材料科學與工程基礎教案 第八章 工業(yè)用鋼ppt課件_第1頁
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文檔簡介

1、第八章 工業(yè)用鋼Industry Steels 在工業(yè)用鋼中除鐵、碳之外,還含有其它元素。分常存元素;偶存元素;隱存元素和合金元素。常存元素有錳、硅、硫、磷。偶存元素是由于礦石產地不同有與鐵共存的共生礦混入及以廢鋼為原料,在冶煉及工藝操作時帶入鋼中,如銅、鈦、釩、稀土元素等。隱存元素是指原子半徑較小的非金屬元素,如氧、氫等。合金元素是指為改動成分特別添加的元素,如鉻、鎳、鎢、鉬、釩等。 第一節(jié) 鋼的分類Classify of Steelsw鋼的種類繁多,為了便于消費、運用和研討,可以按照化學成分、冶金質量和用途對鋼進展分類。0.3%C% 0.3% C% 0.6%C 5%M% 5%M% 10%M

2、% 低碳鋼中碳鋼高碳鋼鋼碳低合金鋼中合金鋼高合金鋼合金鋼按成分分類耐熱鋼不銹鋼特殊鋼量具鋼模具鋼切削用鋼工具鋼滾動軸承鋼彈簧鋼調質鋼滲碳鋼工程用鋼結構鋼按用途分類第二節(jié)鋼中的雜質及合金元素Impurity & Alloying Element in Steel一、鋼中的雜質元素鋼在冶煉的時候,除了必需的合金元素外,不可防止的會從原料中帶入一些雜質元素。雜質元素主要有硫、磷、氮、氫、砷、錫、秘、銻等。這些雜質元素對鋼組織和性能產生不利的影響。硫易在鋼中構成FeS共晶體,熔點很低,呵斥“熱脆。磷使鋼脆化,降低鋼的塑性和韌性,產生“冷脆性,使鋼的冷加工性能和焊接性能變壞。 氧容易在鋼中構成氧

3、化物,使性能下降。李熏首先發(fā)現,氫在鋼中構成所謂“氫脆景象,嚴重影響鋼的塑性。鋼的強度越高,脆性越大,呵斥的危害也越嚴重。 二、合金元素在鋼中的作用合金元素在鋼中可以兩種方式存在:一是溶解于碳鋼原有的相中,另一種是構成某些碳鋼中所沒有的新相。合金元素對鋼中根本相的影響碳鋼中有三個根本相,即鐵素體、奧氏體和滲碳體。合金元素參與鋼中時,可以溶于此三相中構成合金鐵素體、合金奧氏體及合金滲碳體。合金元素溶于鐵素體中,對位錯線的挪動起牽制造用,降低位錯的易動性,從而提高塑變抗力,產生固溶強化效果。合金滲碳體的晶體構造與滲碳體一樣,可表達為(Fe,Me)3CMe代表合金元素。滲碳體中溶入碳化物構成元素后,

4、硬度有明顯添加,因此可提高鋼的耐磨性。當鋼中合金元素含量超越一定限制時,可以生成一些碳鋼中沒有的新相。其中最重要的是由強碳化物構成元素生成的各種合金碳化物如W2C、VC、TiC等。它們熔點高、硬度高,加熱時很難溶于奧氏體中,因此對鋼的機械性能及工藝性能有很大影響。w合金元素對鐵碳相圖的影響w合金元素對碳鋼中的相平衡關系有很大影響,參與合金元素后Fe-Fe3C相圖要發(fā)生變化。參與合金元素,可使Fe與Fe存在范圍發(fā)生變化。按照對Fe或Fe的作用,可將合金元素分為兩大類。w1擴展奧氏體區(qū)的元素w擴展奧氏體區(qū)域的元素有鎳、錳、碳、氮等,這些元素使A1和A3溫度降低,使S點、E點向左下方挪動,從而使奧氏

5、體區(qū)域擴展。其中與Fe無限互溶的元素鎳或錳的含量較多時,可使鋼在室溫下以奧氏體單相存在而成為一種奧氏體鋼。如Ni%9%的不銹鋼和Mn%13%的ZGMn13耐磨鋼均屬奧氏體鋼。2減少奧氏體區(qū)的元素減少奧氏體區(qū)的元素有鉻、鉬、硅、鎢等,使A1和A3溫度升高,使S點、E點向左上方挪動,從而使奧氏體區(qū)域減少。由于A1和A3溫度升高了,這類鋼的淬火溫度也相應地提高了。圖7-2表示鉻對奧氏體區(qū)域位置的影響。當參與的元素超越一定含量后,那么奧氏體能夠完全消逝,此時,鋼在包括室溫在內的寬廣溫度范圍內獲得單相鐵素體,通常稱之為鐵素體鋼。如含17%28%Cr的Cr17、Cr25、Cr28不銹鋼就是鐵素體不銹鋼。

6、合金元素對鋼的熱處置的影響合金元素主要是經過改動鋼在熱處置過程中的組織轉變來顯示其作用的。合金元素對鋼的熱處置的影響主要表如今對加熱、冷卻和回火過程中的相變等方面。1對加熱的影響添加奧氏體化的時間,阻止奧氏體晶粒長大。2對冷卻轉變的影響提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性,提高鋼的淬透性。3對淬火鋼回火轉變的影響提高回火穩(wěn)定性,構成特殊碳化物。合金元素對鋼的機械和工藝性能的影響 1對強度的影響固溶強化、細晶強化、彌散強化2對塑性和韌性的影響普通降低鋼的塑性和韌性。3對工藝性能的影響對鑄造、鍛造、焊接、切削性能的影響。 根據鋼中合金元素與碳的親合力的大小,合金元素可分為碳化物構成元素和非碳化物構成元素。 非碳

7、化物構成元素主要有:Ni、Si、Co、Cu、Al、N、B等,它們幾乎都固溶于鐵素體和奧氏體中。 碳化物構成元素與鋼中的碳原子相互作用可構成各種碳化物,碳化物的種類、數量、尺寸大小以及分布等對鋼的性能均起到重要的影響。 碳化物構成元素均是過渡族金屬,它們與碳原子間的結合力大小,將影響到構成碳化物的難易程度以及碳化物的穩(wěn)定性。結合力的大小主要取決于原子d層的電子數。d層的電子數越少,它與碳的親合力就越大,構成的碳化物在鋼中也越穩(wěn)定。 按照原子間結合力的大小可將合金元素分為:強碳化物構成元素,如Ti、Zr、Nb、V;中等強碳化物構成元素,如W、Mo、Cr和弱碳化物構成元素,如Mn。假設是多種碳化物構

8、成元素共存在于鋼中,普通情況是強碳化物構成元素優(yōu)先與碳結合構成碳化物。為了管理和運用的方便,每一種合金鋼都應該有一個簡明的編號。世界各國鋼的編號方法不一樣。鋼編號的原那么主要有兩條:1根據編號可以大致看出該鋼的成分。2根據編號可大致看出該鋼的用途。我國的鋼材編號是采用國際化學元素符號和漢語拼音字母并用的原那么。即鋼號中的化學元素采用國際化學元素符號表示。 第三節(jié) 我國的鋼材編號Steel Grade 一、普通碳素構造鋼 普通碳素構造鋼的牌號以“Q數字字母字母表示。其中,“Q字是鋼材的屈服強度“屈字的漢語拼音字首,緊跟后面的是屈服強度值,再其后分別是質量等級符號和脫氧方法。例如:Q235AF即表

9、示屈服強度值為235MPa的A級沸騰鋼。牌號中規(guī)定了A、B、C、D四種質量等級,A級質量最差,D級質量最好。按脫氧制度,沸騰鋼在鋼號后加“F,半鎮(zhèn)靜鋼在鋼號后加 “b, 鎮(zhèn)靜鋼那么不加任何字母。 二、優(yōu)質碳素構造鋼與合金構造鋼 優(yōu)質碳素構造鋼與合金構造鋼編號的方法是一樣的,都是以“兩位數字元素數字的方法表示。鋼號的前兩位數字表示平均含碳量的萬分之幾,沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼以及專門用途的優(yōu)質碳素構造鋼,應在鋼號后特別標出。合金元素以化學元素符號表示,合金元素后面的數字那么表示該元素的含量,普通以百分之幾表示。 三、碳素工具鋼三、碳素工具鋼 碳素工具鋼的牌號以碳素工具鋼的牌號以“T數字字母表示。鋼號前面

10、的數字字母表示。鋼號前面的“碳碳或或“T表示碳素工具鋼,其后的數字表示含碳量的千分之幾。表示碳素工具鋼,其后的數字表示含碳量的千分之幾。如平均含碳量為如平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼,其鋼號為的碳素工具鋼,其鋼號為“碳碳8或或“T8。含錳量較高者,在鋼號后標以含錳量較高者,在鋼號后標以“錳或錳或“Mn,如如“碳碳8錳或錳或“T8Mn。如為高級優(yōu)質碳素工具鋼,那么在其鋼號后加。如為高級優(yōu)質碳素工具鋼,那么在其鋼號后加“高高或或“A,如,如“碳碳10高或高或“T10A。 四、合金工具鋼與特殊性能鋼四、合金工具鋼與特殊性能鋼合金工具鋼的牌號以合金工具鋼的牌號以“一位數字或沒有數字元素數字一位數字或

11、沒有數字元素數字表示。其編號方法與合金構造鋼大體一樣,區(qū)別在于含碳表示。其編號方法與合金構造鋼大體一樣,區(qū)別在于含碳量的表示方法,當碳含量量的表示方法,當碳含量1.0%1.0%時,那么不予標出。而對于含鉻時,那么不予標出。而對于含鉻量低的鋼,其含鉻量以千分之幾表示,并在數字前加量低的鋼,其含鉻量以千分之幾表示,并在數字前加“0 0,以示,以示區(qū)別。如平均區(qū)別。如平均Cr =0.6%Cr =0.6%的低鉻工具鋼的鋼號為的低鉻工具鋼的鋼號為 “Cr06Cr06。在高速鋼的鋼號中,普通不標出含碳量,只標出合金元素含在高速鋼的鋼號中,普通不標出含碳量,只標出合金元素含量平均值的百分之幾。量平均值的百分

12、之幾。特殊性能鋼的牌號和合金工具鋼的表示一樣,但也有少數例特殊性能鋼的牌號和合金工具鋼的表示一樣,但也有少數例外,例如耐熱鋼外,例如耐熱鋼20Cr3W3NbN20Cr3W3NbN其編號方法和構造鋼一樣,但這種情其編號方法和構造鋼一樣,但這種情況極少。況極少。 五、公用鋼五、公用鋼這類鋼是指某些用于專門用途的鋼種。它是以其用途稱號的這類鋼是指某些用于專門用途的鋼種。它是以其用途稱號的漢語拼音第一個字母闡明該鋼的類型,以數字闡明其含碳量;化漢語拼音第一個字母闡明該鋼的類型,以數字闡明其含碳量;化學元素符號闡明鋼中含有的合金元素,其后的數字標明合金元素學元素符號闡明鋼中含有的合金元素,其后的數字標明

13、合金元素的大致含量。的大致含量。 例如滾珠軸承鋼在編號前標以例如滾珠軸承鋼在編號前標以“G字,其后為鉻字,其后為鉻Cr+數數字,數字表示鉻含量平均值的千分之幾,如字,數字表示鉻含量平均值的千分之幾,如“滾鉻滾鉻15GCr15。這里應留意牌號中鉻元素后面的數字是表示含鉻量。這里應留意牌號中鉻元素后面的數字是表示含鉻量為為1.5%,其他元素仍按百分之幾表示,如其他元素仍按百分之幾表示,如GCr15SiMn表示含鉻表示含鉻為為1.5%,Si、Mn均小于均小于1.5% 的滾動軸承鋼。的滾動軸承鋼。又如易切鋼前標以又如易切鋼前標以“Y字,字,Y40Mn表示含碳量約表示含碳量約0.4%,含,含錳量小于錳量

14、小于1.5的易切鋼。還有如的易切鋼。還有如20g表示含碳量為表示含碳量為0.20%的鍋爐的鍋爐用鋼;用鋼;16MnR表示含碳量為表示含碳量為1.6%,含錳量小于,含錳量小于1.5%的容器用的容器用鋼。鋼。 第四節(jié) 常見工業(yè)用鋼的性能及用途Speciality & Usefulness of Steel一、構造鋼一、構造鋼 構造鋼按用途分為工程構件用鋼和機器零件用鋼兩大類。構造鋼按用途分為工程構件用鋼和機器零件用鋼兩大類。工程構件用鋼工程構件用鋼 工程構件用鋼是運用較廣泛的鋼種之一,用于國防、化工、工程構件用鋼是運用較廣泛的鋼種之一,用于國防、化工、石油、電站、車輛、造船、橋梁、建筑等國

15、民經濟部門,制造各石油、電站、車輛、造船、橋梁、建筑等國民經濟部門,制造各種重要構件。種重要構件。1普通碳素工程構件用鋼普通碳素工程構件用鋼普通碳素工程構件用鋼簡稱普碳鋼,產量約占鋼總產量的普通碳素工程構件用鋼簡稱普碳鋼,產量約占鋼總產量的70%,其中大部分用作機器零件。由于普碳鋼易于冶煉、價錢,其中大部分用作機器零件。由于普碳鋼易于冶煉、價錢低廉,性能也根本滿足了普通工程構件的要求,所以在工程上用低廉,性能也根本滿足了普通工程構件的要求,所以在工程上用量很大。量很大。 2低合金高強度鋼低合金高強度鋼是一種含有少量合金元素,具有較高強度的構件用鋼,由于強度高,所以1噸低合金高強度鋼可頂1.22

16、.0噸普碳鋼運用,從而可減輕構件分量,提高運用的可靠性并節(jié)約鋼材。這類鋼主要用來制造各種要求強度較高的工程構造,例如船舶、車輛、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼構造等。它在建筑、石油、化工、鐵道、造船、機車車輛、鍋爐容器、農機農具等許多部門得到廣泛的運用。常用低合金高強度鋼按其屈服強度的高低分為6個級別:300MPa、350 MPa、400 MPa、450 MPa、500 MPa、550650 MPa。 3工程構造用鋼的開展趨勢低合金高強度鋼由于其強度高,韌性和加工性能優(yōu)良,合金元素耗量少,并且不需進展復雜的熱處置,已越來越遭到注重。目前,這類鋼開展趨勢是:a經過微合金化與合理的軋制工藝結合起來

17、,實行控制軋制,以到達更高的強度。在鋼中參與少量的微合金化元素,如V、Ti、Nb等,經過控制軋制時的再結晶過程,使鋼的晶粒細化,到達既提高強度又改善塑韌性的最正確效果。b經過合金化改動基體組織,提高強度。在鋼中參與較多的其它元素,如Cr、Mn、Mo、Si、B等,使鋼在熱軋空冷的條件下即可得到貝氏體組織,甚至馬氏體組織。這種馬氏體在冷卻過程中可發(fā)生自回火過程,甚至不需求專門進展回火。c超低碳化。為了保證韌性和焊接性能,含碳量進一步降低,甚至降到PPM級,此時必需采用真空冶煉,或真空去氣的先進冶煉工藝。機器零件用鋼 指用于制造各種機器零件、如軸類零件、齒輪、彈簧和軸承等所用的鋼種,也稱為機器制造用

18、鋼。 1滲碳鋼 a滲碳鋼的任務條件及對性能的要求滲碳鋼常用在受沖擊和磨損條件下任務的一些機械零件,如汽車、遷延機上的變速齒輪、內燃機上的凸輪、活塞銷等,要求外表硬、耐磨,而零件心部那么要求有較高的韌性和強度以接受沖擊。通常尺寸小的、受力小的,采用低碳鋼,而尺寸大的、受力大的那么采用低碳合金鋼。b滲碳鋼的成分和鋼種按照滲碳鋼的淬透性大小,可分為三類:低淬透性滲碳鋼。典型鋼種為20Cr,這類鋼水淬臨界直徑100mm,主要用于制造大截面、高載荷的重要耐磨件,如飛機、坦克中的曲軸、大模數齒輪等。c滲碳鋼的熱處置滲碳鋼的熱處置規(guī)范普通是滲碳后進展直接淬火一次淬火或二次淬火,而后低溫回火。碳素滲碳鋼和低合

19、金滲碳鋼,經常采用直接淬火或一次淬火,而后低溫回火;高合金滲碳鋼那么采用二次淬火和低溫回火處置。 2調質鋼 a調質鋼的任務條件及對性能的要求采用調質處置,即淬火+高溫回火后運用的優(yōu)質碳素鋼和合金構造鋼,統(tǒng)稱為調質鋼。淬火后得到位錯與孿晶馬氏體的混合組織,以及剩余奧氏體和碳化物。用于受力較復雜的重要構造零件。如汽車后橋半軸、連桿、螺栓以及各種軸類零件。對于截面尺寸大的零件,為保證有足夠的淬透性,就要采用合金調質鋼。 b調質鋼的成分特點和鋼種 調質鋼的含碳量在0.300.50%之間,屬中碳鋼,含碳量在這一范圍內可保證鋼的綜合性能,含碳量過低,那么影響鋼的強度目的,含碳量過高那么韌性顯得缺乏。普通碳

20、素調質鋼的含碳量偏上限,對于合金調質鋼,隨合金元素的添加,含碳量趨于下限。 按淬透性的高低,調質鋼大致可以分為三類:低淬透性調質鋼。典型鋼種是40Cr,這類鋼的油淬臨界直徑最大為3040mm,廣泛用于制造普通尺寸的重要零件,如軸、齒輪、連桿螺栓等。35SiMn、40MnB是為節(jié)約鉻而開展的代用鋼種。中淬透性調質鋼。典型鋼種為40CrNi,這類鋼的油淬臨界直徑最大為4060mm,含有較多的合金元素,用于制造截面較大、接受較重載荷的零件,如曲軸、連桿等。高淬透性調質鋼。典型鋼種為40CrNiMoA,這類鋼的油淬臨界直徑為60100mm,多半為鉻鎳鋼。鉻、鎳的適當配合,可大大提高淬透性,并能獲得比較

21、優(yōu)良的綜合機械性能。用于制造大截面、接受重負荷的重要零件,如汽輪機主軸、壓力機曲軸、航空發(fā)動機曲軸等。 c) 調質鋼的熱處置調質鋼的熱處置通常是淬火高溫回火調質處置3彈簧鋼 a彈簧鋼的任務條件及對性能的要求 彈簧是各種機器和儀表中的重要零件。它是利用彈性變形吸收能量以緩和振動和沖擊,或依托彈性儲存能量來起驅動作用。因此,要求制造彈簧的資料具有高的彈性極即具有高的屈服點或屈強比,高的疲勞極限與足夠的塑性和韌性。 b彈簧鋼的成分特點和鋼種 彈簧鋼含碳量普通為0.450.70%。含碳量過高,塑性和韌性降低,疲勞極限也下降??蓞⑴c的合金元素有錳、硅、鉻、礬和鎢等。參與硅、錳主要是提高淬透性,同時也提高

22、屈強比,其中硅的作用更為突出。硅、錳元素的缺乏之處是硅會促使鋼材外表在加熱時脫碳,錳那么使鋼易于過熱。因此,重要用途的彈簧鋼必需參與鉻、礬、鎢等。它們不僅使鋼材有更高的淬透性,不易脫碳和過熱,而且有更高的高溫強度和韌性。c彈簧鋼的熱處置根據彈簧鋼的消費方式,可分為熱成型彈簧和冷成型彈簧兩類,所以其熱處置也分為兩類。對于熱成形彈簧,普通可在淬火加熱時成形,然后淬火+中溫回火,獲得回火屈氏體組織,具有很高的屈服強度和彈性極限,并有一定的塑性和韌性。 彈簧經熱處置后,普通進展噴丸處置,使外表強化并在外表產生剩余壓應力,以提高疲勞強度。 4滾動軸承鋼 a滾動軸承鋼的任務條件及對性能的要求 用于制造滾動

23、軸承的鋼稱為滾動軸承鋼。滾動軸承是一種高速轉動的零件,任務時接觸面積很小,不僅有滾動摩擦,而且有滑動摩擦,接受很高、很集中的周期性交變載荷,所以經常是接觸疲勞破壞。因此要求滾動軸承鋼具有高而均勻的硬度,高的彈性極限和接觸疲勞強度,足夠的韌性和淬透性,一定的抗腐蝕才干。 b滾動軸承鋼的成分特點及鋼種 滾動軸承鋼是一種高碳低鉻鋼,含碳量為0.95%1.10%,含鉻量為0.4%1.65%。高碳為保證有高的淬硬性,同時可構成鉻的碳化物強化相。鉻的主要作用是添加鋼的淬透性,使淬火、回火后整個截面上獲得較均勻的組織。鉻可構成合金滲碳體FeCr3C,加熱時降低過熱敏感性,得到細小的奧氏體組織。溶入奧氏體中的

24、鉻,又可提高馬氏體的回火穩(wěn)定性。高碳低鉻的滾動軸承鋼,經正常熱處置后獲得較高且均勻的硬度、強度和較好的耐磨性。 c滾動軸承鋼的熱處置 滾動軸承鋼的預備熱處置是球化退火,滾動軸承鋼的最終熱處置為淬火+低溫回火,淬火切忌過熱,淬火后立刻回火,經150160回火24h,以去除應力,提高韌性和穩(wěn)定性。滾動軸承鋼淬火、回火后得到極細的回火馬氏體;分布均勻細小的粒狀碳化物5%10%以及少量剩余奧氏體5%10%,硬度為HRC6266。 二、工具鋼二、工具鋼工具鋼是用來制造刀具、模具和量具的鋼。按化學成分分為工具鋼是用來制造刀具、模具和量具的鋼。按化學成分分為碳素工具鋼、低合金工具鋼、高合金工具鋼等。按用途分

25、為刃具碳素工具鋼、低合金工具鋼、高合金工具鋼等。按用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼。鋼、模具鋼和量具鋼。刃具鋼刃具鋼 1切削刃具的任務條件及對性能的要求切削刃具的任務條件及對性能的要求車刀任務時主要是接受壓應力和彎曲應力,遭到很大的機械車刀任務時主要是接受壓應力和彎曲應力,遭到很大的機械磨損。機床的震動,要求刀具有一定的耐沖擊性能。延續(xù)低速切磨損。機床的震動,要求刀具有一定的耐沖擊性能。延續(xù)低速切削時,要求車刀有高的硬度、耐磨性和適當的彎曲強度,防止刃削時,要求車刀有高的硬度、耐磨性和適當的彎曲強度,防止刃部磨鈍。延續(xù)高速切削時,由于車刀與工件接觸,刃部溫度會迅部磨鈍。延續(xù)高速切削時,由于車刀與

26、工件接觸,刃部溫度會迅速升高,這就要求車刀有較高的熱穩(wěn)定性又稱熱硬性或紅硬速升高,這就要求車刀有較高的熱穩(wěn)定性又稱熱硬性或紅硬性。性。鑒于刃具的特殊工況條件,對刃具鋼的根本性能要求應該是:鑒于刃具的特殊工況條件,對刃具鋼的根本性能要求應該是:高的切斷抗力,高的耐磨性,高的彎曲強度和足夠的韌性,高的高的切斷抗力,高的耐磨性,高的彎曲強度和足夠的韌性,高的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性。 2碳素工具鋼與低合金工具鋼主要用于制造低速切削工具,如銼刀、鉗子、手用鋸條等。典型鋼號:碳素工具鋼:T8、T12等。低合金工具鋼:9SiCr、CrWMn等。碳素工具鋼價錢低廉,用于消費普通手用鋸條、銼刀、鉗子等,而低合金工具

27、鋼淬透性好,常用于制造外形復雜的、要求變形小的刀具。熱處置工藝:預備熱處置:球化退火最終熱處置:淬火低溫回火。3高速工具鋼a高速鋼的成分特點與常用鋼種高速鋼是一種含有鎢、鉻、釩等多種元素的高合金工具鋼。鋼中參與較多的碳,其作用是既保證它的淬硬性,又保證淬火后有足夠多的碳化物相。普通含碳量在1%左右,最高可達1.6%。高速鋼中普通含有較多數量的W元素,它是提高鋼紅硬性的主要元素,由于世界范圍W資源的短少,使人們找到了以Mo、Co元素替代W元素而堅持高的紅硬性的方法。 Cr元素在鋼中的作用:Cr的參與可提高鋼的淬透性,并能構成碳化物強化相。 V元素在鋼中的作用:V與C的親和力很強,在高速鋼中構成碳

28、化物VC,它有很高的穩(wěn)定性,即使淬火溫度在12601280時,VC也不會全部溶于奧氏體中。在高溫多次回火過程中VC呈彌散狀析出,進一步提高了高速鋼的硬度、強度和耐磨性。 高速鋼主要用于制造高速切削工具,如車刀、銑刀、刨刀等。典型鋼號:W18Cr4V1841、W6Mo5Cr4V26542。高速鋼的熱處置:預備熱處置:大變形鍛造后退火最終熱處置:淬火560三次回火。高速鋼的回火,普通需求進展三次,其回火溫度為560,每次11.5h。第一次回火只對淬火馬氏體起回火作用,在回火冷卻過程中,發(fā)生剩余奧氏體的轉變,同時產生新的內應力。經第二次回火,沒有徹底轉變的剩余奧氏體繼續(xù)發(fā)生新的轉變,又產生新的內應力

29、。這就需求進展第三次回火。高速鋼淬火后剩余奧氏體量大約為30%,三次回火后仍保管有3%4%,與此同時,使碳化物析出量增多,產生二次硬化景象,提高了刃具運用性能。為使高速鋼中的剩余奧氏體量減少到最低程度,往往還需進展冷處置。 w模具鋼w根據模具的任務條件不同,模具鋼普通分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩大類。前者用于制造冷沖模和冷擠壓模等,任務溫度大都接近室溫;后者用于制造熱鍛模和壓鑄模等,任務時型腔外表溫度可高達600以上。w1冷作模具鋼w a冷作模具鋼的任務條件及對性能的要求w制造在冷態(tài)下變形的模具,如冷沖模、冷鐓模、拉絲模、冷軋輥等,從任務條件出發(fā),對性能的根本要求是:w 高的硬度和耐磨性。w

30、較高的強度和韌性。w 良好的工藝性。要求熱處置的變形小,淬透性高。w 模具鋼鋼號表示方法與低合金工具鋼一樣。 b冷作模具鋼的成分特點和鋼種高碳高鉻模具鋼這類鋼主要是指Cr12型冷作模具鋼。這類鋼由于淬透性好,淬火變形小,耐磨性好,廣泛地用于制造負荷大、尺寸大、外形復雜的模具。鋼號有Cr12、Cr12MoV等。c冷作模具鋼的熱處置 Cr12型鋼的預備熱處置是球化退火。球化退火的目的是消除應力、降低硬度、便于切削加工,退火后硬度為HB207255。退火組織為球狀珠光體+均勻分布的碳化物。 最終熱處置:淬火+低溫回火2熱作模具鋼a熱作模具鋼的任務條件及對性能的要求制造使金屬熱成型的模具,如熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模。這種模是在反復受熱和冷卻的條件下進展任務的,所以比冷作模具有更高要求。對熱作模具鋼的性能要求是:要求綜合力學性能好??篃崞诓鸥筛?。淬透性高。b熱作模具鋼的成分特點及鋼種對于中小尺寸截面尺寸300mm的模具,普通采用5CrMnMo,對于大尺

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