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孤風(fēng)木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
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【專題】金屬材料知識(shí)天天看----材料化學(xué)成分與性能之間的關(guān)系
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化學(xué)成分與材料性能之間的關(guān)系 1、生鐵 生鐵中除鐵外，還含有碳、硅、錳、磷、硫等元素。這些元素對(duì)生鐵的性能均有一定的影響。 碳（C）：在生鐵中以兩種形態(tài)存在，一種是游離碳（石墨），主要存在于鑄造生鐵中，另一種是化合碳（碳化物），主要存在于煉鋼生鐵中，碳化物硬而脆，塑性低，含量適當(dāng)可提高生鐵的強(qiáng)度和硬度，含量過(guò)多，則使生鐵難于切削加工，這就是煉鋼生鐵切削性能差的原因。石墨很軟，強(qiáng)度低，它的存在能增加生鐵的鑄造性能。 硅（Si）：能促使生鐵中所含的碳分離為石墨狀，能去氧，漢能減少鑄造的氣眼，能提高熔化生鐵的流動(dòng)性，降低鑄件的收縮量，但含硅過(guò)多，也會(huì)使生鐵變硬變脆。 錳（Mn）：能溶于鐵素體和滲碳體。在高爐煉制生鐵時(shí)，含錳量適當(dāng)，可提高生鐵的鑄造性能和切削性能，在高爐里錳還可以和有害雜質(zhì)硫形成硫化錳，進(jìn)入爐渣。 磷（P）：屬于有害元素，但磷可使鐵水的流動(dòng)性增加，這是因?yàn)榱驕p低了生鐵熔點(diǎn)，所以在有的制品內(nèi)往往含磷量較高。然而磷的存在又使鐵增加硬脆性，優(yōu)良的生鐵含磷量應(yīng)少，有時(shí)為了要增加流動(dòng)性，含磷量可達(dá)1.2%. 硫（S）：在生鐵中是有害元素，它促使鐵與碳的結(jié)合，是鐵硬脆，并與鐵化合成低熔點(diǎn)的硫化鐵，使生鐵產(chǎn)生熱脆性和減低鐵液的流動(dòng)性，故含硫高的生鐵不適于鑄造細(xì)件。鑄造生鐵中硫的含量規(guī)定最多不超過(guò)0.06%。 2鋼 2.1 元素在鋼中的作用 2.1.1常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼材性能的影響 鋼除含碳以外，還含有少量Mn、Si、S、P、O、N、H等元素。這些元素并非為改善鋼材質(zhì)量有意加入的，而是由礦石及冶煉過(guò)程中帶入的，故稱為雜質(zhì)元素。這些雜質(zhì)對(duì)鋼材性能有一定影響，為保證鋼材質(zhì)量，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各類鋼的化學(xué)成分都做了嚴(yán)格的規(guī)定。 1）硫 硫來(lái)源于煉鋼的礦石與燃燒焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態(tài)存在于鋼中，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點(diǎn)(985℃)化合物。而鋼材料的熱加工溫度一般在1150～1200℃以上，所以當(dāng)鋼材熱加工時(shí)，由于FeS化合物的過(guò)早熔化而導(dǎo)致工件開(kāi)裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。含硫量愈高，熱脆現(xiàn)象愈嚴(yán)重，故必須對(duì)鋼中含硫量進(jìn)行控制。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：S<0.02%～0.03％；優(yōu)質(zhì)鋼：S<0.03%～0.045％；普通鋼：S<0.055%～0.07％以下。 2）磷 磷是由礦石帶入鋼中的，一般說(shuō)磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強(qiáng)度、硬度增高，但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時(shí)，它使鋼材顯著變脆，這種現(xiàn)象稱“冷脆”。冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞，含磷愈高，冷脆性愈大，故鋼中對(duì)含磷量控制較嚴(yán)。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：P<0.025%;優(yōu)質(zhì)鋼：P<0.04%;普通鋼：P<0.085％。 3）錳 錳是煉鋼時(shí)做為脫氧劑加入鋼中的。由于錳可以與硫形成高熔點(diǎn)(1600℃)的MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能夠與鋼中的FeO稱為MnO進(jìn)入爐渣，從而改善鋼的品質(zhì)，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認(rèn)為，鋼中含錳量在0.5％～0.8％以下時(shí)，把錳看成是常存雜志。技術(shù)條件中規(guī)定，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中，正常含錳量是0.5％～0.8％；而較高含錳量的結(jié)構(gòu)鋼中，其量可達(dá)0.7％～1.2％。 4）硅 硅也是煉鋼時(shí)作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結(jié)成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，因此硅是一種有益元素。硅在鋼中溶于鐵素體內(nèi)使鋼的強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮(zhèn)靜鋼中的含硅量通常在0.1％～0.37％，沸騰鋼中含有0.03％～0.07％。由于鋼中硅含量一般不超過(guò)0.5％，對(duì)鋼性能影響不大。 5）氧 氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過(guò)程中自然進(jìn)入鋼中的，盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進(jìn)行脫氧，但不可能除盡。氧在鋼中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等雜質(zhì)形式，使鋼的強(qiáng)度、塑性降低。尤其是對(duì)疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性等有嚴(yán)重影響。 6）氮 鐵素體溶解氮的能力很低。當(dāng)鋼中溶有過(guò)飽和的氮，在放置較長(zhǎng)一段時(shí)間后或隨后在200～300℃加熱就會(huì)發(fā)生氮以氮化物形式的析出，并使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性下降，發(fā)生時(shí)效。鋼液中加入Al、Ti或V進(jìn)行固氮處理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除時(shí)效傾向。 7）氫 鋼中溶有氫會(huì)引起鋼的氫脆、白點(diǎn)等缺陷。白點(diǎn)常在軋制的厚板、大鍛件中發(fā)現(xiàn)，在縱斷面中可看到圓形或橢圓形的白色斑點(diǎn)；在橫斷面上則是細(xì)長(zhǎng)的發(fā)絲狀裂紋。鍛件中有了白點(diǎn)，使用時(shí)發(fā)生突然斷裂，造成不測(cè)事故。因此，化工容器用鋼，不允許有白點(diǎn)存在。氫產(chǎn)生白點(diǎn)冷裂的主要原因是因?yàn)楦邷貖W氏體冷至較低溫度時(shí)，氫在鋼中的溶解度急劇降低。當(dāng)冷卻較快時(shí)，氫原子來(lái)不及擴(kuò)散到鋼的表面而逸出，就在鋼中的一些缺陷處由原子狀態(tài)的氫變成分子狀態(tài)的氫。氫分子在不能擴(kuò)散的條件下在局部地區(qū)產(chǎn)生很大壓力，這壓力超過(guò)了鋼的強(qiáng)度極限而在該處形成裂紋，即白點(diǎn)。 2.1.2為了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、硼、鋁等，先分別說(shuō)明他們?cè)阡撝械淖饔谩?br /> 1）硅 （1）提高鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬度程度使鋼的韌性和塑性降低； （2）硅能顯著提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比； （3）耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％-20％的高硅鑄鐵，是很好的耐酸材料，含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí)，表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼的高溫時(shí)的抗氧化性。 缺點(diǎn)：使鋼的焊接性能惡化。 2）錳 （1）錳能提高鋼的淬透性。 （2）錳對(duì)提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度有顯著的作用。 （3）錳對(duì)鋼的高溫瞬時(shí)強(qiáng)度有所提高。 缺點(diǎn)： （1）含錳較高時(shí)，有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；（2）錳有促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的作用，因此錳鋼對(duì)過(guò)熱較敏感，在熱處理工藝上必須注意。這種缺點(diǎn)可用加入細(xì)化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來(lái)克服；（3）當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)1％時(shí)，會(huì)使鋼的焊接性能變壞；（4）錳會(huì)使鋼的耐銹蝕性能降低。 3）鉻在鋼中的作用 （1）鉻可提高鋼的強(qiáng)度和硬度；（2）鉻可提高鋼的高溫機(jī)械性能；（3）使鋼具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性；（4）阻止石墨化；（5）提高淬透性。 缺點(diǎn)：（1）鉻是顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；（2）鉻能促進(jìn)鋼的回火脆性。 4）鎳在鋼中的作用 （1）可提高鋼的強(qiáng)度而不顯著降低其韌性；（2）鎳可降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，即可提高鋼的低溫韌性；（3）改善鋼的加工性和可焊性；（4）鎳可以提高鋼的抗腐蝕能力，不僅能耐酸，而且能抗堿和大氣的腐蝕。 5）鉬在鋼中的作用 （1）鉬對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用；（2）提高鋼的熱強(qiáng)性；（3）抗氫侵蝕的作用；（4）提高鋼的淬透性。 缺點(diǎn)：鉬的主要不良作用是它能使低合金鉬鋼發(fā)生石墨化的傾向。 6）鎢在鋼中的作用 （1）提高強(qiáng)度；（2）提高鋼的高溫強(qiáng)度；（3）提高鋼的抗氫性能；（4）能使鋼具有熱硬性，因此鎢是高速工具鋼中的主要合金元素。 7）釩在鋼中的作用 （1）熱強(qiáng)性；（2）釩能顯著地改善普通低合金鋼的焊接性能。 8）鈦在鋼中的作用 （1）能改善鋼的熱強(qiáng)性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)度；（2）能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性，使鋼在高壓下對(duì)氫的穩(wěn)定性高達(dá)600℃以上，在珠光體低合金鋼中，鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現(xiàn)象。因此，鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強(qiáng)鋼中的重要合金元素之一。 9）鈮在鋼中的作用 （1）鈮和碳、氮、氧都有極強(qiáng)的結(jié)合力，并與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物，因而能細(xì)化晶粒，降低鋼的過(guò)熱敏感性和回火脆性;(2)有極好的抗氫性能；（3）鈮能提高鋼的熱強(qiáng)性。 10）硼在鋼中的作用 （1）提高鋼的淬透性；（2）提高鋼的高溫強(qiáng)度，強(qiáng)化晶界的作用。 11）鋁在鋼中的作用 （1）用作煉鋼時(shí)的脫氧定氮?jiǎng)�，�?xì)化晶粒，抑制低碳鋼的時(shí)效，改善鋼在低溫時(shí)的韌性，特別是降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；（2）提高鋼的抗氧化性能。曾對(duì)鐵鋁合金的抗氧化性進(jìn)行了較多的研究：4％Al即可改變氧化皮的結(jié)構(gòu)，加入6％Al可使鋼在980℃以下具有抗氧化性。當(dāng)鋁和鉻配合并用時(shí)，其抗氧化性能有更大的提高，如含鐵50％-55％、鉻30％-35％、鋁10％-15％的合金，在1400℃高溫時(shí)，仍具有相當(dāng)好的抗氧化性。由于鋁的這一作用，近年來(lái)常作為合金元素加入到耐熱鋼中；（3）此外，鋁還能提高硫化氫和V2O5的抗腐蝕性。 缺點(diǎn)：（1）脫氧時(shí)如用鋁量過(guò)多，將促進(jìn)鋼的石墨化傾向；（2）當(dāng)含鋁較高時(shí)，其高溫強(qiáng)度和韌性較低。 2.2合金元素對(duì)鋼的主要工藝性能的影響 鋼的主要工藝性能有：冷態(tài)成型性、切削性、焊接性能、熱處理工藝性能、鑄造性能等。 2.2.1合金元素對(duì)鋼的冷態(tài)成型性的影響 冷態(tài)成型性：冷態(tài)成型包括許多不同的冷成型工藝，如深沖、拉延成型和彎曲等，其冷態(tài)成型工藝性能優(yōu)劣涉及被變形材料的成分、組織和冷變形工藝參數(shù)（模具形狀、變形量、變形速度、潤(rùn)滑條件等）。 與冷態(tài)成型性有關(guān)的材料性能參量有： (1)低的屈服強(qiáng)度；（2）高的延伸率；（3）高的均勻伸長(zhǎng)率；（4）高的加工硬化率（n值）；（5）高的深沖性參量（r值）；（6）適當(dāng)而均勻的晶粒度；（7）控制夾雜物的形態(tài)和分布；（8）游離滲碳體的數(shù)量和分布。 1）冷軋薄鋼板 碳：碳含量增加會(huì)使拉延能力變壞，因此絕大部分鋼板都采用低碳鋼。 錳：錳的影響與碳相似，但適當(dāng)?shù)暮靠梢詼p輕硫的不良作用； 磷、硅：磷和硅溶于鐵素體引起強(qiáng)化并略影響塑性，降低拉延性能。 2）熱軋鋼板 選用沖壓用熱軋鋼板時(shí)，既要考慮強(qiáng)度要求，也要考慮沖壓性能。 碳：碳是對(duì)熱軋鋼板沖壓性能影響最大的元素。對(duì)于沖壓用的熱軋鋼板，一般不宜以增加碳的辦法來(lái)提高強(qiáng)度，應(yīng)采用添加合金元素來(lái)提高鋼的強(qiáng)度； 硫：硫在鋼中形成硫化物夾雜，在軋制中拉長(zhǎng)，分割金屬基體降低塑性，影響沖壓性能。 2.2.2合金元素對(duì)鋼的切削加工性的影響 非金屬夾雜物是決定鋼的切削性的主要因素。非金屬夾雜物的類型、大小、形狀、分布和體積百分?jǐn)?shù)不同，對(duì)切削性的影響也不同。為了達(dá)到改善鋼的切削性的目的，這些非金屬夾雜物必須滿足下列四個(gè)條件： （1） 在切削運(yùn)動(dòng)平面上，夾雜物必須作為應(yīng)力集中源，從而引起裂紋和脆化切屑的作用； （2） 夾雜物必須具有一定的塑性，而不致切斷金屬的塑性流變，從而損害刃具的表面； （3） 夾雜物必須在刃具的前面與切屑之間形成熱量傳播的障礙； （4） 夾雜物必須具有光滑的表面，而不能在刃具的側(cè)面作為磨料。 鋼的切屑性的提高主要還是通過(guò)加入易削添加劑，例如S、P、Bi、Ca、Se、Te等。 硫是了解最清楚和廣泛應(yīng)用的易削添加劑： 當(dāng)鋼中含足夠量的Mn時(shí)，S的加入將形成MnS夾雜物。加S的碳鋼可以提高切屑速度25％或更高，它取決于鋼的成分和S的加入量。約1％體積份額的MnS，可以使高速鋼刃具的磨損速率迅速下降。MnS夾雜物在切屑剪切區(qū)作為應(yīng)力集中源，可以起裂紋源的作用，并隨后引起切屑斷裂。因此，隨著MnS體積份額的增加，切屑破斷能力得到改善。MnS夾雜物還可能在切削刃具表面沉積為MnS薄層，這種薄層可以激昂地刃具與切屑的摩擦，導(dǎo)致切削溫度和切屑力的降低，并減少刃具的磨損或稱為熱量傳播的障礙，從而延長(zhǎng)刃具的使用壽命。 Pb是僅次于S的常用易削添加劑 Pb對(duì)切削加工性的有益效應(yīng)，不取決于MnS的存在，因而可以加到低S鋼好加S鋼中。在不添加S的鋼中，Pb以分散的質(zhì)點(diǎn)形式分布于鋼中。在加S鋼中，Pb首先與MnS結(jié)合，與S相似，Pb可以作為內(nèi)部潤(rùn)滑劑降低摩擦力，并轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)降低剪切抗力，并減小切屑與刃具的接觸面積，從而降低刃具的磨損。 近年來(lái)許多注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)到通過(guò)Ca脫氧生產(chǎn)易削結(jié)構(gòu)鋼上。 通過(guò)用Ca-Si和Si-Fe合金控制脫氧，可以形成特定的CaO-MnO-SiO2-Al3O4四元非金屬夾雜物，它在機(jī)加工時(shí)，將在刃具磨損表面沉積為一個(gè)薄層（約20um）。這種薄層是磨損的障礙，因而可延長(zhǎng)碳化物刃具的使用壽命。 2.2.3合金元素對(duì)鋼的焊接性的影響 鋼的焊接性是一個(gè)很復(fù)雜的工藝性能，因我它既與焊接裂紋的敏感性有關(guān)，又與服役條件和試驗(yàn)溫度下所要求的韌性有密切聯(lián)系。 一般認(rèn)為，高強(qiáng)度低合金的焊接性是良好的，并且隨含碳量的降低，焊接性得到改善。 為此，國(guó)際焊接協(xié)會(huì)根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用碳當(dāng)量為比較的基礎(chǔ)，由加入的各元素計(jì)算和評(píng)定鋼材的焊接性能。 其近似公式如下: 碳當(dāng)量=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)5 式中，元素符號(hào)代表該素重量百分比。碳當(dāng)量越低，焊接性能越好，碳當(dāng)量≤0.35%時(shí)，焊接性能良好，碳當(dāng)量≥0.4-0.5%時(shí)，焊接性能較差。 Q345、Q390 綜合力學(xué)性能好，焊接性能、冷熱加工性能好耐蝕性能均好，C、D、E級(jí)鋼具有良好的低溫韌性。主要用于船舶，鍋爐，壓力容器，石油儲(chǔ)罐，橋梁，電站設(shè)備，起重運(yùn)輸機(jī)械及其他較高載荷的焊接構(gòu)件。 Q420 強(qiáng)度高，特別是在正火或正火加回火狀態(tài)有較高的綜合力學(xué)性能。主要用于大型船舶，橋梁，電站設(shè)備，中、高壓鍋爐，高壓容器，機(jī)車車輛，起重機(jī)械，礦山機(jī)械及其他大型焊接結(jié)構(gòu)件。 Q460 強(qiáng)度高，在正火，正火加回火或淬火加回火狀態(tài)有很高的綜合力學(xué)性能，全部用鋁補(bǔ)充脫氧，質(zhì)量等級(jí)為C、D、E級(jí)，可保證鋼的良好韌性的備用鋼種。用于各種大型工程機(jī)械及要求強(qiáng)度高，載荷大的輕型結(jié)構(gòu)。 |
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2.3優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通含錳鋼 08鋼 用于軋制薄板，深沖制品、油桶、高級(jí)搪瓷制品，也可用于制作管子，墊片及心部強(qiáng)度要求不高的滲碳和氰化零件，電焊條等。 08F 冷塑性好，易成形，焊接性能優(yōu)良，時(shí)效敏感，切削性良好，冷拉正火較退火態(tài)良好。主要用于軋制薄板，深沖制品、油桶、高級(jí)搪瓷制品，也可用于制作管子，墊片及心部要求不高的滲碳和氰化零件，電焊條等。 10#鋼 用于拉桿、夾頭、鋼管、墊片、墊圈、機(jī)床上的表面硬化零件、焊接零件等。 10F 具有冷塑性好，板材正火或高溫回火后性能極佳，切削性好，冷拉正火較退貨態(tài)好，易焊接。 用于4mm以下冷壓深沖制品，如深沖器皿、炮彈彈體，也可制造鍋爐管、油桶頂蓋及鋼帶、鋼絲、焊接件、機(jī)械零件。 1515F 用于緊固件、沖模鍛件、冷拉制品以及螺釘、螺栓、法蘭盤(pán)等低負(fù)荷零件。 20# 用于不經(jīng)常受很大應(yīng)力而要求很大韌性的各種零件，如杠桿、軸套、螺釘、拉桿、起重鉤等。 25# 用于熱鍛和熱沖壓的繼續(xù)零件，金屬切削機(jī)床上氰化零件，以及重型和中型機(jī)械制造中負(fù)荷不大的軸、輥?zhàn)�、螺栓、螺帽等，還可用作鑄鋼件。 30# 用于重型和一般機(jī)械中的軸、拉桿、套環(huán)、套筒軸、絲桿、螺釘以及汽缸、機(jī)架等。 35# 冷塑性較好，各種焊接性能良好，切削性好，用于制作受力不大的機(jī)械零件及中小尺寸鍛件。主要用于轉(zhuǎn)軸、曲軸、軸銷、連桿、橫梁、汽缸、套筒、螺母、墊圈等。 40# 用于金屬切削機(jī)床的零件，重型和中型機(jī)械中的曲軸、齒輪、軸、連接桿等。 45# 中碳優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼，淬透性低，一般正火態(tài)使用；只有要求高的零件才進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，冷塑性一般；退火，正火的比調(diào)質(zhì)的切削性好，適于氫焊和氬弧焊，不適于氣焊。 該材料主要用于制造蒸汽透平機(jī)、壓縮機(jī)、泵的運(yùn)動(dòng)零件；還可代替滲碳鋼制齒輪、軸、活塞銷等零件；并可用作鑄件。 50# 用于制作耐磨性要求高、動(dòng)載荷及沖擊作用不大的零件，如鑄造齒輪、拉桿、軋輥等；制造比較次要的彈簧、農(nóng)機(jī)上的掘土犁鏵、重負(fù)荷的心軸與軸等，并可制造鑄件。 60-65# 用于制造彈簧、彈簧圈、各種墊片、離合器以及制造一般機(jī)械中的軸、軋輥、偏心軸等。 70-85# 用于制造彈簧盒發(fā)條、制造鋼絲繩用的鋼絲及高硬度的機(jī)件，如犁、鏵、電車車輪等。 較高含錳量： 15Mn 用于中心部分機(jī)械性能要求較高的滲碳零件和焊接零件，如齒輪、凸輪軸、活塞銷、聯(lián)軸器、托桿等，不滲碳則用于受力不大而要求韌性較好的零件，如支架、鉸鏈、螺釘、螺母和鉚焊結(jié)構(gòu)件等。 20Mn、25Mn、30Mn 主要用來(lái)制造螺栓、螺帽、螺釘杠桿、制動(dòng)踏板等，并可用冷拉制造在高應(yīng)力下工作的細(xì)小零件，如農(nóng)機(jī)上的鉤、環(huán)、鏈等。 35Mn、40Mn 用于制造承受疲勞負(fù)荷下的零件，如曲軸、連桿等，也可用作高應(yīng)力下工作的螺釘、螺帽等。 45Mn、50Mn 用于制造耐磨性要求高、在高負(fù)荷下熱處理的零件，如齒輪、齒輪軸、摩擦盤(pán)、滾子及彈簧。 4、合金結(jié)構(gòu)鋼 是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入一種或數(shù)種合金元素（<5%）而制成的鋼種。 5、易切削結(jié)構(gòu)鋼用途 易切削結(jié)構(gòu)鋼是含有少量易削元素，具有良好的被切削加工性能的鋼種。 Y12 硫磷復(fù)合低碳易切削鋼 是目前已切削鋼中磷含量最多的一個(gè)鋼種。常用于制造對(duì)力學(xué)性能要求不高的各種機(jī)器和儀器儀表零件，如螺栓、螺母、銷釘、軸、管接頭等。 Y12Pb含鉛已切削鋼 被切削加工性好，不存在性能上的方向性，并有較高的力學(xué)性能，常用于制造較重要的機(jī)械零件，精密儀表零件等。 Y15復(fù)合高硫低硅易切削鋼 是我國(guó)自行研制成功的鋼種，被切削性高于Y12，常用于制造不重要的標(biāo)準(zhǔn)件，如螺栓、螺母、管接頭、彈簧座等。 Y15Pb 同Y12Pb一樣，被切削加工性好。 Y20低硫磷復(fù)合易切削鋼 被切削加工性優(yōu)于20鋼而低于12鋼，可進(jìn)行滲碳處理，常用于制造要求表面硬度、心部韌性高的儀器、儀表、軸類耐磨零件。 Y30低硫磷復(fù)合易切削鋼 力學(xué)性能較高，被切削加工性也有適當(dāng)改善，可制造強(qiáng)度要求較高的標(biāo)準(zhǔn)件。 Y35 用Y30一樣，可進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 Y40Mn高硫中碳易切削鋼 有較高的強(qiáng)度、硬度和良好的被切削加工性，適于加工要求剛性高的機(jī)床零部件，如機(jī)床絲桿、光杠、花鍵軸、齒條等。 Y45Ca 鈣硫復(fù)合易切削鋼 不僅被切削性好，而且熱處理后具有良好的力學(xué)性能，適于制造較重要的機(jī)器結(jié)構(gòu)件，如機(jī)床齒輪軸、花鍵軸、拖拉機(jī)傳動(dòng)軸等。 6、常用彈簧鋼特性及用途 彈簧鋼是用于制造彈簧或其他彈性元件的鋼種，按成分分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼。 65Mn 碳素結(jié)構(gòu)鋼，最后熱處理為淬火+回火，其強(qiáng)度較高，淬透性較大，脫碳傾向小，但有過(guò)熱敏感性，易出現(xiàn)淬火裂紋，并有回火脆性。在退火狀態(tài)下切削加工性尚好，焊接性好，冷變形塑性地，帶材可供一般彎曲。主要用于制造彈簧機(jī)犁鏵等。 50CrVA 合金彈簧鋼，鋼的最火熱處理為淬火+回火，熱河粗粒后具有較好的任性，高的比例極限和強(qiáng)度極限，具有高的疲勞強(qiáng)度，并有高的淬透性與較低的過(guò)熱敏感性，零件使用溫度達(dá)300℃時(shí)，其彈性仍可保持。鋼的切削加工尚好，冷變形時(shí)塑性低，焊機(jī)性差。主要用于制造彈簧。 7、滾動(dòng)軸承鋼特性和用途 主要是用于制造各種滾動(dòng)軸承的套圈和滾動(dòng)體的鋼種。 8、碳素工具鋼特性和用途 其冷、熱加工性能，耐磨性能好，價(jià)格低廉，在工具鋼中是被廣泛采用的鋼種。 T7 亞共析鋼，淬火回火后具有較高的強(qiáng)度和韌性，具有一定的硬度，但熱硬性低，淬透性差，淬火變形達(dá)。常用于制造能承受振動(dòng)和撞擊，要求較高韌性，但切削性能要求不太高的工具，如鑿子，沖頭等小尺寸風(fēng)動(dòng)工具，木工用鋸和鑿，簡(jiǎn)單膠水模、鍛模、剪刀、手錘、鐮刀等。 T8 共析鋼，淬火回火后具有較高的硬度和耐磨性，但熱硬性低，淬透性差，加熱時(shí)容易過(guò)熱，變形也大，塑性強(qiáng)度也較低。常用于不受大沖擊，需要較高硬度和耐磨性的工具，如簡(jiǎn)單的模子和沖頭，切削軟金屬的刀具，木工用的銑刀和斧、鑿、圓鋸片以及鉗工裝配工具、虎口鉗等。 T8Mn 性能同T8，但因加入錳，淬透性較好，淬硬性較深，可制造斷面較大的工具。 T9 性能同T8，但因碳含量較高一些，故硬度和耐磨性較高，韌性較差一些。常用作硬度較高，有一定韌性，但不受劇烈振動(dòng)沖擊的工具，如中心銑、沖模、沖頭、木工切削工具及鑿巖石的鑿子等。 T10 過(guò)共析鋼，在淬火加熱時(shí)不易過(guò)熱，仍保持細(xì)晶粒。韌性尚可，強(qiáng)度計(jì)耐磨性均較T7-T9高些，但熱硬性低，淬透性仍然不高，淬火變形大，該鋼適于制造切削條件較差、耐磨性要求較高且不受突然和劇烈沖擊振動(dòng)而需要一定的韌性及具有鋒利刃口的各種工具，如車刀，刨刀，鉆頭，絲錐，擴(kuò)孔刀具，螺絲板牙，銑刀手鋸鋸條，小尺寸冷切邊模及沖孔模，低精度而形狀簡(jiǎn)單的量具，也可用作不受較大沖擊的耐磨零件。 T11 過(guò)共析鋼，具有較好的綜合力學(xué)性能。 T12 含碳高，耐磨性好，但脆性較大，用作不受沖擊的各種工具盒耐磨零件，如車刀、銑刀、絲錐、板牙、銼刀、刮刀、以及小的冷切邊模、沖孔模等。 T13 是碳工具中含量最高的鋼種，耐磨性最高，也最脆。 9、合金工具鋼用途 是在碳工具的基礎(chǔ)上加入合金元素而形成的鋼種。 10、高速工具鋼主要用途 俗稱“鋒鋼”，是一種適用于高速切削的高碳高合金工具鋼，其突出特點(diǎn)是具有很高的熱脆性。 |
2樓2009-06-29 13:58:30
FLY_Phoenix
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7樓2009-06-30 22:24:08
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