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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)
退火状态:a、亚共析钢 ;b、共析钢 ; c、 过共析钢(珠光体+渗碳体);d、莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。按用途分类
合金结构钢、钢筋钢。 渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;易切结构钢;冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 弹簧钢、轴承钢 抗氧化钢、热强钢、气阀钢、电热合金钢、.耐磨钢、低温用钢、电工用钢。 桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。综合分类
工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。 特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢;(f)特定用途优质结构钢。按冶炼方法
平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。 电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。
奥氏体的形成奥氏体化——若温度高于相变温度钢,在加热和保温阶段,将发生室温下的组织向A的转变,称为奥氏体化。
奥氏体形成的四个步骤:1)奥氏体晶核的形成; A晶核通常在珠光体中F和Fe3C相界处产生;2)奥氏体晶核长大;(3)残余渗碳体的溶解;(4)奥氏体的均匀化共析钢——加热到Ac1点相变温度;亚共析钢——加热到Ac3点相变温度以上;过共析钢——理论上应加热到Accm以上,但实际上低于Accm。因为加热到Accm以上,渗碳体会全部溶解,奥氏体晶粒也会迅速长大,组织粗化,脆性增加。加热和冷却时相图上临界点位置,如图所示:
奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素1、奥氏体晶粒度1)起始晶粒度——室温下各种原始组织刚刚转变为奥氏体时的晶粒度。
2)实际晶粒度——钢在具体的热处理或加热条件下实际获得的奥氏体晶粒度的大小。分为10级,1级粗(锻造常温调质晶粒度一般要求5-8级,锻造余热调质晶粒度一般要求大于等于2级)。3)本质晶粒度——表示奥氏体晶粒长大的倾向性。不表示晶粒的大小。本质粗晶粒钢:奥氏体晶粒度随着加热温度的升高不断地迅速长大。 (如图6-3) 图6-3本质细晶粒钢:奥氏体晶粒度只有加热到较高温度才显著长大。2、奥氏体晶粒长大及影响因素
从钢液中产生晶体的过程,也称液态结晶或一次结晶。随着热量的导出,晶体从无到有(形核),由小变大(晶体长大),直至液体全部转为固体(晶体),完成结晶过程。钢液的结晶过程决定着钢锭或铸件的结晶组织及物理、化学不均匀性,从而影响到钢的机械、物理和化学性能。控制钢的结晶过程是提高钢的质量和性能的重要手段之一。温度范围
钢液不是纯金属,而是以Fe为基的含有一定量C、Si、Mn及其他一些元素的多元合金。因此,它的结晶过程不是在某一固定的温度(熔点)进行,而是在一定的温度范围内完成的。在平衡结晶条件下,钢液温度降至其液相线温度(tL)时开始出现晶体,而达到固相线温度(ts)时结晶方告结束。此液相线和固相线间的温度区间,即tL-ts=Δtc。便称为该合金的结晶温度范围。某一钢种的结晶温度范围主要取决于所含元素的性质及其含量,并可由铁与相应元素的二元或三元相图来确定。各元素对结晶温度范围的影响可近似地看成可加和的。即某一具体钢种的结晶温度范围。结晶两相区
钢液凝固时,在靠近模壁的固相(凝固层)与内部液相之间存在着一个过渡区—两相区(图1),即在凝固着的钢锭内,存在三个区域:固相区、两相区、液相区。钢液的结晶即形核和晶核长大过程只在两相区进行。钢锭的凝固就是两相区由钢锭表面向锭心的推移过程:当液相等温线到达钢锭内某一部位时,结晶开始;而固相等温线达到某一部位时,该处结晶便告结束,全部转变为固体。液相等温线和固相等温线到达锭内某一指定点的时间间隔,即该点从液相线温度降至固相等温线所经历的时间,称作该点的本地凝固时间,常以q表示之。本地凝固时间与该处的平均冷却速度成反比。由于钢锭内不同部位的传热条件差异很大,因此不同部位的本地凝固时间会有很大的不同,从而引起结晶组织的不同。钢锭内液相等温线和固相等温线间的距离称作两相区宽度,以△x表示之。且有。两相区窄有利于柱状晶发展,而两相区宽有利于等轴晶发展。
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