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鋼的淬透性

來源:中國(guó)起重機(jī)械網(wǎng)
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    淬透性

    淬透性的基本概念

    鋼的淬透性——是指在規(guī)定的條件下,鋼在淬火時(shí)能夠獲得淬硬層深度的能力。

    淬透性是鋼的一種熱處理工藝性能,與冷卻速度無關(guān)。

    淬透性也叫可淬性,它取決于鋼的淬火臨界冷卻速度VK(過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線CCT曲線的臨界冷卻速度)的大小。

    二、淬透性對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響

    淬透性對(duì)鋼的力學(xué)性能有很大影響。淬透的工件,表里性能均勻一致;未淬透時(shí),表里性能存在差異。

    淬透的工件經(jīng)調(diào)質(zhì)后由表及里都是回火索氏體,而未淬透的工件心部是片狀索氏體和鐵素體,尤其是韌性(ak)相差特別大。

    不同的零件對(duì)淬透性要求不一樣。如彈簧要求淬透,而齒輪即不要求淬透。

    三、影響淬透性的因素

    影響鋼的淬透性的決定性因素是臨界冷卻速度(vk),臨界冷卻速度越小,淬透性越大。影響因素有:

    1、含碳量:共析點(diǎn)附近淬透性最好,遠(yuǎn)離S點(diǎn)差。

    2、合金元素:除Co外,幾乎所有的合金元素都降低鋼的臨界冷卻速度,即提高鋼的淬透性。

    3、奧氏體化:溫度越高,保溫時(shí)間越長(zhǎng),鋼的淬透性增大。

    四、淬透性的測(cè)定和表示方法

    未端淬火法GB225—88

    鋼的淬透性表示方法

    臨界淬透直徑Dc——它是指心部得到全部M或50%M的最大直徑。如圖所示:

    五、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系

    在相同的條件下,鋼的淬透性越高,淬硬層深度就越大。

    工件的淬硬層深度除取決于鋼的淬透性外,還受淬火介質(zhì)和工件尺寸等外部因素的影響。

    1、淬硬性與淬透性

    淬硬性是指鋼在正常淬火條件下,所能達(dá)到的最高硬度。是鋼的一種工藝性能。

    奧氏體中固溶的碳越多,淬硬性就越高。與合金元素沒有多大關(guān)系。而淬透性與合金元素就有很大的關(guān)系。

    淬硬性高的鋼,其淬透性不一定高。

    2、淬透性在生產(chǎn)中的應(yīng)用

    對(duì)承受動(dòng)載荷的一些重要零件要選用能全部淬透的鋼;如發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、彈簧等;

    當(dāng)零件表里性能可以不一致時(shí)(不要求淬透),選用淬透性適宜的鋼即可。如齒輪;

    焊接件不可選用淬透性高的鋼,否則就容易在焊縫附近出現(xiàn)淬火組織,造成變形和裂紋;

    對(duì)于淬透性好的鋼,可以采用冷卻速度緩慢的淬火介質(zhì)。這對(duì)于復(fù)雜工件十分有利。[4]

    3、熱處理(HeatTreatment)-是利用加熱和冷卻以改變金屬物理性質(zhì)的方法。熱處理能改善鋼的顯微結(jié)構(gòu),

    不銹鋼產(chǎn)品

    不銹鋼產(chǎn)品

    使達(dá)到所需的物理要求。韌性,硬度和耐磨性是通過熱處理而獲得的特性中的幾種。要獲得這些特性,需使用熱處理中的淬硬,回火,退火和表面淬硬等操作。

    1)、淬硬(Hardening,又稱淬火)-是將金屬均勻地加熱至適當(dāng)溫度,然后迅速浸入水或油中急冷,或在空氣中或冷凍區(qū)中冷卻,使金屬獲得所需要的硬度。

    2)、回火(Tempering)-鋼件淬硬后會(huì)變脆,同時(shí)由淬火急冷而引致的應(yīng)力,可使鋼件受到輕擊而斷裂。要消除脆性,可用回火處理法。回火就是將鋼件重新加熱至適當(dāng)?shù)臏囟然蝾伾?,然后予以急冷?;鼗痣m然使鋼的硬度略為減少,但可增加鋼的韌性而降低其脆性。

    3)、退火(Annealing)-退火是消除鋼件的內(nèi)在應(yīng)力和細(xì)化晶粒的方法。退火法是將鋼件加熱至高于臨界溫度,然后放入干灰,石灰,石棉或封閉在爐內(nèi),令它慢慢冷卻。

    4)、硬度(Hardness)-是材料抵抗外物刺入的一種能力。試驗(yàn)鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現(xiàn)的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學(xué)。用硬度試驗(yàn)儀器來試驗(yàn)極為準(zhǔn)確,是現(xiàn)代試驗(yàn)硬度常用的方法。最常用的試驗(yàn)法有洛氏硬度試驗(yàn),洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)利用鉆石沖入金屬的深度來測(cè)定金屬的硬度,沖入深度愈大,硬度愈小。鉆石沖入金屬的深度,可從指針指出正確的數(shù)字,該數(shù)字稱為洛氏硬度值。

    5)、鍛造(Forging)-是用錘擊使金屬成為一定形狀的方法,當(dāng)鋼件加熱達(dá)到鍛造溫度時(shí),可以從事鍛造,彎屈,抽拉,成型等操作。大多數(shù)鋼材加熱至鮮明櫻紅色時(shí)都很易鍛造。能增加鋼材硬度常用的方法是淬火。[3]

    6)、脆性(Brittleness)-表示金屬容易破裂的性質(zhì),鑄鐵的脆性大,甚至跌落地上亦會(huì)破裂。脆性與硬度有密切關(guān)系,硬度高的材料通常脆性亦大。

    7)、延性(Ductility)-(又稱柔軟性)是金屬受外力永久變形而不碎裂的性質(zhì),延性的金屬可抽拉成細(xì)線。

    8)、彈性(Flexibility)-是金屬受外力變形,當(dāng)外力消除之后又恢復(fù)其原有形狀的一種性質(zhì)。彈簧鋼是極富彈性的一種材料。

    9)、展性(Malleability)-又稱可鍛性,是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。展性是金屬接受錘鍛或滾軋而變形時(shí)不致破裂的一種性質(zhì)。

    10)、韌性(Toughness)-是金屬抵受震動(dòng)或沖擊的能力。韌性與脆性剛好相反。
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