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碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。镍(Nickle)保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。硅(Silicon)有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。钨(Tungsten)增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。钒(Vanadium)增强抗磨损能力和延展性。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34大的不同就是前者含有钒。磷(Phosphorus)是有害元素,降低钢的塑性和韧性,出现冷脆性,能使钢的强度显著提高,同时提高大气腐蚀稳定性,含量应该限制在0.05%以下。硫(Sulfur)1)加热温度和保温时间——加热温度越高,晶粒长大越快,奥氏体越粗大;保温时间延长,晶粒不断长大,但长大速度越来越慢。2)加热速度——加热速度越大,形核率越高,因而奥氏体的起始晶粒越小,而且晶粒来不及长大。3)碳及合金元素4)钢的原始组织 [3]冷却转变
过冷奥氏体——在共析温度(A1)以下存在的不稳定状态的奥氏体,以符号A冷表示。随着过冷度的不同,过冷奥氏体将发生三种类型转变:1)珠光体型转变;2)贝氏体型转变;3)马氏体型转变。
珠光体型转变(高温转变)(一)珠光体组织形态及性能☆过冷奥氏体在A1~ 550℃温度范围内将转变成珠光体类型组织。该组织为铁素体与渗碳体层片相间的机械混合物。这类组织可细分为:见图表所示:(二)珠光体转变过程:如图所示:典型的扩散相变:1)碳原子和铁原子迁移;2)晶格重构。合金调质钢
编辑1. 用途合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。2. 性能要求调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性的要求不一样。3. 成分特点(1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之间,以0.4%居多;(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:这些合金元素除了提高淬透性外,还能形成合金铁素体,提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多;(3) 加入防止第二类回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金调质钢,高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性,其适宜含量约为0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。45钢与40Cr钢调质后性能的对比钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m245钢 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 70040Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000合金元素对回火转变的影响(1)提高回火稳定性 合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变(即在较高温度才开始分解和转变), 提高铁素体的再结晶温度, 使碳化物难以聚集长大,因此提高了钢对回火软化的抗力, 即提高了钢的回火稳定性。提高回火稳定性作用较强的合金元素有:V、Si、Mo、W、Ni、Co等。(2)产生二次硬化 一些Mo、W、V含量较高的高合金钢回火时, 硬度不是随回火温度升高而单调降低, 而是到某一温度(约400℃)后反而开始增大, 并在另一更高温度(一般为550℃左右)达到峰值。这是回火过程的二次硬化现象, 它与回火析出物的性质有关。当回火温度低于450℃时, 钢中析出渗碳体; 在450℃以上渗碳体溶解, 钢中开始沉淀出弥散稳定的难熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 称为沉淀硬化。回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可导致二次硬化。产生二次硬化效应的合金元素
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