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    1. <video id="z2k50"><ins id="z2k50"></ins></video>

        第九講 名詞解釋

        發(fā)布時(shí)間:2024-06-06
        一、共析鋼、亞共析鋼、過(guò)共析鋼
        1.共析鋼:碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體,碳溶解到α-中的固溶體叫鐵素體,溶解到γ-中的固溶體叫奧氏體。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí),剩余出來(lái)的碳將與鐵形成化合物-化鐵(fe3c)這種化合物的晶體組織叫滲碳體,它的硬度,塑性幾乎為零。
        從反映鋼的組織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見(jiàn),當(dāng)碳的含量正好等于0.77%時(shí),即相當(dāng)于合金中滲碳體(碳化鐵)約占12%,鐵素體約占88%時(shí),該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲碳體和鐵素體,在發(fā)生相變時(shí),如果消失兩者同時(shí)消失(加熱時(shí)),如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn),在這一點(diǎn)上這種組織與純金屬的相變類(lèi)似?;谶@個(gè)原因,人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來(lái)看待,并且命名為珠光體,這種鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼,它的組織是珠光體。
        2.亞共析鋼:常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下,由于含碳量低于0.77%,所以組織中的滲碳體量也少于12%,于是鐵素體除去一部分要與滲碳體形成珠光體外,還會(huì)有多余的出現(xiàn),所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量越少,鋼組織中珠光體比例也越小,鋼的強(qiáng)度也越低,但塑性越好,這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為亞共析鋼。
        3.過(guò)共析鋼:工具用鋼的含碳量往往超過(guò)0.77%,這種鋼組織中滲碳體的比例超過(guò)12%,所以除與鐵素體形成珠光體外,還有多余的滲碳體,于是這類(lèi)鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為過(guò)共析鋼。
        二、有關(guān)鋼材機(jī)械性能的名詞
        1.屈服點(diǎn)(σs):鋼材或試樣在拉伸時(shí),當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限,即使應(yīng)力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,稱(chēng)此現(xiàn)象為屈服,而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的zui小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)ps為屈服點(diǎn)s處的外力,fo為試樣斷面積,則屈服點(diǎn)σs =ps/fo(mpa),mpa稱(chēng)為兆帕等于n(牛頓)/mm2,(mpa=106pa,pa:帕斯卡=n/m2)
        2.屈服強(qiáng)度(σ0.2):有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯,在測(cè)量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產(chǎn)生*殘余塑性變形等于一定值(一般為原長(zhǎng)度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力,稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱(chēng)屈服強(qiáng)度σ0.2 。
        3.抗拉強(qiáng)度(σb):材料在拉伸過(guò)程中,從開(kāi)始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的zui大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。
        設(shè)pb為材料被拉斷前達(dá)到的zui大拉力,fo為試樣截面面積,則抗拉強(qiáng)度σb= pb/fo (mpa)。
        4.伸長(zhǎng)率(δs):材料在拉斷后,其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。
        5.屈強(qiáng)比(σs/σb):鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值,稱(chēng)為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大,結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86。
        6.硬度:硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
        ⑴布氏硬度(hb):以一定的載荷(一般3000kg)把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(hb),單位為公斤力/mm2 (n/mm2)。
        ⑵洛氏硬度(hr):當(dāng)hb>450或者試樣過(guò)小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示:
        hra:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度的材料(如硬質(zhì)合金等)。hrb:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
        hrc:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)
        ⑶維氏硬度(hv):以120kg以?xún)?nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(hv)
        三、有關(guān)鋼的熱處理的名詞
        1.鋼的退火:將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間,然后使它慢慢冷卻,稱(chēng)為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度,經(jīng)過(guò)保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒,提高鋼的力學(xué)性能,減少殘余應(yīng)力;同時(shí)可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力,又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備,故退火是屬于半成品熱處理,又稱(chēng)預(yù)先熱處理。
        2.鋼的正火:正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體,對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格,提高綜合力學(xué)性能,對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。
        3.鋼的淬火:淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時(shí)間,然后很快放入淬火劑中,使其溫度驟然降低,以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度,但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有:水、油、堿水和鹽類(lèi)溶液等。
        4.鋼的回火:將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱(chēng)為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,以取得預(yù)期的力學(xué)性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類(lèi)?;鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。
        ⑴調(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能,材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整,其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好,具有良好的綜合機(jī)械性能。
        ⑵時(shí)效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化,常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,把工件重新加熱到100-150℃,保持5-20小時(shí),這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理,稱(chēng)為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理,以消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定鋼材組織和尺寸,尤為重要。
        5.鋼的表面熱處理
        ⑴表面淬火:是將鋼件的表面通過(guò)快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來(lái)得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬火在馬氏體組織,而心部沒(méi)有發(fā)生相變,這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。
        ⑵化學(xué)熱處理:是指將化學(xué)元素的原子,借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力,把它滲入到工件的表面層去,來(lái)改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類(lèi)不同,化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。
        滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
        滲氮:又稱(chēng)氮化,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。
        氰化:又稱(chēng)碳氮共滲,是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過(guò)程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。
        滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過(guò)程。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性,如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。
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