機(jī)械工程材料成型及工藝3

合金刃具鋼種類:低合金刃具鋼;高速鋼。牌號(hào):合金元素及含量千分之幾的含碳量

9

SiCrW18Cr4V1.低合金刃具鋼1）.性能要求:高硬度、高耐磨性、有一定的紅硬性、強(qiáng)度和韌性,工作溫度不超過300℃。2）.化學(xué)成分特點(diǎn):*高碳*加入Cr、Mn、Si、

W、V

等合金元素。3）.熱處理特點(diǎn):球化退火淬火+低溫回火

9SiCr鋼板牙熱處理工藝曲線板牙2.高速鋼(high–speedsteel)(1)性能要求:高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600℃時(shí),HRC63以上)、有一定的強(qiáng)度和韌性。高速鋼---鋒鋼、風(fēng)鋼;常用W18Cr4V：18–4–1鋼車刀銑刀鉆頭(2)化學(xué)成分特點(diǎn):高碳0.7～1.5%:鎢18%:鉬5%:鉻4%:釩1.5%:

保證高硬度退火狀態(tài)下形成M6C碳化物,在560℃左右回火時(shí),彌散析出W2C,造成二次硬化,提高鋼的紅硬性。1%Mo的作用等同于2%W。形成Cr23C6碳化物;提高鋼的淬透性。形成VC,硬度極高,提高鋼的硬度和耐磨性,產(chǎn)生二次硬化。(3)W18Cr4V鋼的生產(chǎn)工藝及熱處理特點(diǎn)鑄造鍛造球化退火機(jī)加工淬火+三次570℃回火磨削加工

鑄造:高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀分布的粗大共晶碳化物M6C,鋼的韌性大幅下降。

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄態(tài)組織420鍛造:魚骨狀碳化物不能用熱處理來消除,只能依靠反復(fù)多次鍛打來擊碎。W18Cr4V鍛造組織210球化退火:消除應(yīng)力,調(diào)整組織,便于機(jī)加工,為淬火作好組織準(zhǔn)備。球化退火后的組織:

S+粒狀

Cm

W18Cr4V球化退火組織420

W18Cr4V鋼的熱處理過程示意圖淬火:1280℃;淬火后的組織:M+Cm+A殘(20～25%)

W18Cr4V鋼淬火組織

W18Cr4V淬火組織300三次570℃回火在570℃回火時(shí),產(chǎn)生二次硬化。三次570℃回火*淬火后A殘約20～25%。*第一次回火后A殘約剩15～18

%。*第二次回火后A殘約剩3～5

%。*第三次回火后A殘約剩1～2

%。回火后的組織:

M回+Cm+A殘(1～2%)組織硬度為65HRC以上。

W18Cr4V淬火+一次回火組織

W18Cr4V淬火+三次回火組織W18Cr4V淬火+三次回火組織420

特殊性能鋼

不銹鋼(stainlesssteel)耐熱鋼(heat–resistantsteel)耐磨鋼(wear–resistantsteel)

一.不銹鋼(stainlesssteel)1.定義:

在腐蝕介質(zhì)中具有很高的抗腐蝕能力的鋼。2.概念:*在空氣中的年腐蝕量為0.01mm以內(nèi)的鋼,稱為在空氣中使用的不銹鋼。

*在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中的年腐蝕量為0.1mm以內(nèi)的鋼,稱為在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中使用的不銹鋼。3金屬腐蝕的機(jī)理.金屬腐蝕的種類:1)化學(xué)腐蝕:

金屬與介質(zhì)(干燥氣體和非電解質(zhì)溶液)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。例如:高溫氧化、脫碳等。2)電化學(xué)腐蝕:金屬與介質(zhì)(電解質(zhì)溶液,即酸、堿、鹽溶液)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)戰(zhàn)腐蝕過很程示意瓣圖珠光體桂（或碳批鋼）電僑化學(xué)腐霜蝕示意然圖4.金存屬的防菜腐措施晨:1)覆棒蓋層保耳護(hù):涂漆、電養(yǎng)鍍、發(fā)藍(lán)黃、磷化等瓦工藝。2)形成捧氧化層:加入合資金元素驗(yàn)Cr、牙Al、及Si盆等,形搖成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜散。3)提高票金屬的電如極電位:加入合予金元素臺(tái)Cr、煌Ni、辮Si等匹,提高丙金屬基衡體的電喇極電位刻。4)使祖鋼在室嘴溫下呈綱單相組襖織:加入合金骨元素M蹤蝶n、Ni化、Co等野能擴(kuò)大γ區(qū),可在之室溫獲得奧氏體鋼。加入合金貼元素C吩r、Mo私、W、V熊、Ti、Si頌等能擴(kuò)部大α區(qū),可在護(hù)室溫獲得鐵素體鋼。5)減破少與消貪除鋼中廈的各種斥不均勻開現(xiàn)象:偏析、避應(yīng)力、粉組織等銷。6)犧環(huán)牲陽極恥保護(hù)陰奧極:鑲嵌一巴些比金遇屬或合金基連體電極電棵位更低的木金屬塊。5.化胃學(xué)成分摟特點(diǎn):*低碳:耐蝕性棄要求愈高巧,碳含量齡愈低。*合金元素?fù)?主加C鋼r。輔加N投i、M漸o、C梢u、T塑i、N留b、M謠n等鋪。6.常懶用的不仰銹鋼:*馬氏體型突不銹鋼*鐵素體型即不銹鋼*奧氏體漠型不銹軋鋼1)馬氏幟體型不銹猶鋼：C勤r13型受鋼化學(xué)成茶分特點(diǎn)務(wù):Wc=友0.五1～芬0.名4%WCr=撲13今%熱處理聾特點(diǎn):正火后的組體僚是馬氏體。牌號(hào):1Cr役13～近4Cr懇13用途:醫(yī)療器械醫(yī)用鑷晨子2)壤鐵素體屑型不銹輝鋼化學(xué)成分訴特點(diǎn):Wc=給0.1荒%左右WCr槍=1莖7%熱處理特也點(diǎn):不能進(jìn)行悔熱處理強(qiáng)典化。牌號(hào):1Cr滔17、很1Cr擺17T威i、1掉Cr2六8等。用途:化工設(shè)備攻中要求耐村蝕性高、執(zhí)塑性好、強(qiáng)吹度低的容宵器、管道樹等。鐵素體型案不銹鋼的情用途硝酸生什產(chǎn)裝置合成氨饞生產(chǎn)裝艘置3)奧氏暗體型不銹小鋼：18田–8匙型鋼化學(xué)成也分特點(diǎn)瓦:Wc=虧0.08榴～0急.14賢%WCr=17隨～19胳%WNi=8～延11%Cu、榮Ti、益Mo等丑。加工特顧點(diǎn):不能進(jìn)行失熱處理強(qiáng)漢化,只能冷塑性請(qǐng)變形強(qiáng)尾化。熱處理特裁點(diǎn):固溶處理污;穩(wěn)定化跨處理;消除應(yīng)力毒退火。牌號(hào):0Cr1淺8Ni9近(304慎不銹鋼）讀、1Cr螺18Ni唐9、0Cr1笑8Ni9桌Ti、1位Cr18睜Ni9T消i用途:化工容器稻、管道等脹。大型化工儲(chǔ)罐(304)管板換熱器(304)1Cr1芬8Ni9慘Ti固溶圖處理組織災(zāi)金相圖1Cr18Ni9Ti固溶處理組織580七、膏鑄鐵目的：了解常用田鑄鐵的性括能特點(diǎn)；掌握鑄鐵寧的牌號(hào)；了解鑄循鐵的應(yīng)身用。7.1菜鑄靠鐵的分位類及石擊墨化鑄鐵是指躲一系列主退要由鐵、同碳(大于固2.11鄰%）和硅痛組成的合灰金總稱。7.1.鐵1鑄蔥鐵的分類圣（碳的存尿在形式）1．白肢口鑄鐵2．麻口震鑄鐵3．灰禽口鑄鐵7.1畝.2祝鑄鐵攪的分類吩（石墨米-Gra訓(xùn)phi悅te的形態(tài)繼）（1）纏灰鑄堅(jiān)鐵問碳主議要以片撤狀石墨曬形式出敬現(xiàn)的鑄李鐵；（2）聰可鍛鑄驚鐵叉碳主要泰以團(tuán)絮衣狀石墨懷形式出趕現(xiàn)的鑄間鐵；（3）球跪墨鑄鐵傻碳主要蝴以球狀石臣墨形式出藝現(xiàn)的鑄鐵嗽；（4）提蠕墨鑄駁鐵扶碳主要蕉以蠕蟲跪狀石墨森形式出價(jià)現(xiàn)的鑄識(shí)鐵。7.1遷.3制鑄鐵的傾石墨化鑄鐵中增石墨的種形成過崗程稱為奸鑄鐵的石墨化。影響療鑄鐵石鼠墨化的航因素較半多，其必中化學(xué)成分和冷卻速度是影響石本墨化的主寬要因素。1．化學(xué)成分的影響顏（五大欺元素）碳和硅都愉是強(qiáng)烈促劍進(jìn)石墨化煙的元素碳匆和硅都是編強(qiáng)烈促進(jìn)達(dá)石墨化的伸元素；磷擔(dān)也是促進(jìn)棵石墨化的樸元素，但忙其作用較新弱；硫和使錳是阻礙蒜石墨化的畏元素。2．冷卻速澤度的影響冷卻速雨度快，學(xué)鑄鐵容還易產(chǎn)生右白口鑄愉鐵組織萬；冷卻速度致慢，碳原瞎子擴(kuò)散充搜分，有利冶于石墨化缺過程充分贏進(jìn)行，鑄御鐵容易獲戶得灰口鑄塘鐵組織。灰口鑄頓鐵1．灰筋鑄鐵的女化學(xué)成腿分、組功織和性祖能（1）滿化學(xué)成系分灰鑄鐵模的化學(xué)賀成分一蹄般為：wC=2.推5%～翠4．0%喇，wSi=梳1.0射%～回2．5糟%，wMn=O哨．5%～位1.4辮%，wS≤O鄭.15窄%，wP≤0.席3%。(2)組巨織由于石電墨化程綠度的不晴同，灰鑄鐵的那組織有三封種類型：鐵素體(圍F)+片職狀石墨(濾G)；鐵素體(需F)—珠仰光體(P索)+片狀石墨齒(G)；珠光體撕(P)懲+片狀亭石墨(泡G)。（3）性燙能力學(xué)性能石墨雖然貪降低了灰繪鑄鐵的力枕學(xué)性能，響但卻使灰呼鑄鐵獲得偽了許多鋼剩所不及的獄優(yōu)良性能飽。優(yōu)良的杰性能：①良好絡(luò)的鑄造堵性能；②良好聰?shù)臏p震任性；③較低私的缺口敗敏感性搶；④良好協(xié)的切削糠加工性華；⑤良好的濁減摩性；⑥良好的抗債壓性能?；铱阼T焰鐵牌號(hào)球墨鑄鐵是20秧世紀(jì)5榜0年代歉發(fā)展起叔來的一場(chǎng)種新型巨鑄鐵，筒它是經(jīng)解過球化新處理后腸得到的盛。球化趨處理的費(fèi)方法是允在鐵液痰出爐后貼、澆注漲前加入轉(zhuǎn)一定量三的球化皂劑(稀螞土鎂合蹤蝶金等)遭和孕育會(huì)劑，使奶石墨呈沸球狀析彎出。1．球墨梨鑄鐵的化將學(xué)成分、倘組織和性摔能（1）化嘩學(xué)成分是蝕：wC=3.架6%～3臨.9%，wSi=績2.0貿(mào)%～2忽.8%晚，wMn=招0.6證%～0殼.8%三，wS<0筍.04蒙%，wP≤0.憐1%,wMg=0綱.03%裹～0.0蹤蝶5%（2）但組織軟球墨瘡鑄鐵的產(chǎn)組織可服分為四霞種類型犧：鐵素體處(F)絡(luò)+球狀妹石墨(布G)，鐵索體芽(F)速-珠光忙體(P品)+球著狀石墨獲(G)舌，珠光體杰(P)憤+球狀仙石墨(亭G)，下貝氏屈體(B勉下)+舊球狀石奧墨(G蜓)。為鐵素體何球墨鑄鐵布的顯微組鎖織。（3）性能球墨鑄鐵除的力學(xué)性夠能與基體抖的類型以業(yè)及球狀石滋墨的大小句、形狀及村分布狀況巖有關(guān)。由吐于球狀石僅墨對(duì)基體哪的割