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鋼鐵材料的時效性

更新时间:2019-11-27 15:42人气:7548
  中國鋼管信息港據新聞報道:鋼件加熱到臨界點Ac3或Acm以上的溫度,保溫一定的時間(見奧氏體化),然後在空氣中冷卻的金屬熱處理工藝。其工藝簡單,操縱方便,生產周期短,本錢低,是一種經濟的金屬熱處理工藝。它可作為預備熱處理,亦可作為終究熱處理而廣泛利用於產業生產。
  
  從實質上說,鋼的正火是鋼退火的一種特殊情況。由於正火的冷卻速度比退火的冷卻速度快,所獲得的珠光體片層間距較小,組織較細,因此其硬度和強度也較高。
  
  適用範圍 正火隻適用於碳素鋼和低、中合金鋼,而不適用於高合金鋼。由於高合金鋼的奧氏體非常穩定 ,在空氣中冷卻也將得到馬氏體組織。對共析碳素鋼來說 ,正火可得到索氏體組織;對亞共析或過共析鋼,正火組織中還有先共析鐵素體或先共析滲碳體,但與相應的退火組織比較,先共析相的量較少。
  
  目的和用處 首要是為了改善鋼的品質,包括:(1)對於低碳鋼和低合金鋼,正火可以進步其硬度,以改善切削性 。(2)對於中碳鋼,正火可代替調質處理 ,為高頻淬火做組織籌辦,並可減少鋼件的變形和降低加工本錢。(3)對於高碳鋼 ,正火可消除網狀滲碳體組織,便於球化退火。(4)對於大型鋼鍛件或截麵有急劇變化的鋼鑄件,可用正火代替淬火,以減少變形開裂傾向,或為淬火做好組織籌辦。(5)對於鋼的淬火反修件,可通過正火消除過熱影響 ,以便能從頭淬火。(6)用於鑄鐵件以增加基體的珠光體量,進步鑄件的強度和耐磨性。
  
  工藝參數 首要有:
  
  (1)加熱溫度低碳鋼為Ac3+(100~150)℃;中碳鋼為Ac3+(50~100)℃;高碳鋼為Acm+(30~50)℃。
  
  (2)加熱時間(s) %26tau;=KD 式中D為工件厚度 ,mm;K為係數,工廠經驗數據如表。
  
  (3)冷卻方式。為了獲得不同的組織 ,采用不同的冷卻方式。一般在靜止空氣中冷卻 。假如工件很大,可采用吹風或噴水霧的方法冷卻。工件散開放置以控製冷卻速度,最好有專用空冷床或吊架。
  
  何謂“時效”:口語來說 ,鋼板隨庫存時間延長,出現屈服和強度">抗拉強度明顯上升的現象,衝壓時可能出現板麵橘皮或斜條紋。
  
  中國鋼管信息港據新聞報道:這類現象表現為:生產完畢後短時間內衝壓,表麵光潔(精靈王子);庫存較長時間後衝壓 ,板麵粗糙或斜條紋(甘道夫)。
  
  在一般條件下,氮首要危害表現在 :
  
  (1)由於Fe4N析出,導致鋼材的時效性;
  
  (2)降低鋼的冷加工性能;
  
  (3)造成焊接熱影響區脆化。
  
  當鋼中存在釩、鋁、鈦、铌等元素時與氮可形成穩定的氮化物,進步鋼的強度 ,對鋼性能有益。
  
  在研究鋼的脆性時發現,錳可降低鋼的脆性敏感性,而氯卻增加鋼的脆性敏感性 。采用不同方法所冶煉的鋼的脆化敏感性增加的順序為:用矽和鋁平靜的平爐鋼 、用鋁平靜的平爐鋼和半平靜鋼、吹氧的沸騰鋼或半平靜鋼 。這表明了在鋼中遊離氮的首要性 。
  
  有關資料先容,LD轉爐鋼的氮含量為0.003%~0.006%。電爐鋼的氮含量為0.008%~0.0016%。氮在a-Fe中最高溶解度590℃時約為0.1% ,室溫下降到0.001%以下。當遊離氮含量高的鋼 ,從高溫下較快冷卻時,鐵素體將會被飽和。若將此鋼在室溫下靜置,隨時間增加,氨將以Fe4N的形式析出,使鋼的強度、硬度上升,塑性、韌性下降 ,即產生時效。
  
  要降低鋼的脆性改變溫度,就要減小鋼中氮含量和矽含量。要采用穩定氮化物元素的晶粒細化劑(Al、v、Ti),特別是在非晶粒細化鋼中,總的氨含量應以最低為佳。而在晶粒細化鋼中氦含量應最大,以利於充分形成氮化物,使遊離氮含量降下來。
  
  對於高碳鋼,釩是能夠使鋼晶粒細化和彌散強化的元素。通過控製軋製 ,當遊離氮古量為0.008%時,其脆性改變溫度FATT為-5℃。而通過常化處理,自由氮含量為0.002%,其脆性改變溫度為-45℃。
  
  顏值何在!此乃新陳代謝衰退?不,鋼界中稱之為“時效”。
  
  深究其因,低碳鋼時效性乃鋼鐵材料中的遊離間隙原子(首要是C、N)從中作梗 。加上基材位錯、晶界乃為高能區,間隙原子有向高能區聚集的趨勢。間隙原子在庫存時間內長途奔波,大量聚集期間 ,鋼板就發生了室溫時效(也稱自然時效)。
  
  鋼板在發生時效後衝壓 ,位錯、晶界被間隙原子擠住,難以轉動,變形不均,導致鋼板表麵出現橘皮狀粗糙不平或斜條紋狀的“滑移線”。(具體定義可查詢歐冶三寶之 — “缺陷通”)
  
  中國鋼管信息港據新聞報道:在低碳鋼中增加Ti、Nb等合金元素與遊離間隙原子(首要是C、N)合體,葬身熔爐,煉就IF鋼兩大寶劍之一:無時效。合體後降低了基體中遊離C、N的含量。

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