20mn5v是什么材料(20mnv是什么材質(zhì))
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軸承鋼主要有什么元素?
【軸承鋼的主要元素】我國目前已生產(chǎn)的高碳鉻不銹軸承鋼,主要鋼號(hào)有9Cr18;滲碳軸承鋼,主要鋼號(hào)有G20CrMo;鉻軸承鋼,主要鋼號(hào)有GCr15。其主要化學(xué)成分如下表:

【軸承鋼】是主要用來制造滾動(dòng)軸承的零件。如滾珠、滾柱和軸承套圈等。它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)承受著高的集中交變載荷,由于滾珠與軸承套圈之間的接觸面積小,在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還有滑動(dòng),會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦。因此滾動(dòng)軸承鋼應(yīng)具有高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度,對(duì)鋼的金相組織、化學(xué)成分要求是十分嚴(yán)格的,高頻紅外碳硫分析儀否則會(huì)顯著縮短軸承的使用壽命。一般滾動(dòng)軸承鋼的含碳量較高,在0.95~1.1%范圍內(nèi),并加入某些合金元素,如鉻、錳等。多以球化退火交貨,在使用前需進(jìn)行淬火(約840℃)和低溫回火(150℃)。
合金元素在低合金高強(qiáng)度鋼中的作用是什么
合金元素在鋼中的作用
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在機(jī)械制造中,對(duì)工件的強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性、耐磨性以及其他各種物理化學(xué)性能的要求愈來愈高,碳鋼已不能完全滿足這些要求了。
原因 :
① 由碳鋼制成的零件尺寸不能太大。否則,因淬透性不夠而不能滿足對(duì)強(qiáng)度與塑性、韌性的要求。加入合金元素可增大淬透性。
② 用碳鋼制成的切削刀具不能滿足切削紅硬性的要求。用合金工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金。
③ 碳鋼不能滿足特殊性能的要求,如要求耐熱、耐低溫、抗腐蝕、有強(qiáng)烈磁性或無磁性等等,只有特種的合金鋼才能具有這些性能。
合金鋼是以碳鋼為基礎(chǔ),金相組織和相應(yīng)的碳鋼大體上是相似的。在鋼中加入合金元素,鋼的機(jī)械性能顯著提高。弄清楚各種合金元素對(duì)鋼材的影響對(duì)控制產(chǎn)品質(zhì)量有非常大的作用。
1 合金元素在鋼中的存在方式
1.1 合金元素與鋼中的碳相互作用,形成碳化物存在于鋼中
按合金元素在鋼中與碳相互作用的情況,它們可以分為兩大類:
(1) 不形成碳化物的元素(稱為非碳化物形成元素),包括鎳、硅、鋁、鈷、銅等。由于這些元素與碳的結(jié)合力比鐵小,因此在鋼中它們不能與碳化合,它們對(duì)鋼中碳化物的結(jié)構(gòu)也無明顯的影響。
(2) 形成碳化物的元素(稱為碳化物形成元素),根據(jù)其與碳結(jié)合力的強(qiáng)弱,可把碳化物形成元素分成三類。
1)弱碳化物形成元素:錳
錳對(duì)碳的結(jié)合力僅略強(qiáng)于鐵。錳加入鋼中,一般不形成特殊碳化物(結(jié)構(gòu)與Fe3C不同的碳化物稱為特殊碳化物),而是溶入滲碳體中。
2)中強(qiáng)碳化物形成元素;鉻、鉬、鎢
3)強(qiáng)碳化物形成元素:釩、鈮、鈦
有極高的穩(wěn)定性,例如TiC在淬火加熱時(shí)要到1000℃以上才開始緩慢的溶解,這些碳化物有極高的硬度,例如在高速鋼中加人釩,形成V4C,使之有更高的耐磨性。
1.2 合金元素溶解于鐵素體(或奧氏體)中,以固溶體形式存在于鋼中。
1.3 合金元素與鋼中的氮、氧、硫等化合,以氮化物、氧化物、硫化物和硅酸鹽等非金屬夾雜物的形式存在于鋼中。
1.4 游離態(tài),即不溶于鐵,也不溶于化合物:鉛,銅
2 合金元素對(duì)鋼的平衡組織的影響
表現(xiàn)在改變鐵碳合金狀態(tài)圖。
2.1 合金元素對(duì)鋼臨界溫度的影響
錳、鎳、銅使A3線降低,鉬、鎢、硅、釩使A3線升高。同樣影響A1,影響程度更大。
2.2 合金元素對(duì)鋼共析點(diǎn)(S點(diǎn))位置的影響
大多數(shù)合金使共析點(diǎn)左移,鉬鎢在質(zhì)量分?jǐn)?shù)大時(shí)使共析點(diǎn)右移。
2.3 合金元素對(duì)奧氏體相區(qū)大小的影響
2.3.1 擴(kuò)大區(qū)
合金元素與-Fe、-Fe形成固溶體,常溫下為奧氏體組織。Ni,Mn
2.3.2 減小區(qū)
抑制F向A轉(zhuǎn)變,Cr
3 合金元素對(duì)熱處理的影響
3.1 合金元素對(duì)奧氏體化的影響
奧氏體晶粒在鐵素體與碳化物邊界處生核并長大;剩余碳化物的溶解;奧氏體成分的均勻化,在高溫停留時(shí)奧氏體晶粒的長大粗化等過程。在鋼中加入合金元素對(duì)后三個(gè)過程有較大的影響。
(1)含有碳化物形成元素的合金鋼,其組織中的碳化物,是比滲碳體更穩(wěn)定的合金滲碳體或特殊碳化物,因此,在奧氏體化加熱時(shí)碳化物較難溶解,即需要較高的溫度和較長的時(shí)間。一般來說,合金元素形成碳化物的傾向愈強(qiáng),其碳化物也愈難溶解。
(2)合金元素在奧氏體中的均勻化,也需要較長時(shí)間,因?yàn)楹辖鹪氐臄U(kuò)散速度,均遠(yuǎn)低于碳的擴(kuò)散速度。
(3)某些合金元素強(qiáng)烈地阻礙著奧氏體晶粒的粗化過程,這主要與合金碳化物很難溶解有關(guān),未溶解的碳化物阻礙了奧氏體晶界的遷移,因此,含有較強(qiáng)的碳化物形成元素(如鉬、鎢,釩,鈮、鈦等)的鋼,在奧氏體化加熱時(shí),易于獲得細(xì)晶粒的組織。
各合金元素對(duì)奧氏體晶粒粗化過程的影響,一般可歸納如下:
1)強(qiáng)烈阻止晶粒粗化的元素:鈦、鈮、釩、鋁等,其中以鈦的作用最強(qiáng)。
2)鎢、鉬、鉻等中強(qiáng)碳化物形成元素,也顯著地阻礙奧氏體晶粒粗化過程。
3)一般認(rèn)為硅和鎳也能阻礙奧氏體晶粒的粗化,但作用不明顯。
4)錳和磷是促使奧氏體晶粒粗化的元素。
3.2 合金元素對(duì)奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響
多數(shù)合金元素使奧氏體分解轉(zhuǎn)變的速度減慢,即C曲線向右移,也就是提高了鋼的淬透性。
3.3 合金元素對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變的影響
增加冷卻時(shí)間,降低冷卻速度。另外,合金元素對(duì)馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度(Ms點(diǎn))也有明顯的影響。多數(shù)合金元素均使馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度(Ms點(diǎn))降低,其中錳、鉻、鎳的作用最為強(qiáng)烈,只有鋁、鈷是提高M(jìn)s點(diǎn)。
3.3 合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響
合金元素對(duì)淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響主要有下列三個(gè)方面:
(1)提高鋼的回火穩(wěn)定性
這主要表現(xiàn)為合金元素在回火過程中推遲了馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變,提高了鐵素體的再結(jié)晶溫度,使碳化物難以聚集長大而保持較大的彌散度,從而提高了鋼對(duì)回火軟化的抗力,即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。
(2)產(chǎn)生二次硬化
一些合金元素加入鋼中,在回火時(shí),鋼的硬度并不是隨回火溫度的升高一直降低的,而是在達(dá)到某一溫度后,硬度開始增加,并隨著回火溫度的進(jìn)一步提高,硬度也進(jìn)一步增大,直至達(dá)到峰值。這種現(xiàn)象稱為回火過程的二次硬化。回火二次硬化現(xiàn)象與合金鋼回火時(shí)析出物的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)回火溫度低于約450℃時(shí),鋼中析出滲碳體,在450℃以上滲碳體溶解,鋼中開始沉淀析出彌散穩(wěn)定的難熔碳化物Mo2C、
VC等,使鋼的硬度開始升高,而在550~600℃左右沉淀析出過程完成,鋼的硬度達(dá)到峰值。
(3)增大回火脆性
鋼在回火過程中出現(xiàn)的第一類回火脆性(250~400℃回火),即回火馬氏體脆性和第二類回火脆性(450~600℃回火),即高溫回火脆性均與鋼中存在的合金元素有關(guān)。
4 合金元素對(duì)氧化與腐蝕的影響
一些合金元素加入鋼中能在鋼的表面形成一層完整的、致密而穩(wěn)定的氧化保護(hù)膜,從而提高了鋼的抗氧化能力。最有效的合金元素是鉻、硅和鋁。但鋼中硅、鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較多時(shí)鋼材變脆,因而它們只能作為輔加元素,一般都以鉻為主加元素,以提高鋼的抗氧化性。鋼中加入少量的銅、磷等元素,可提高低合金高強(qiáng)度鋼的耐大氣腐蝕。
5 合金元素對(duì)機(jī)械性能的影響
5.1 金屬材料的強(qiáng)化方法
金屬材料的強(qiáng)化途徑,主要有以下幾個(gè)方面;
(1)結(jié)晶強(qiáng)化。結(jié)晶強(qiáng)化就是通過控制結(jié)晶條件,在凝固結(jié)晶以后獲得良好的宏觀組織和顯微組織,從而提高金屬材料的性能。它包括:
1)細(xì)化晶粒。細(xì)化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界,由于晶界具有阻礙滑移變形作用,因而可使金屬材料得到強(qiáng)化。同時(shí)也改善了韌性,這是其它強(qiáng)化機(jī)制不可能做到的。
2)提純強(qiáng)化。在澆注過程中,把液態(tài)金屬充分地提純,盡量減少夾雜物,能顯著提高固態(tài)金屬的性能。夾雜物對(duì)金屬材料的性能有很大的影響。在損壞的構(gòu)件中,常可發(fā)現(xiàn)有大量的夾雜物。采用真空冶煉等方法,可以獲得高純度的金屬材料。
(2)形變強(qiáng)化。金屬材料經(jīng)冷加工塑性變形可以提高其強(qiáng)度。這是由于材料在塑性變形后位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增加所致。
(3)固溶強(qiáng)化。通過合金化(加入合金元素)組成固溶體,使金屬材料得到強(qiáng)化稱為固溶強(qiáng)化。
(4)相變強(qiáng)化。合金化的金屬材料,通過熱處理等手段發(fā)生固態(tài)相變,獲得需要的組織結(jié)構(gòu),使金屬材料得到強(qiáng)化,稱為相變強(qiáng)化.
相變強(qiáng)化可以分為兩類:
1) 沉淀強(qiáng)化(或稱彌散強(qiáng)化)。在金屬材料中能形成穩(wěn)定化合物的合金元素,在一定條件下,使之生成的第二相化合物從固溶體中沉淀析出,彌散地分布在組織中,從而有效地提高材料的強(qiáng)度,通常析出的合金化合物是碳化物相。
在低合金鋼(低合金結(jié)構(gòu)鋼和低合金熱強(qiáng)鋼)中,沉淀相主要是各種碳化物,大致可分為三類。一是立方晶系,如TiC、V4C3,NbC等,二是六方晶系,如MO2、W2C、WC等,三是正菱形,如Fe3C。對(duì)低合金熱強(qiáng)鋼高溫強(qiáng)化最有效的是體心立方晶系的碳化物。
2) 馬氏體強(qiáng)化。金屬材料經(jīng)過淬火和隨后回火的熱處理工藝后,可獲得馬氏體組織,使材料強(qiáng)化。但是,馬氏體強(qiáng)化只能適用于在不太高的溫度下工作的元件,工作于高溫條件下的元件不能采用這種強(qiáng)化方法。
(5)晶界強(qiáng)化。晶界部位的自由能較高,而且存在著大量的缺陷和空穴,在低溫時(shí),晶界阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),因而晶界強(qiáng)度高于晶粒本身;但在高溫時(shí),沿晶界的擴(kuò)散速度比晶內(nèi)擴(kuò)散速度大得多,晶界強(qiáng)度顯著降低。因此強(qiáng)化晶界對(duì)提高鋼的熱強(qiáng)性是很有效的。
硼對(duì)晶界的強(qiáng)化作用,是由于硼偏集于晶界上,使晶界區(qū)域的晶格缺位和空穴減少,晶界自由能降低;硼還減緩了合金元素沿晶界的擴(kuò)散過程;硼能使沿晶界的析出物降低,改善了晶界狀態(tài),加入微量硼、鋯或硼+鋯能延遲晶界上的裂紋形成過程;此外,它們還有利于碳化物相的穩(wěn)定。
(6)綜合強(qiáng)化。在實(shí)際生產(chǎn)上,強(qiáng)化金屬材料大都是同時(shí)采用幾種強(qiáng)化方法的綜合強(qiáng)化,以充分發(fā)揮強(qiáng)化能力。例如:
1)固溶強(qiáng)化十形變強(qiáng)化,常用于固溶體系合金的強(qiáng)化。
2)結(jié)晶強(qiáng)化+沉淀強(qiáng)化,用于鑄件強(qiáng)化。
3)馬氏體強(qiáng)化+表面形變強(qiáng)化。對(duì)一些承受疲勞載荷的構(gòu)件,常在調(diào)質(zhì)處理后再進(jìn)行噴丸或滾壓處理。
4)固溶強(qiáng)化+沉淀強(qiáng)化。對(duì)于高溫承壓元件常采用這種方法,以提高材料的高溫性能。
有時(shí)還采用硼的強(qiáng)化晶界作用,進(jìn)一步提高材料的高溫強(qiáng)度。
5.2 合金元素對(duì)正火(或退火)狀態(tài)鋼機(jī)械性能的影響
正火狀態(tài)下鋼有鐵素體和珠光體組織。固溶強(qiáng)化,結(jié)晶強(qiáng)化,沉淀強(qiáng)化。合金元素不僅影響鋼材的強(qiáng)度,同時(shí)也影響其韌性。
5.3 合金元素對(duì)調(diào)質(zhì)鋼機(jī)械性能的影響
合金元素對(duì)調(diào)質(zhì)鋼機(jī)械性能的影響,主要是通過它們對(duì)淬透性和回火性的影響而起作用的。主要表現(xiàn)于下列幾方面:
(1) 由于合金元素增加了鋼的淬透性,使截面較大的零件也可淬透,在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下可獲得綜合機(jī)械性能優(yōu)良的回火索氏體。
(2) 許多合金元素可使回火轉(zhuǎn)變過程緩慢,因而在高溫回火后,碳化物保持較細(xì)小的顆粒,使調(diào)質(zhì)處理的合金鋼能夠得到較好的強(qiáng)度與韌性的配合。
(3)高溫回火后,鋼的組織是由鐵素體和碳化物組成,合金元素對(duì)鐵素體的固溶強(qiáng)化作用可提高調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度。
6 合金元素對(duì)鋼的工藝性能的影響
6.1 合金元素對(duì)焊接性能的影響 :
鋼的焊接性能,主要取決于它的淬透性、回火性和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
合金元素對(duì)鋼材焊接性能的影響,可用焊接碳當(dāng)量來估算。我國目前所廣泛應(yīng)用的普通低合金鋼,其焊接碳當(dāng)量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。
公式 Cd=C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu
近年來,對(duì)厚度為15~50mm的200個(gè)鋼種(從碳鋼到強(qiáng)度等級(jí)為1000MPa級(jí)的高強(qiáng)度合金鋼),以低氫焊條進(jìn)行常溫下的Y型坡口拘束焊接裂紋試驗(yàn)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)用以估計(jì)鋼材出現(xiàn)焊接裂紋可能性的指標(biāo),稱為鋼材焊接裂紋敏感性指數(shù)戶,其計(jì)算公式為 Pc=C+1/30Si+1/20Mn+1/20Cu+1/60Ni+1/20Cr+1/15Mo+1/10V+5B+1/600t+1/60H%,與碳當(dāng)量公式相比增加了板厚和含氫量。
6.2 合金元素對(duì)切削加工的影響
金屬的切削性能是指金屬被切削的難易程度和加工表面的質(zhì)量。為了提高鋼的切削性能,可在鋼中加入一些能改善切削性能的合金元素,最常用的元素是硫,其次是鉛和磷。
由于硫在鋼中與錳形成球狀或點(diǎn)狀硫化錳夾雜,破壞了金屬基體的連續(xù)性,使切削抗力降低,切屑易于碎斷,在易切削鋼中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)0.08%~0.30%。
鉛在鋼中完全不溶,以2~3pm的極細(xì)質(zhì)點(diǎn)均勻分布于鋼中,使切屑易斷,同時(shí)起潤滑作用,改善了鋼的切削性能,在易切削鋼中鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.10%~0.30%。
少量的磷溶入鐵素體中,可提高其硬度和脆性,有利于獲得良好的加工表面質(zhì)量。
6.3 合金元素對(duì)塑性加工性能的影響
鋼的塑性加工分為熱加工和冷加工兩種。
熱加工工藝性能通常由熱加工時(shí)鋼的塑性和變形抗力,可加工溫度范圍、抗氧化能力、對(duì)鍛造加熱和鍛后冷卻的要求等來評(píng)價(jià)。合金元素溶入固溶體中,或在鋼中形成碳化物,都能使鋼的熱變形抗力提高和塑性明顯降低,容易發(fā)生鍛裂現(xiàn)象。但有些元素(如釩+鈮,鈦等),其碳化物在鋼中呈彌散狀分布時(shí),對(duì)鋼的脆性影響不大。另外,合金元素一般都降低鋼的導(dǎo)熱性和提高鋼的淬透性,因此為了防止開裂,合金鋼鍛造時(shí)的加熱和冷卻都必須緩慢。
冷加工工藝性能主要包括鋼的冷態(tài)變形能力和鋼件的表面質(zhì)量?jī)煞矫妗?/p>
溶解在固溶體中的合金元素,一般將提高鋼的冷加工硬化程度,使鋼承受塑性變形后很快地變硬變脆,這對(duì)鋼的冷加工是很不利的。因此,對(duì)于那些需要經(jīng)受大量塑性變形加工的鋼材,在冶煉時(shí)應(yīng)限制其中各種殘存合金元素的量,特別要嚴(yán)格控制硫、磷等。另一方面,碳、硅、磷、硫、鎳、鉻、釩、銅等元索還會(huì)使鋼材的冷態(tài)壓延性能惡化。
6.4 合金元素對(duì)鑄造性能的影響
鋼的鑄造性能主要由鑄造時(shí)金屬的流動(dòng)性、收縮特點(diǎn)、偏析傾向等來綜合評(píng)定。它們與鋼的固相線和液相線溫度的高低及結(jié)晶溫度區(qū)間的大小有關(guān)。固、液相線的溫度愈低和結(jié)晶溫度區(qū)間愈窄,鑄造性能愈好。因此,合金元素的作用主要取決于其對(duì)狀態(tài)圖的影響。另外,一些元素如鉻、鉬、釩、鈦、鋁等,在鋼中形成高熔點(diǎn)碳化物或氧化物質(zhì)點(diǎn),增大了鋼液的粘度,降低其流動(dòng)性,使鑄造性能惡化。
7 幾種常用合金元素在鋼中的作用
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。現(xiàn)分別說明它們?cè)阡撝械淖饔谩?/p>
7.1 硅在鋼中的作用
(1)提高鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
(2) 硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比。這是一般彈簧鋼。
(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,從而提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性。
缺點(diǎn):(4)使鋼的焊接性能惡化。
7.2 錳在鋼中的作用
(1)錳對(duì)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。
錳鋼的主要缺點(diǎn)是,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)晶粒長大的作用,因此錳鋼對(duì)過熱較敏感t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、鈦等來克服:⑧當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過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
合金元素影響鋼的組織和性能。其主要作用表示在:提高鋼的淬透性,提高鋼的強(qiáng)度,增強(qiáng)鋼的回火抗力和提高斷面組織均一性等。合金元素的綜合作用使得鋼的機(jī)械性能提高,鑄造生產(chǎn)上所用的低合金結(jié)構(gòu)鋼中,大多數(shù)是加入兩種以上合金元素的多元素鑄造低合金結(jié)構(gòu)鋼。但是應(yīng)該適當(dāng)掌握合金元素的加入量,加入量過少時(shí),不能起到有效的強(qiáng)化作用,而加入量過多時(shí),又會(huì)使鋼的塑性和沖擊韌性降低。依據(jù)有關(guān)資料分析,單合金元素的適宜含量控制在1~2%以下,多合金元素總含量為3~5%。合金元素在鑄鋼中的作用見表。
元 素
作 用
錳(Mn)
1. 強(qiáng)化基體作用很大,提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性。
2. 在低合金范圍內(nèi)增加回火脆性。
3. 縮小結(jié)晶范圍,提高流動(dòng)性。
4. 增加體收縮和線收縮,增加冷、熱裂傾向。
硅(Si)
1. 強(qiáng)化鐵素體,提高耐熱性和耐蝕性,降低韌性和塑性。
2. 降低熔點(diǎn),改善流動(dòng)性。
3. 含量在0.40%范圍內(nèi),改善熱裂傾向。含量高時(shí),易形成柱狀晶,增加熱裂傾向。
磷(P)
1. 強(qiáng)化鐵素體能力最大。
2. 改善切削性能。
3. 鋼中含碳較高時(shí),磷導(dǎo)致冷脆性。
4. 有抗大氣腐蝕作用,有銅時(shí),尤為顯著。
5. 改善流動(dòng)性,但增加冷、熱裂傾向。
鉻(Cr)
1. 強(qiáng)化基體能力很大。
2. 含量高時(shí),提高抗氧化和耐蝕性。
3. 生成夾雜物,生成氧化膜,使鋼水變稠,降低流動(dòng)性,高鉻鋼鑄件易形成皺紋及冷隔。
4. 減少導(dǎo)熱性,增加熱裂傾向。
5. 增加體收縮量,增大縮孔傾向。
鉬(Mo)
1. 強(qiáng)化鐵素體。
2. 提高高溫性能,改善回火脆性。
3. 低合金范圍內(nèi),降低流動(dòng)性。
4. 含量在1%以下時(shí),降低導(dǎo)熱性,并增大收縮,增大冷、熱裂傾向。
鋁(Al)
1. 良好的脫氧作用,細(xì)化晶粒。
2. 提高抗氧化性能及抗氧化酸類的腐蝕能力。
3. 作脫氧劑時(shí),改善流動(dòng)性。
4. 作合金加入時(shí),形成鋁的夾雜物和氧化膜,降低流動(dòng)性。
鈦(Ti)
1. 脫氧、細(xì)化晶粒。
2. 強(qiáng)化鐵素體。
3. 顯著降低流動(dòng)性。
鎳(Ni)
1.?dāng)U大奧氏體區(qū),是奧氏體化有效元素。
2.提高強(qiáng)度而不顯著降低塑性。
3.對(duì)一些酸類(硫酸、鹽酸)有良好耐腐蝕能力。
4. 改善流動(dòng)性。
5. 易生成枝晶,增大熱裂傾向。
硫(S)
1. 改善切削性能。
2. 生成夾雜物,使鑄件延展性及韌性降低。
3. 含量高時(shí),將損害鋼的抗蝕性,使鋼表面產(chǎn)生抗蝕。
4. 以FeS形式存在于鋼時(shí),容易在晶界上形成連續(xù)的網(wǎng)狀組織,易導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生裂紋。
稀土元素(Re)
1. 脫硫、去氣、凈化鋼水。
2. 細(xì)化晶粒,改善鑄態(tài)組織。
3. 脫氧脫硫、改善流動(dòng)性,減少熱裂傾向。
一般來說對(duì)于碳鋼和低合金鋼,稀土元素對(duì)鋼材的強(qiáng)度影響不大,但可使塑性和韌性、延性和展性有顯著提高,還縮小材料的各向異性,提高冷彎合格率,降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。
合金元素對(duì)鋼的鑄造性能的影響
合金元素對(duì)鋼的鑄造性能的影響,反映在鑄件的一次結(jié)晶、鋼液的流動(dòng)性、收縮及熱裂等方面。
3.1流動(dòng)性
在合金元素中,一些高熔點(diǎn)的合金元素(如Mo、W)使鋼水流動(dòng)性降低,而低熔點(diǎn)的合金元素(Mn、Ca)使鋼水流動(dòng)性提高。錳降鋼的液相線和固相線,硅使液相線降低的傾斜度更大,因此,錳鋼中加入硅后,具有更好的流動(dòng)性。
3.2收縮
線收縮率和縮孔率方面,低合金鋼與具有相同含碳量的碳鋼相似。
3.3熱裂錳、硅、鉻顯著降低鋼的導(dǎo)熱性,見圖1所示。因此,鑄件在凝固和冷卻過程中各部位的溫度差異較大,產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,容易出現(xiàn)裂紋。隨著含碳量的增加,低合金鋼的熱裂和冷裂傾向加大。
由于錳、硅、鉻等元素降低鋼的導(dǎo)熱性,并在一定程度上增加結(jié)晶溫度范圍,從而降低冷卻速度,促使產(chǎn)生粗大的晶粒,晶內(nèi)偏析也較大。
4. 生產(chǎn)工藝措施
為了克服低合金鋼的一次晶粒較粗大,熱裂和回火脆性傾向較大等缺點(diǎn),鑄造過程應(yīng)嚴(yán)格控制好生產(chǎn)各工序的工藝技術(shù)操作,采取有效的措施,防止或降低鑄件缺陷的產(chǎn)生。尤其是對(duì)冶煉過程的控制和鑄件熱割的過程控制,是低合金鋼鑄件生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。
1、合金元素對(duì)鋼中的基本相的影響
合金鋼中常用的合金元素很多,按照其與碳結(jié)合的傾向大小,可分:
非碳化物形成元素(CO、Ni、Si、Cu、B等)
碳化物形成元素(Ti、V、W、Mo、Cr、Mn等)。
合金元素在鋼中的存在形式有:
溶解于鋼中的基本相(鐵素體、奧氏體和滲碳體)
形成特殊碳化物(如VC、TiC、Cr23C6等)
非碳化物形成元素和大部分的錳基本上都溶解于鐵素體(或奧氏體)中而形成合金鐵素體(或合金奧氏體),并產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的作用,使合金鐵素體的強(qiáng)度、硬度升高,塑性和韌性下降(Cr、Ni、Mn含量少時(shí)略有上升)。其中,Si、Mn、Ni的強(qiáng)化作用較大。
碳化物形成元素(除錳外),當(dāng)含量較低時(shí),主要是溶入Fe3C中而形成合金滲碳體。合金元素的溶入大大地提高了滲碳體的穩(wěn)定性。當(dāng)一些強(qiáng)碳化物形成元素如Cr 、Ti、V、W、Mo等的含量較高時(shí),它們還會(huì)形成新的穩(wěn)定性較高或很高的特殊碳化物,如Cr23C6、WC、VC、TiC等。這一類特殊碳化物的特點(diǎn)是高熔點(diǎn)、高硬度。是鋼中常用的強(qiáng)化相,對(duì)提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性有十分重要的意義。
2、合金元素對(duì)Fe-Fe3C相圖的影響
合金元素的影響主要表現(xiàn)在擴(kuò)大或縮小相區(qū)。一些合金元素如Mn、Ni、等將擴(kuò)大相區(qū)使A3線下降,而另一些合金元素如Cr、Mo、W、V、Ti、Si等則縮小相區(qū)并導(dǎo)致A3線上升。
擴(kuò)大或縮小相區(qū)的結(jié)果,必然使Fe-Fe3C相圖中的S點(diǎn)、E點(diǎn)和C點(diǎn)的成分和溫度發(fā)生變化。幾乎所有的合金元素都使鐵碳相圖中S點(diǎn)、E點(diǎn)左移,其中以強(qiáng)碳化物形成元素的作用最為顯著。
3、合金元素對(duì)熱處理相變過程的影響
合金元素對(duì)熱處理相變過程的影響主要在于對(duì)奧氏體形成速度和奧氏體晶粒長大的影響。
合金元素對(duì)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的最突出的作用是使C曲線向右移(除鈷外),增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性,因而,提高了鋼的淬透性。常用的元素有:Cr、Mn、SI、NI和B。
合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變過程的影響表現(xiàn)在三個(gè)方面:
提高回火穩(wěn)定性。
產(chǎn)生二次硬化,提高鋼的紅硬性和高溫強(qiáng)度。常用的元素有W、Mo、 V。
使回火脆傾向增大,但一些元素如W、Mn能減弱或防止第二類脆性。
急求:以下德國牌號(hào)對(duì)應(yīng)中國什么牌號(hào)的材料?
1.緊固件對(duì)照件
序號(hào) 中國 德國
1 GB65-85 ISO1207
2 GB5782-86 ISO4014
GB5783-86
3 GB5782-86 ISO4017
GB5783-86
4 GB6170-86 ISO4032
5 GB2510-81 ISO4379
6 GB827-86 ISO8746
7 GB879-86 ISO8752
8 GB91-86 DIN94
9 GB95-85 DIN125
10 JB/ZQ4349-86 DIN422
11 GB853-88 DIN434
12 GB894.1-86 DIN471
13 GB893.1-86 DIN472
14 JB/ZQ4446-86 DIN906
15 JB/ZQ4444-86 DIN908
16 GB70-85 DIN912
17 GB78-85 DIN914
18 GB5782-86 DIN931
19 GB6184-86 DIN980
20 GB812-88 DIN981
21 GB11263-89 DIN1025
22 GB707-85 DIN1026
23 GB9787-88 DIN1028
24 GB9788-88 DIN1029
25 GB2510-81 DIN1850
26 GB8163-87 DIN2448
27 GB4141.29-84 DIN6336
28 GB1096-79 DIN6885
29 GB2673-86 DIN7991
30 GB93-87 DIN7980
JB/ZQ4340-97 SN778
31 JB/ZQ4454-86 DIN7603
32 GB7277-87 DIN31211
33 GB10603-89 DIN82101
34 GB704-88 EN10029
35 GB119-86 SN530
36 GB/T1230 SN808
37 膨脹螺栓 SN845
38 GB858-88 DIN5406
39 GB70-85 ISO4762
40 GB71-85 ISO7434
41 GB91-86 ISO1234
42 GB825-88 DIN580
43 JB/ZQ4444-86 SN869
2.材料對(duì)照件
(1)有色鑄件
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 ZCuSn10Pb11 GZ-CuPb10Sn
2 ZCuAL10Fe3 G-Cu AL10Ni
ZQAL9-4-4-2
3 CuZn8或ZQAL9-4 GZ-Cu Sn12Ni
4 ZCuSn10Pb1 GC-Cu Sn12
ZQSn10-5
5 ZQSn6-6-3 GZ-Cu Sn7ZnPb
ZQSn10-5
6 ZQSn10-5 HCuSn86.13/8-2
7
ZHAL63-6-3-2 G-Cu Zn35AL1
G-Cu Zn34AL2
GZ-Cu Zn35AL1
GZ-Cu Zn34AL2
8 紫銅墊 Nebar
9 L4 ALMg3F23
10 H62或H63 MS63
11 耐油橡膠 NP815
12 MC尼龍 PA6
(2)不銹鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 1Cr18Ni9Ti X10CrNiTi189
2 0Cr19Ni9 X5CrNi189
3 2Cr13 X20Cr13
4 1Cr13 X10Cr13
5 0Cr17Ni7AL X7NiAL177
(3)鑄鐵
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 HT100 GG-10
2 HT150 GG-15
3 HT200 GG-20
4 HT250 GG-25
5 HT300 GG-30
6 HT350 GG-35
(4)球鐵
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 QT100-18 GGG-40
2 QT450-10 GGG-45
3 QT500-7 GGG-50
4 QT600-3 GGG-60
5 QT700-7 GGG-70
6 QT800-2 GGG-80
(5)合金結(jié)構(gòu)鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 35SiMn 30Mo5V
2 42CrMo 42CrMo4V
42MnMoV
3 50CrMo 50CrMo4V
4 34CrNiMo 34CrNiMo6V
37SiMn2MoV
5 34CrNi3Mo 30CrNiMo8V
30CrMn2MoB
6 34CrNi3Mo
30CrMoV9V
25Cr2MoV
32CrMnMo
7 20CrMnTi 16MnCr5
8 20CrMnTi 15CrNi6
9 35SiMn 30Mn5V
10 40CrNi 40CrNi6
11 40CrNiMoA 36NiCrMo4
12 20CrMo5 20CrMnMo
13 20CrMnTi 20MnCr5
14 65Mn FSt55Si7
(6)碳素結(jié)構(gòu)鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 Q215 RSt34-2
2 Q215 USt34-2
3 Q235或20 RSt37-2
4 Q235 USt37-2
5 25或20 St44-2
6 16M St52-2
7 35 St50-2 E295 E293 St50 St50-2SH
8 45 St60-2 E335
9 55 St70-2 E360
10 20 St33或St35
11 20 St35.8或St35.4NBK或St35
12 45 St50KG E335
13 45 St45K C45K
14 20 C22N(正火)
15 35 C35N(正火)
16 45 C45N(正火)
17 55 C60N(正火)
18 45 C45V(調(diào)質(zhì))
19 42CrMo C45V(調(diào)質(zhì))
20 Q235 S235JRG2
21 16Mn或35 S335J2G2或S335J2G3
22 65Mn PStS5Si7
23 20 E295GC
24 Q235 St37
25 35 St50或St50-2SH
26 42CrMo CK45V
27 16Mn St52-3
(7)彈簧鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 65 CK67
2 85 CK85
3 55Si2Mn 55Si7
4 60Si2Mn 66Si7
5 50CrVA 50CrV4
6 65Mn FSt55Si7
(8)合金工具鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 9SiCr 90CrSi5
2 Cr2 100Cr6
3 4CrW2Si 35WCrV7
4 6CrW2Si 60WCrV7
5 4Cr5MoSiV1 X40CrMoV51
6 3Cr2W8V X30WCrV93
7
(9)鑄鋼
序號(hào) 中國材料 德國材料
1 ZG200-400 GS-25
2 ZG230-450 GS-38.3
3 ZG230-450 GS-45
4 ZG270-500 GS-52.3
5 ZG310-570 GS-60.3或GS-60
6 ZG20SiMn GS-C25N(正火)
7 ZG20SiMn GS-20Mn5V(調(diào)質(zhì))
8 ZG35SiMn GS-35Mn5V(調(diào)質(zhì))
9 ZG35CrMo GS-25CrMo4V(調(diào)質(zhì))
10 ZG35CrMo GS-42CrMo4V(調(diào)質(zhì))
1.4301——0Cr18Ni9
1.5415——1Cr18Ni9
1.0038——Q235
1.4401——0Cr17Ni12Mo2
1.4571——0Cr18Ni12Mo2Ti
AMPCO18——ZQAL9—4
1. 8715___60Si2Mn
HGW2082——PFCC1
E295GC+C——35
自己去對(duì)照把
20mn5v是什么材料的介紹就聊到這里吧,感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。

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