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14.1.2.2.   铸件的裂纹泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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冷裂和热裂,P和S泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net

本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/合金强度提高,产生裂纹倾向增大。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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14.2.   金属材料的锻造性能泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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可锻性:塑性和变形抗力泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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14.2.1.   莱氏体高合金工具钢泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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锻造目的是打碎钢中粗大的共晶碳化物。锻后缓冷(炉冷)防止裂纹产生。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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14.2.2.   不锈钢的锻造泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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不锈钢由于其组织特殊,注意锻后热处理工艺泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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晶间腐蚀泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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475℃脆性:含Cr量大于15%的高Cr钢在400-525℃范围内长时间停留或缓冷,Cr原子有序化,与母相共晶格引起较大的晶图畸变引起大的内应力。 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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马氏体不锈钢:缓冷至600℃左右空冷,以免发生马氏体相变。 泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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铁素体和奥氏体不锈钢:在晶间腐蚀及475℃脆性温度范围内快冷(空冷)。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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14.2.3.   高温合金锻造泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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高温合金在高温下有较大的变形抗力及较低的塑性。模具坚固,功率大。
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对锻造温度敏感,锻后堆放空冷。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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14.2.4.   有色金属锻造
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铝:锻造温度窄。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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镁:锻造温度窄,传热快,易冷却,模具需预热。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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铜:锻造温度窄,模具需预热,锻造时需保护,避免氧化。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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钛:变形抗力大,化学性质活泼,注意保护。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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14.3.   金属材料焊接性能泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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电弧焊,电渣焊,磨擦焊,钎焊,爆炸焊等泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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钎焊:用在接触处熔化诸如黄铜和钎焊料之类的非铁填充金属(其熔点低于基体金属的熔点)来焊接金属。
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14.3.1.   碳钢及合金钢焊接泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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低碳钢,低合金钢焊接性好。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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对于中高碳钢和合金钢采取焊前预热和焊后热处理。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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改善组织并消除焊接应力。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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14.3.2.   不锈钢焊接泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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奥氏体不锈钢:考虑晶间腐蚀。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
马氏体不锈钢:焊接后焊缝区在空冷条件下得到马氏体组织,焊前预热(200-400℃)焊后热处理,加热至730-790℃后缓冷至540℃,空冷。
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铁素体不锈钢:焊前预热,焊后热处理(730-840℃)泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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14.3.3.   有色金属的焊接转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net铜:焊接性能差,采用钎焊。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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铝:氩弧焊,焊件表面要求高。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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钛:自动焊,表面要求高。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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14.4.   金属材料的加工性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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工件机加工难易程度称为材料的加工性。
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影响因素:加工性与金属材料的化学成分,硬度,韧性,导热性,金相组织和加工硬化能力等因素有关。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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14.4.1.   化学成分的影响泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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含碳量
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降低钢的强度和硬度的元素:S,Al本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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提高钢的强度和硬度的合金元素:
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转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net石墨化:游离石墨改善加工性。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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14.4.2.   组织与热处理工艺的影响
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组织不同,机械性能不同,加工性不同。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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珠光体,索氏体,马氏体,加工性下降。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net

转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net衡量材料切削加工性能的优势常用相对加工性Kr指标衡量。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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              表14.2 材料切削加工性分级
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加工性等级 名称及种类 相对加工性Kr 代表性材料 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
1 很容易切削材料 一般有色金属 >3.0 5-5-5铜铝合金,9-4铝铜合金,铝镁合金 泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
2 容易切削材料 易切削钢 2.5~3.0 15Cr退火σb=380~450MPa,泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
自动机钢σb=400~500MPa,转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
30钢正火σb=450~560MPa, 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
3 较易切削钢 1.6~2.5 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
4 普通材料 一般钢及铸铁本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
1.0~1.6 45钢,灰铸铁泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
2Cr13调质σb=850MPa,泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
35钢σb=900MPa, 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
5 稍难切削材料 0.65~1.0 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
6 难切削材料 较难切削材料 0.5~0.65 45Cr调质σb=1050MPa,泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
65Mn调质σb=950~1000MPa,本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
50CrV调质1Cr18Ni9Ti某些钛合金,泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
某些钛合金,铸造镍基高温合金, 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
7 难切削材料 0.15~0.5 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
8 很难切削材料 <0.15
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不同级织,不同硬度对不同切削加工操作(如车,铣,刨,镗,拉等)切削加工性是不同的。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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如回火索氏体的中碳钢,车削加工性较好,钻削加工性中等,拉,拨加工性较差。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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14.4.3.   热处理工艺性能泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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机床主轴泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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在选用机床主轴的材料和热处理工艺时,必须考虑以下几点:泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net(1)     受力的大小。不同类型的机床,工作条件有很大差别,如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的要作条件相比,无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。
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(2)     轴承类型。如在滑动轴承上工作时,轴颈需要有高的耐磨性。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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(3)     主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至开裂,因此在选材上应给予重视。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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主轴是机床中主要零件之一,其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求,选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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1、 机床主轴的工作条件和性能要求。该主轴的工作条件如下:泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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(1)     承受交变的弯曲应力与扭转应力,有时受到冲击载荷的作用;转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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(2)     主轴大端内锥孔和锥度外圆,经常与卡盘、顶针有磨擦;
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(3)     花键部分经常有碰撞或相对滑动。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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(1)     整体调质后硬度应为HB200~230,金相组织为回火索氏体;泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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(2)     内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50,表面3~5mm内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体;泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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(3)     花键部分的硬度为HRC48~53,金相组织同上。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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2、 选择用钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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C515车床属于中速,中负荷,在滚动轴承中工作的机床,因此选用45钢。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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3、 主轴工艺路线泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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下料——锻造——正火——粗加工(外圆余留4~5mm)——调质——半精车外圆(余留2.5~3.5mm),钻中心孔,精车外圆(余留0.6~0.7mm,锥孔留余0.6~0.7mm),铣键槽——局部淬火(锥孔及外锥体)——车定刀槽,粗磨外圆(余留0.4~0.5mm),滚铣花键——花键淬火——精磨。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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4、 热处理工序作用
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正火处理是为了得到合适的硬度(HB170~230),以便机加工,改善锻造组织,为调质作准备。
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调质处理是为了主轴的综合机械性能和疲劳强度,调质后硬度为HB200~230,组织为回火索氏体。
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内锥孔和外圆锥面部分经盐浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度,以保证装配精度和耐磨性。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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5、 热处理工艺转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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调质中淬火时由于主轴各部分的直径不同,应注意变形问题。调质后变形虽可用校直来修正,但校直时的附加应力对主轴精加工后的尺寸稳定性是不利的。为减小变形,应注意淬火操作方法。可采取预冷淬火和控制水中冷却时间来减小变形。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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花键部分高频淬火以减小变形和达到硬度要求。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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经淬火后的内锥孔和外圆锥面部分需经260~300℃回火,花键部分需经240~250℃回火,以消除淬火应力并达到规定的硬度值。 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
球铁代替45钢,硬度HRC52~58低,变形量小。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
及压力容器常用钢材 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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15.1.   锅炉及压力容器对钢材性能的要求泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net按工作条件分为两大类:转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net具有特点:
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1 有较高的室温强度泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据,要求有较大的σs和σb良好的韧性性能泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
材料需具有足够的韧性防止脆性断裂,在考虑强度的同时也不能忽略韧性,泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
压力容器用钢的冲击韧性要求
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泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net20℃泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
-40℃
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(2)还需要考虑时效韧性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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时效就是钢材经冷加工变形后,在室温或较高温度下,冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃,冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段,相应两种防止断裂方法泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生,要求如上表所示本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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(2)选用韧性更高的材料,以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值,例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时,要高17℃本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net3 较低的缺口敏感性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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制造过程中,开孔和焊接会产生局部应力集中,要求材料有较低的缺口敏感性,以防止产生裂纹本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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4 良好的加工工艺性能和焊接性能泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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由于焊接热循环作用,会泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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(1)降低热影响区材料的韧性、塑性
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(2)在焊缝内产生各种缺陷泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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其中(1)、(2) 均会产生裂纹本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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在选材料时需考虑本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net(2)适当的焊接材料和焊接工艺本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%,合金钢δs不低于14%)本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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(4)良好的低倍组织泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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二、用以制造高温承压元件的钢管泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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    通常以持久强度为设计依据,保证在蠕变的条件下安全运行泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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2 具有良好的高温组织稳定性泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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    长期高温下不发生组织变化本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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3 具有良好的的高温抗氧化性泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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    要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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4 具有良好的加工工艺性本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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    要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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15.2.   锅炉与压力容器用钢的分类 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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一、工作温度低于500℃的钢材 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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碳素钢和低合金结构钢 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net1 铁素体-珠光体结构钢 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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屈服强度σs为300-450MPa泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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16Mn,15MnV,15MnVN加入合金元素,固溶强化,结晶强化作用泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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2 低碳贝氏体类型钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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屈服强度σs为500-700Mpa泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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14CrMnMoVB延缓奥氏体分解,得到贝氏体,增加强度本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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3 马氏体型调质高碳钢泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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屈服强度 为600Mpa以上
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18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火,有良好的低温韧性泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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二、工作温度高于500℃的钢材 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

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1 低合金珠光体热强钢
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15CrMo和12Cr1MoV,结晶强化,沉淀强化本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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2 低合金贝氏体热强钢
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12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB,特点:合金数量多而量少,高温强度高,抗氧化性强转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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3 奥氏体不锈钢泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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18-8型铬镍奥氏体不锈钢:1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti,高温强度高,抗氧化性强,且具有很高的韧性和较好的加工工艺性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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15.3.   碳素钢 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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一、碳素钢中主要成分对性能的影响本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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1 碳的影响转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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碳增加,强度增大,塑性减少,可焊性变差,时效敏感性降低转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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2 锰的影响泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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脱氧(FeO)脱硫,改善热加工性能泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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3 硅的影响泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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脱氧
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4 硫的影响
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热脆性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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5 磷的影响泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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冷脆性泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net6氧的影响本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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降低强度、塑性泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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7 氮的影响泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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提高强度、硬度,降低塑性泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net

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氢脆泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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二、碳钢的分类转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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化学成分:高(含碳量在于0.65%)、中(含碳量0.25-0.65%)、低碳钢(含碳量小于0.25%)泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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用途:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net1 普通碳素结构钢转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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甲类钢:按机械性能供应(A),钢板,角钢等
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2 优质碳素结构钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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按机械性能和化学成分供应本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/

转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net含碳量低:钢板、容器、螺钉、螺母本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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含碳量中:齿轮、轴本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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含碳量高:弹簧、钢丝绳泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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3 碳素工具钢(T)本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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高硬度和耐磨性,制造刀具、量具、模具泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 三、锅炉与压力容器常用碳素钢
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承压元件主要使用低碳钢,因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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(1) 优质碳素结构钢泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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10号和20号无缝钢管泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net

转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net20号钢含碳量比10号钢多一倍,强度高,屈服极限σs和强度极限σb高20%,时效敏感性低,多采用20号钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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(2) 专用碳素钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ A3g A3R 15g 20g,冲击韧性好,金属表面和内部缺陷少泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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15.4.   普通低合金结构钢 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的,它的含碳量较低,多数小于0.2%。其组织多数仍为F+P。由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度,并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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低合金钢可轧制成各种钢材,如板材,管材,棒材和型材等。它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁,高压锅炉,大型容器,汽车,矿山机械及农业机械等。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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大型化工容器材料采用16MnR,生量比碳钢可减轻1/3。用15MnV制造球形贮罐,与碳钢相比节省45%。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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焊接泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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15.5.   低合金热强钢 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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在原油加热,裂解,催化设备中,常用到许多能耐高温的钢材。如裂解炉管,要求承受650~800℃高温。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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20号钢在540℃下于氧化性气体中,因氧化强度只有50MPa。因为石墨化。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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常用的抗氧化钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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——Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr17Ti,Cr25Ni2泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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热强钢转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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——12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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15.6.   不锈耐酸钢
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本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称,泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件,如轴,活塞杆,阀件,螺栓,浮阀等泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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0Cr13,Cr17Ti F组织,有良好塑性本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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有较高的抗拉强度,较低屈服点,极好的塑性和韧性,焊接性能和冷弯成型性能好,用来制造贮罐,塔器,反应釜,应用最广。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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15.7.   低温用钢 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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深冷分离,空分,液化气贮罐低温使用。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 低温钢平均含碳量0.08~0.18%,单相F组织,加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N等元素改善钢的综合机械性能。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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常用低温用钢
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1)     低合金低温用钢
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16MnDR -40℃ 机械性能优于一般低碳钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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2)     镍钢
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2.25% -60℃泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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3.5% -100℃本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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9% -200℃泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 3)     高锰奥氏体钢本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/

泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素,Al作为稳定A的元素。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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4)     铬镍奥氏体不锈钢泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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18-8奥氏体不锈钢泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
具钢泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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16.1 概述本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  工具钢是用以制造各种加工工具的钢种。根据用途不同.工具钢可分为刃具用钢、模具围钢和量具用钢。按化学成分不同.工具钢又可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  各类工具钢由于工作条件和用途不同.所以对性能的要求也不同。但各类工具钢除飓有各自的特殊性能之外.在使用性能及工艺性能L也有许多共同的要求。如高硬度、高磨性是工具例最重要的使用性能之一。工具若没有足够高的硬度是不能进行切削加工的 。否则,在应力作用下工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要条件。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  除了上述共性之外,不同用途的工具钢也有各自的特殊性能要求、例如,刃具钢除要求高硬度。高耐磨性外.还要求红硬性及一定的强度和韧性。冷模具钢要求高硬度、高耐磨性、较高的强度和一定的动化热模具钢则要求高的韧性和耐热疲劳性及一定的硬度和耐磨性。对于量具钢.除要求具有高硬度、高耐磨性外.还要求高的尺寸稳定性。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  在化学成分上.为了使工具钢尤其是刀具钢具有高的硬度,通常都使其含有较高的碳(含碳量为0.65% ~1.55% ),以保证淬火后获得高碳马氏体、从而得到高的硬度和切断抗力,这对减少和防止工具损坏是有利的.此外.高的合碳量还可以形成足够数量的碳化物以保证高的耐磨性、所加入的合金元素主要是使钢具有高硬度和高耐磨性的一些碳化物形成元素如Cr、W、M。、V等。有时也加入Mn和Si,其目的主要是增加钢的淬透性以达到减少钢在热处理时的变形.同时增加钢回火稳定性。对于切削速度较高的刃具常加入较多的W、Mo、V、Co等合金元素.以提高钢的红硬性 。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  工具钢对钢材的纯洁度要求很严.对S、P含量一般均限制在0.02%~0.03%以下.属于优质钢或高级优质钢。钢材出厂时.其化学成分、脱碳层、碳化物不均匀度等均应符合国家有关标准规定、否则会影响工具钢的使用寿命泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
生产实践表明刃具钢理想的淬火组织应是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物.因此刃具钢在热处理前都应进行球化退火,以使碳化物呈细小的颗粒状。且分布均匀。这不仅对保证钢的优良切削性、耐磨性和韧性有利.而且对热处理工艺(如防止或减轻过热敏感性、变形、淬裂倾向等)亦十分有利。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  经球化退火后的组织为铁素体.其基体上分布着细小均匀的粒状碳化物。工具钢因含碳量较高,因此.在热处理淬火加热时应在盐浴炉或保护气氛条件下进行加热.否则易产生氧化 脱碳现象。值得注意的是应在淬火后及时进行回火。
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/  对于一种工具.选用什么样的钢材合理.首先应从工具的工作条件、失效形式及性能要求出发,然后选择合适的钢种.最后再制订正确的热处理工艺。同时还应考虑工具钢的工艺性能包括热加工性能、切削加工性能和热处理工艺性能.如钢的淬透性、淬硬性、过热敏感性、脱碳倾向性和热处理变形性能等)。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  应该注意至,一种钢可以兼有几种用途.如T8钢既可以用来制造简单模具.也可以制造夹具、木工工具、钳工工具等。这些因素在选用工具钢时.均应予以考已本章主要介绍刃具钢、模具钢的工作条件、失效形式及其性能要求.阐述各类钢种的衍变、选材原则及其发挥材料性能潜力的途径。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
16.2刃具用钢泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  刃具钢是用来制造各种切削加工工具的钢种、刃具的种类繁多加车刀、铁刀刨刀、钻头、丝锥及极牙等。其中车刀最具有代表性,车刀的工作条件基本能反映各类刃具工作条件的特点.
泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net一、刃具钢的工作条件及性能要求泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  刃具在切削过程中.刀刃与工件表面金属相互作用.使切屑产生变形与断裂.并从工件整体上剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负荷作用.同时还要受到工件和切屑的强烈摩擦作用。由于切屑层金属的变形以及刃具与工件、切属的摩擦产生大量的摩擦热.均使刃具温度升高一切削速度越快.则刃具的温度泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
越高,有时刀刃温度可达600℃左右。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  刀刃温度的升高(△T)与切削速度(v)、走刀量(S)和切削进对深度(t)之间有如下经验关系泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
公式     △T=C·Va·Sb·tc泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
式中a、b、c、C均为随刃具与工件材料而异的常数。其中对对对温度升高的影响以切削速度(v)的影响最大。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  刀刃的失效形式写多种.有的刀具刀刃处受压弯曲有的刀具受强烈振动、冲击时崩落一块(即崩刃)有的小型刃具整体折断等等。但这些情况毕竟比较少见,刃具较普遍的失效形式是磨损,当刃具磨削到一定程度后就不能正常工作了.否则会影响加工质量。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  由上述可知.刃具钢应具有如下使用性能泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  (1)为了保证刀刃能犁人工件并防止卷刃必须使刃具具有高于被切削材料的硬度(一般应在HRC60以上,加工软材料时可为HRC45~55)故刃具钢应是以高碳马氏体为基体的组织。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  (2)为了保证刃具的使用寿命.应当要求有足够的耐磨性。高的耐磨性不仅决定于高便度,同时也决定于钢的组织。在马氏体基体上分布着弥散的碳化物.尤其是各种合金碳化物能有效地提高刃具钢的耐磨损能力转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  (3)由于在各种形式的切削加工过程中.对具承受着冲击、振动等作用,应当要求对具有足够的塑性和韧性.以防止使用中崩刃或折断。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  (4)为了使刃具能承受切削热的作用.防止在使用过程中因温度升高而导致硬度下降.应要求刃具有高的红硬性。钢的红硬性是指钢在受热条件下.仍能保持足够高的硬度和切削能力,这种性能称为钢的红硬性。红硬性可以用多次高温回火后在室温条件下测得的硬度值来表示。所以红硬性是钢抵抗多次高温回火软化的能力,实质上这是一个泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
回火抗力的问题。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  应当指出.上述四点是对刃具钢的一般使用性能要求.而视使用条件的不同可以有所侧重。如挫刀不一定需要很高的红硬性.而钻头工作时.其对部热量散失困难.所以对红硬性要求很高。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  此外,选择刃具钢时.应当考虑工艺性能的要求.例如.切削加工与磨削性能好.具有良好的淬透性.较小的淬火变形、开裂敏感性等各项要求都是刀具钢合金化及其选材的基本依据。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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二、刃具钢的钢种衍变本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  通常按照使用情况及相应的性能要求不同.将刃具钢分为:碳素工具钢、合金工具钢和高速钢三类。衡量一个国家工具材料的水平常以高速钢为标准.故重点讨论之。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
1.碳素刃具钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  由二所述.刃具钢最基本的性能要求是;高硬度高耐磨性。高硬度是保证进行切削的基本条件,高耐磨性可保证刃具有一定的寿命.即耐用度。针对上述两个要求.最先发展起来的是碳素刃具钢。其合碳量范围在0.65%~1.35%,属高碳钢.包括亚共析钢、共析钢和过共析钢。
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  碳素刃具钢的热处理工艺为淬火十低温回火。一般亚共析钢采用完全淬火.淬火后的组织为细针状马氏体。过共析钢采用不完全淬火.淬火后的组织为隐晶马氏体十位溶碳化物.且由于未溶碳化物的存在,使钢的韧性较低.脆性较大.所以在使用中脆断倾向性大.应予以充分注意。
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net  在碳素刃具钢正常淬火组织中还不可避免地会有数量不等的残余奥氏体存在。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  常用的碳素对具钢的成分、性能和用途如表4.1所示。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  碳素刃具钢在性能上有两个缺点、一个不足.即淬透性低.工具断面尺寸大于15mm时.水淬后只有工件表面层有高硬度.故不能做形状复杂、尺寸较大的刀具;红硬性差.当工作温度超过250℃,硬度和耐磨性迅速下降.而失去正常工作的能力;碳素刃具钢从成分上看,不含有合金元素.淬火回火后碳化物属于渗碳体型.硬度虽然可达HRC62泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
但耐磨性不足。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
碳素刃具钢在热处理时须注意以下几点①碳素工具钢淬透性低,为了淬火后获得马氏体组织.淬火时工件要在强烈的淬火介质(如水、盐水、碱水等)中冷却.因而淬火时产生的应力大.将引起较大的变形甚至开裂.故而淬火后应及时回火②碳素刃具钢在淬火前经球化退火处理,在退火处理过程中.由于加热时间长、冷却速度慢,会有石墨析出使钢脆化(称为黑脆)。③碳素刃具钢由于含碳量高.在加热过程中易氧化脱碳.所以加热时须注意保护.一般用盐浴炉或在保护气氛条件下加热。
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net  综上所述,由于碳素工具钢淬透性低、红硬性差、耐磨性不够高.所以只能用来制造切屑量小、切削速度较低的小型刃具.常用来加工硬度低的软金属或非金属材制。对于重负荷、尺寸较大、形状复杂工作温度超过200℃的刃具.碳素刃具钢就满足不了工作的要求、在制造这类刃具时应采用合金刃具钢、但碳素刃具钢成本低,在生产中应尽量考虑选用。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
          表 碳素工具钢的牌号、成分和用途
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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牌号 化学成分(%) 硬度 用途举例 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
C Si Mn 供应状态泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
HB(不大于) 淬火后泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
HRC(不大于)
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泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.netT7A 0.65~0.75 ≤0.35 ≤0.40 187 62 承受冲击,任性较好,硬度适当的工具,如扁铲、手钳、大锤、木工工具 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
T8泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
T8A 0.75~0.84 ≤0.35 ≤0.40 187 62 承受冲击,任性较好,硬度适当的工具,如扁铲、手钳、大锤、木工工具 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
T8Mn泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
T8MnA 0.80~0.90 ≤0.35 ≤0.40~0.60 187 62 承受冲击,任性较好,硬度适当的工具,如扁铲、手钳、大锤、木工工具,但淬透性较大。可制断面较大的工具 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
T9泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
T9A 0.85~0.94 ≤0.35 ≤0.40 192 62 韧性中等、硬度高的工具、如冲头、木工工具、凿岩工具 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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T10A 0.95~1.04 ≤0.35 ≤0.40 187 62 不受剧烈冲击,高硬度耐磨的工具、如车刀、刨刀、丝锥、钻头、手锯条
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T11A 1.05~1.14 ≤0.35 ≤0.40 207 62 不受剧烈冲击,高硬度耐磨的工具、如车刀、刨刀、丝锥、钻头、手锯条 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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T12A 1.15~1.24 ≤0.35 ≤0.40 207 62 不受剧烈冲击,高硬度耐磨的工具、如锉刀、刮刀、丝锥、精车刀、量具
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T13A 1.25~1.35 ≤0.35 ≤0.40 217 62 不受冲击,高硬度耐磨的工具、如锉刀、刮刀、丝锥、精车刀、量具要求更高耐磨的工具如刮刀、锉刀。 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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①淬火后硬度不是指用途举例中各种工具的硬度,而是指碳素工具钢材料在淬火后的最低硬度。 转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
2.合金刃具钢
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  合金刃具钢是在碳素刃具钢的基础上加入某些合金元素而发展起来的。其目的是克服碳素刃具钢的淬透性低、红硬性差、耐磨性不足的缺点。合金刃具钢的合碳量在0.75%~1.5%合金元素总量则在5%以下.所以又称低合金刃具钢。加入的合金元素为Cr、Mn、Si、W和V等。其中Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬造性.同时强化马氏体基体,提高h回火稳定性;W和V还可以细化晶粒; Cr、 Mn等可溶入渗碳体.形成合金渗碳体,有利于钢耐磨性的提高。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  另外,Si使钢在加热时易脱碳和石墨化.使用中应注意。如 Si、 Cr同时入钢中则能降低钢的脱碳和石墨化倾向。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  合金刃具钢有如下特点;淬透性较碳素刃具钢好,淬火冷却可在油中进行,放热处理变形和开裂倾向小,耐磨性和红硬性也有所提高。但合金元素的加入,提高了钢的临界点,故一般淬火温度较高.使脱碳倾向增大。
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  合金刃具钢主要用于制作:①截面尺寸较大且形状复杂的刃具:②精密的刀具;③切削刃在心部的刃具,此时要求钢的组织均匀性要好:④切削速度较大的刃具等。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
我国冶标YB 7—59列入了56种合金刃具钢。表4.2列出了最常用的合金刀具钢的成分、热处理工艺、性能和用途。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
pendwin("studyself/4-2.gif")> 表 常用合金刃具钢的牌号、成分和热处理规范泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  由表可见.合金刀具钢分为两个体系泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  针对提高钢的淬透性的要求,发展了Cr、Cr2、9SiCr和CrWMn等钢。其中9SiCr钢在抽中淬火淬造直径可达40—50 mm.适宜制造薄刃或切削刀在心部的工具.如板牙、滚丝轮、丝 锥等。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  CrWMn钢是最常用的合金刃具钢。经热处理后硬度可达HRC64—66且有较高的耐磨性。CrWMn钢淬火后.有较多的残余奥氏体,使其淬火变形小.故有低变形钢之称。生产中常用调整淬火温度和冷却介质配合,使形状复杂的薄壁工具达到激变形或不变形。这种钢适于做截面尺寸较大、要求耐磨性高、淬火变形小.但工作温度不高的拉 刀、长丝锥等。也可作量具、冷变形模具和高压油泵的精密部件(柱塞)等。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  针对提高耐磨性的要求,发展了Cr06、W、W2及CrW5等钢。其中CrW5又称钻石钢.在水中冷却时,硬度可达HRC67—68。主要用于制作截面尺寸不大(5~15mm)、形状简单又要求高硬度、高耐磨性的工具,如雕刻工具及切削硬材料的刃具。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  合金刃具钢的热处理与碳素刃具钢基本相同,也包括加工前的球化退火和成形后的淬火与低温回火.回火温度一般为160—200℃。合金刃具钢为过共析钢一般采用不完全淬火。淬火加热温度要根据工件形状、尺寸及性能要求等选定并严格控制.以保证工件质量。另外.合金刃具钢导热性较差.对于形状复杂、截面尺寸大的工件,在淬火加热前往往先在600—650℃左右进行预热,然后再淬火加认一般采用油淬、分级淬火或等温淬火。少数淬透性较低的钢(如Cr06.CrW5等钢)采用水淬。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  综上所述.合金刃具钢解决了淬透性低、耐磨性不足等缺点。但由于合金刃具钢所加合金元素数量不多.仍属于低合金范围.故其红硬性虽比碳素刃具钢高.但仍满足不了生产要求。如回火温度达到250℃时硬度值已降到HRC60以下。因此要想大幅度提高钢的红硬性,靠合金刃具钢难以解决,故发展了高速钢。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
3.高速钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  多少年来.人们为了提高切削速度.除了改善机床和刀具设计外.刀具材料一直是一个核心问题。前已指出合金刃具钢基本上解决了碳素刀具钢淬透性低、耐磨性不足的缺点,但没有从根本上解决红硬性不高的问题。只有在高速钢问世以后,不但保证了钢的淬透性和耐磨性,而且红硬性也得到了显著提高。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢是一种高碳且含有大量W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具钢。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢经热处理后,在600℃以下仍然保持高的硬度.可达HRC60以上故可在较高温度条件下保持高速切削能力和高耐磨性。同时具有足够高的强度,并兼有适当的塑性和韧性,这是其他超硬工具材料所无法比拟的。高速钢还具有很高的淬透性.中小型刃具甚至在空气中冷却也能淬透,故有风钢之称。
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  同碳素刃具钢和合金刀具钢相比,高速钢的切削速度可提高2~4倍,刃具寿命提高8—15倍。
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  高速钢广泛用于制造尺寸大、切削速度快、负荷重及工作温度高的各种机加工工具。如车刀、刨刀、拉刀、钻头等。此外.还可应用在模具及一些特殊轴承方面。总之.现代工具材料高速打仍占对具材料总量的65%而产值则占70%左右.所以高速钢自问世以来.经百年使用而不衰。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  (l)高速钢的化学成分。高速钢是含有大量W、Mo、Cr、V及Co的高碳高合金钢。高速钢成分大致范围如下C0.7%一1.65%、W0%一12%、Mo0%~10%、约Cr4%、V1%~5%及Co0%~12%%5,高速钢中也往往含有其它合金元素如Al、Nb、Ti、Si及稀土元素、总量小于2%。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  ①碳的作用。碳在淬火加热时溶入基体a相中,提高了基作中碳的浓度,这样既可提高钢的淬透性,又可获得高碳马氏体,进而提高了硬度。高速钢中碳与合金元素Cr、W、Mo、V等形成合金碳化物,可以提高硬度、耐磨性和红硬化高速钢中合碳量必须与合金元素相匹配,过高过低都对其性能有不利影响.每种钢号的合碳量都限定在较窄的范围。所以有人提出平衡碳理论,认为高速钢中含磷量应该满足下式泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
C=0.033W十0.063Mo+0.060Cr+0.200V泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
此式称为G.steven的平衡碳计算式。式中化学符号代表1/100含量,如W1%(质量)要求有0.033%的碳与之相匹配.V1%(质量)要求有)2%的碳相匹配.以下如此类推。
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/  ②合金元素的作用。高速钢的合金代主要是围绕提高红硬性这~中心环节而展开的。加入会金元素Cr、W、Mo、V等.以形成大量细小、弥散、坚硬而又不易聚集长大的合金碳化物.以造成二次硬化效应。通常所形成的强化相有M2C型(如W2C、Mo2C)、 MC型碳化物(如 VC)、 M23C6型碳化物(如 Cr23C6)等。这些碳化物硬度很高.如 VC的硬度可高达 HV2700~2990,并且在高温下不易发生聚集长大。另外、W的存在可提高马氏体的高温稳定优W系高速钢在450~60℃还能保持马氏体晶格特征,以维持高的硬度。同时也使w的碳化物在560℃仍保持极为细小的尺寸.于是提供了二次硬化的能力。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  由于对具进行高速切削时,使用温度大体在500—600℃还以上,故高速钢实际上是一种热强钢,即高速钢基体有一定的热强性,而合金元素Cr、W、Mo在高温下固溶强化效果显著,使基体有一定的热强性。这便是高速钢含有大量的Cr、W、Mo等合金元素的目的。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/   此外,也应指出,Cr的良好作用在于提高钢的淬透性与耐磨性。Cr还能使高速钢在切削过程中的抗氧化作用增强.形成较多致密的氧化股.并减少粘刀现象,从而使刃具的耐磨性与切削性能提高。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  有些高速钢中加Co元素可显著提高钢的红硬性,如W2Mo10Cr4Co8〔美国M42)钢在650~660℃时还具有很高的红硬性。Co虽然不是碳化物形成无氟但在退火状态下大部分Co处于a-Fe中.在碳化物MoC中仍有一定的溶解度;本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
可提高高速钢的熔点,从而使淬火温度提高,使奥氏体中溶解更多的W、 Mo、V等合金元素,可强化基体;Co可促进本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
回火对合金碳化物的析比还可以起减慢碳化物长大的作用.因此Co可通过细化碳化物而使钢的二次硬化能力和红硬性提高;Co本身可形成CoW金属间化合物,产生弥散强化效果,并能阻止其它碳化物聚集长大。
转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net  pendwin("studyself/p4.2.gif")> 图中表示了不同含铅量对高速钢切削寿命、硬度及红硬性的影响。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  综上所述.由于高速钢的成分特点.便决定了高速钢在一定的热处理工艺条件下,具有淬透性好、耐磨性及红硬性高的性能特点泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  (2)高速钢的铸态组织及其压力加工。高速钢在成分上差异较大,但主要合金元素大体相同、所以其组织也很相似。以W18Cr4V钢为例,当钢成接近平衡冷却时。其在室温下的平衡组织为荣氏体十珠光体十碳化物。但在实际生产中,高速钢铸件冷却速度较快.得不到上述平衡组织,这样.高速钢的铸态组织由鱼骨状菜氏体、黑色组织δ共析体及马氏体加残余奥氏体所组成。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢的铸态组织中出现莱氏体.故又称高速钢为莱氏体钢。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢铸态组织中的碳化物含量多达18%一27%,且分布极不均匀。虽然铸锭组织经过开还和轧制,但碳化物的不均匀性仍非常显著。这种不均匀性对钢的力学性能和工艺性能及所制工具的使用寿命均有很大影响。
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net  (3)高速钢的热处理。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
高速钢的热处理包括:机械加工前的球化退火处理和成形后的淬火回火处理。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  ①高速钢球化退火。高速钢锻造以后必须经过球化退火.其目的不仅在于降低钢的硬度,以利于切削加工.而且也为以后的淬火做好组织准备。另外,返修工件在第二次淬火前也要进行球化退火.否则,第二次淬火加热时,晶粒将过分长大而使工件变脆。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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  ②高速钢淬火。高速钢的热处理工艺曲线如图所示。高速钢的淬火工艺比较特殊:即经过两次预热、高温淬火,然后再进行三次高温回火。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢淬火时进行两次预热.其原因在于:①高速钢中含有大量合金元素.导热性较差、如果把冷的工件直接放人高温炉中.会引起工件变形或开裂,特别是对大型复杂工件则更为突出。②高速钢淬火加热温度大多数在1200℃以上,如果先预热.可缩短在高温处理停留的时间,这样可减少氧化脱碳及过热的危险性。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  高速钢第一次预热温度在600~650℃可烘干工件上的水分。第二次预热温度在800~820℃,使索氏体向奥氏体的转变可在较低温度内发生。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  高速钢中含有大量难溶的合金碳化物,淬火加热温度必须足够高才可使合金碳化物溶解到奥氏体中.淬火之后马氏体中的合金元素含量才足够高.而只有合金元素含量高的马氏体才具有高的红硬性。图中已经表示出了淬火温度对奥氏体(或马氏体)内合金元素含量的影响、由此可知,对高速钢红硬性影响最大的合金元素是W、Mo及V只有在1000℃以上时.其溶解量才急剧增加。温度超过1300℃时,各元素溶解量虽然还有增加,但奥氏体晶粒则急剧长大.甚至在晶界处发生熔化现象,致使钢的强度、韧性下降。所以在下发生过热的前提下,高速钢淬火温度越高.其红硬性越民在生产中常以淬火状态奥氏体晶粒的大小来判断淬火加热温度是否合适.对高速钢来说.合适的晶粒度为9.5~10.5级。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  淬火冷却通常在油中进行.但对形状复杂、细长杆状或薄片零件可采用分级淬火和等温淬火等方法。分级淬火后使残余奥氏体量增加20%~30%,使工件变形、开裂倾向减小,使强度、韧性提高。油淬及分级淬火后的组织为马氏体十碳化物十残余奥氏体。如图所示。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  等温淬火也称奥氏体淬火.也有人称之为无变形淬火。等温淬火和分级淬火相比.其主要淬火组织中除马氏体,碳化物、残余奥氏体外,还有了下贝氏体。等温淬火可进一步减小工件变形,并提高韧性。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  最后应提出,分级淬火的分级温度停留时间一般不宜太长,否则二次碳化物可能大量析出。等温淬火所需时间较长.随等温时间不同,所获得贝氏作量不同,在生产中通常只能获得40%的回氏体。而等温时间过长可大大增加残余奥氏体量.这需要在等温淬火后进行冷处理或采用多次回火来消除残余奥氏体。否则将会影响回火后的硬度及热本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
处理质量。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  ③高速钢回火。为了消除淬火应力、稳定组织、减少残余奥氏体量、达到所需要的性能.高速钢一般要进行三次560℃的高温回火处理。高速钢的回火转变比较复杂.在回火过程中马氏体和残余奥氏体发生变化,过剩碳化物在回火时不发生变化。
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  综上所述,高速钢在热处理操作时.必须严格控制淬火加热及回火温度,淬火、回火保温时间,淬火、回火冷却方法。上述工艺参数控制不当,易产生过热、过烧、萘状断口、硬度不足及变形开裂等缺陷.
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  (4)高速钢系列的演变。目前国内外高速钢的种类约有数十种,按其所含含金元素的不同.可分为三个基本系列.即W系Mo系和W-Mo系等。W系高速钢以W18Cr4V为例.W18Cr4V钢具有很高的打硬性.可以制造在600℃以下工作的工具但在使用中发现W系高速钢的脆性较大,易于产生崩刃现象,其主要原因是碳化物不均匀性较大所致、为此.相应发展了Mo系高速钢。从保证红硬性角度看,Mo与W的作用相认.Mo系高速钢是以Mo为主要合金元素.常用钢种有M1和M10(W2Mo8Cr4V和Mo8Cr4V2)。Mo系高速钢具有碳化物不均匀性小和韧性较高的优成但又存在两大缺点.限制了它的应用一是脱碳倾向性较大.故对热处理保护要求较严:二是晶粒长大倾向性较大.易于过热,故应严格控制淬火加热温度,淬火加热温度为 1175~1220℃(W系高速钢淬火温度为1250~1280℃)。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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  自50年代以来,又发展了特殊用途的高速钢.包括转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  ①高钒高速钢。高钒高速钢主要是为适应提高耐磨性的需要而发展起来的.最早形成9Cr4V2钢、为了进一步提高钢的红硬性和耐磨性而形成了高碳高钒高速钢,如W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3。增加V含量会降低钢的可磨削性能使高钒钢应用受到一定限制。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  通常含V约3%的钢.尚可允许制造较复杂的刃具.而含V量为4%~5%时.则宜制造形状简单或磨削量小的刃具。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  ②高钴高速钢。含Co高速钢是为适应提高红硬性的需要而发展起来的。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  在高 Co高速钢中通常含有 Co5%~ 12%,如 W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。但随着含Co量的增加.会使钢的脆性及脱碳倾向性增大.故在使用及热处理时应予以注意.例如含Co10%的钢已不适宜于制造形状复杂的薄刃工具。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  ③超硬高速钢.超硬高速钢是为了适应加工难切削材料(如耐热合金等)的需要,在综合高碳高钒高速钢与高碳高钴高速钢优点的基础上而发展起来的。这种钢经过热处理后硬度可达HRC68~70,具有很高的红硬性与切屑性能。典型钢种为美国的M42(W2Mol0Cr4VCo8)和M44(W6Mo5Cr4V2Co12)等。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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  (5)发挥高速钢性能潜力的途径:本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  ①提高含碳量。近年来,世界各国都普通趋向提高高速钢的含碳量,其目的是增加钢中碳化物的含量.以获得最大的二次硬化效应。但含碳量过高会增加碳化物的不均匀性.使钢的塑性、韧性下降.还会导致钢的熔点降低.碳化物聚集长大倾向性增大这对钢的组织和性能不利。自70年代以来,人们提出用平衡碳理论(前面已讲过)来计算高速钢的最佳含碳量。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  例如,W18Cr4V钢含碳量为0.7%~0.8%按平衡假理论计算,其合碳量应提高至0.9%~1.0%,淬火回火后其硬度才可达HRC67~68, 625℃回火时其红硬性提高三个HRC读数。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/   ②进一步细化碳化物。前已指出,细化碳化物可提高动性、防止崩刃,是充分发挥高速钢性能潜力的重要方法。除了在生产中采用锻、轧方法外.还可采用以下措施.一是改进冶炼、浇注工艺.以减少碳化物的偏析,如生产上采用电渣重溶可以显著细化菜氏体共晶组织.改善钢中碳化物的不均匀性。在浇注工艺上宜采用200一300kg的小锭.使钢液凝固速度加快,以减少钢锭中的宏观液析。二是采用粉末冶金方法,从根本上消除菜氏体共晶组织.以彻底解决高速钢中碳化物的不均匀性。采用这种方法可以得到极为细小的碳化物(< 1um),而且分布均匀。与普通方法生产的高速钢相比.这种方法可提高钢的韧性与红硬性。但粉末冶金生产高速钢的主要缺点是.成本高,质量泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
不稳定。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  ③表面处理工艺的应用。为了进一步提高高速钢的切削能力在淬火回火后还可进行表面处理。例如,蒸汽处理、低温氰化、软氮化、硫氮共渗或采用硫氛共修一蒸汽处理的复合工艺等。如哈尔滨一工具厂采用蒸汽处理后可使钻头寿命提高20%左右。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  应该指出,高速钢的表面处理是在最终热处理后进行的.故表面处理的温度不应超过回火温度,以免使刀具软化。同时因刃具已成形,故应防止刃具发生变几间)高速钢的发展方向。在国外,通过研究已探索出新的合主化方案.当前已在生产中形成初见成效的两个方向;泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  ①低碳高速钢(M60~67)。这种钢是采用含Co超硬高速钢的合金成分.将碳量降至0.2%左右,通过渗碳及随后的淬火、回火.使表层达到超高硬度(HRC70)故又称渗碳高速钢。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  ②无碳的时效型高速钢。这种钢是在高w高Mo的基础上.加入15%以上的Co.甚至可高达25%的Co,经固溶处理加时效以后.硬度可达HRC68~70,它的红硬性比一般高速钢高100℃、比含Co的超硬型高速钢高50℃以上。经L述处理后可使工具的切削性能、高温强度及耐磨性发生重大变化。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  1975年在法国的国际高速钢会议上有人提出,含有低碳(约0.1%)高W(约20%)高钴(25%)的高速钢.在600一650℃回火时.拆出(Fe、Co)7W6型金属问他合物。当温度上升到650~670℃时,其硬度可达HRC68,在720℃回火时,硬度仍保持HRC60。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
  此类型的高速钢切削钛合金时.其寿命比W18Cr14V高出20~30倍。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  对于目前正在使用的各种高速钢.仍需进一步研究各种合金元空(包括残余元素和微量合金元素)的作用,以便进一步提高其使用性能和工艺性能。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  最后应指出,目前高速钢的使用范围已经超出了切削工具范围.已开始在模具方面应用。近年来多辊轧辊以及高温弹簧、高温轴承和以高温强度、耐磨性能为主要要求的零件,实际上都是高速钢可以发挥作用的领域。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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16.3模具用钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,主要受模具材料和热处理的影响。因此,为了正确选用钢材,制订和改进热处理工艺,提高模具的使用寿命,必须对模具的工作条件、失效形式及其对钢材的性能要求进行综合分析,寻找失效的主要固氮以确定材料的种类,进而确定最佳冷、热加工工艺和强化措施,从而做到材尽其用。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种其品种繁多.在我国国标中多达数十种。但是.根据模具的使用性质可以分为两大类;使金属在冷状态下变形的冷模具钢.其冷模的工作温度一般小于250℃使金属在热状态下变形的热模具钢.其模腔的表面温度高于600℃。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net一、冷作模具钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  1.冷作模具钢的工作条件及性能要求泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  2.钢种选择转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  通常接冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  (1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。例如.小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、 T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  (2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及 9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr钢小,而淬透性比碳素工具钢大.其价格只比后者高约30%因此是一个值得推广使用的钢种。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
  但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高,在生产使用中发现有碎裂现象.另外回火稳定性较差,回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/   9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具,可采用奥氏体等温淬火。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  (3)尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。须采用中合金或高合金钢.如Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等,另外也有选用高速钢的。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  近年来用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出,此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处.而用它的高淬透性和高耐磨性。为此.在热处理工艺上也应有所区别。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  选用高速钢做冷模具时.应采用低温淬火.以提高韧性。例如 W18Cr4V钢做刃具时常用的淬火温度为1280-1290℃。而做冷作模具时,则应采用1190℃的低温淬火。又如 W6Mo5Cr4V2钢.采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。如上所述.前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等.其对口单薄.使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。为了解决这一矛盾.可采取以下措施.①降低合碳量.采用亚共折钢.以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降;②加入Si.、Cr等合金元素.以提高钢的回火稳定性和回火温度(240一270℃回火)这样有利于充分消除淬火应力使叽提高.而又不致降低硬度;②加入W等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si;、5CrW2Si等。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net  3.充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
  在用Cr12型钢或高速钢做冷作模具时,一个很突出的问题是钢的脆性大.使用中易开裂。为此,必须用充分锻打的方法细化碳化物.除此之外应发展新钢种。发展新钢种的着眼点,应是降低钢的含碳量及碳化物形成元素的数量。近年来国内研制并推广以下几种新钢种、如表4.11所示。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
  Cr4W2MoV 钢具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等优点.并具有较好的回火稳定性及综合力学性能.用干制造硅钢片冲模等.可使寿命比Cr12MoV钢提高1~3倍以上但此钢锻造温区范围较窄,锻造河县开裂.应严格控制锻造温度和操作规认Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低、淬火变形小、淬透性高.有空淬微变形模具钢之称7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢.其特点是钢的碳化物不均匀性和韧性得到很大的改善。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
二、热作模具钢本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
  1.热作模具的工作条件转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
  热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述.热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题