23王浩-机械制造结构钢-正式要点.ppt

二. 组织 高T： γ组织； 次高温： γ + （Fe，Mn）3C； 580℃： γ--α+ （Fe，Mn）3C 平衡态组织：α+ （Fe，Mn）3C 铸态组织：γ （+ α） +碳化物 固溶处理后组织：单相γ 使用状态下组织: 表面硬化层 + 内部γ 三. 热处理 水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物充分溶入奥氏体，然后水冷，获得单一奥氏体组织。 淬火温度：1050-1080℃ 600℃以下缓慢升温，因为导热性差，且400-700℃发生γ-α+(Fe,Mn)3C相变，体积增大，易产生裂纹。 淬火介质：入水温度950℃；水温M20℃。 四. 性能 高冲击和强挤压下，其表面层迅速产生加工硬化，在滑移面上形成硬化层高锰钢冷作硬化的本质，是通过大形变在奥氏体基体中产生大量层错、形变孪晶、位错缠结、ε（α）-马氏体； 高冲击和强挤压下，表面硬度极大地提高到HB550左右，而心部仍保持韧性的奥氏体。 五. 应用 强力冲击或挤压下发生冷作硬化，具有高抗冲击磨损性能。 用于制作各式碎石机的衬板、腭板、挖掘机斗齿、坦克履带板等。 思考题 1．名词解释 1）液析碳化物；2）网状碳化物；3）水韧处理 4）超高强度钢 2．对调质钢、弹簧钢进行成分、热处理、常用组织及主要性能的比较，并熟悉各自主要钢种。 3．液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。 4．说明易切削钢提高切削性能的合金化原理。 5．马氏体时效钢与低合金超强钢相比，在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同？ 6．高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？为何具有抗磨特性？ 7．GCr15钢是什么类型的钢？这种钢中碳和铬的含量约为多少？碳和铬的主要作用分别是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？ 8．氮化钢的合金化有何特点？合金元素有何作用？ 3.7 超高强度结构钢 一. 概述 低合金超高强度钢 调质钢成分 + 合金化 + 淬火与低温回火 组织：回火M或下B 中合金超高强度钢 热锻模具钢成分 + 合金化 + 高温回火 组织：回火S（T）或回火M 高合金超高强度钢 马氏体时效钢、超高强度不锈钢等。 危害 显著提高脆性，淬火开裂倾向增大；增加硬度和性能的不均匀性，降低疲劳强度。 预防与消除 1）工艺上提高冷速，降低终轧温度； 2）成分上适当降低C，Cr%； 3）网薄者，可直接用球化退火消除； 网厚者，应用正火消除。 三. 轴承钢的控轧控冷 控制轧制 主要目的是改善碳化物的不均匀性和细化片状珠光体组织，以使球化退火后得到均匀分布的细小颗粒状组织。 控制冷却 从停轧阶段到奥氏体转变终了阶段( 900 - 700℃ ), 易析出网状K，需快冷； 转变终了后慢冷，可以避免形成白点，减少钢材的内应力。 四. 轴承钢的热处理 轴承钢的热处理包括： 预先热处理 （扩散退火，正火）+ 球化退火 最终热处理 淬火 + 低温回火 +（稳定化处理 ） 1. 正火 目的 主要是消除网状K； 返修退火不合格品。 工艺 对 粗网状K：较高的加热温度 930-950℃； 细网状K：850-870℃。 2. 球化退火 获得球状珠光体组织 球化退火加热为780—800℃ 轴承钢球化退火的冷却方式有两种： 1）一般球化退火（连续冷却） 按冷却速度20-30℃/h冷到650℃出炉 2）等温球化退火 在700℃等温2-4h，再炉冷到650℃，出炉（等温球化退火）。 轴承钢的球化退火工艺 过热组织 欠热组织 正常组织 3. 轴承钢的淬火和回火 目标： 提高硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性，适当韧性 淬火：淬火温度为840℃ 1）碳化物，其含量为7%—9%； 2）防止氧化脱碳，一般采用保护气氛加热或真空加热。 回火 160℃保温3h或更长，硬度在HRC62-66。 4. 稳定化处理 精密轴承为保证尺寸稳定，要求消除Ar，一般采用淬火后立即进行冷处理，然后低温回火。 轴承在磨削加工后要进行消除磨削应力的回火，一般采用120-150℃保温 3-5 h。 对要术特别精密者，在粗磨、细磨和精磨后各进行一次回火，时间在15-24 h。 3. 6 渗碳钢 一. 概念 表面渗碳、整体淬火加低温回火； 表面是高碳M，心部是低碳M； 表面有高的弯曲和疲劳强度及耐磨性；