材料与热处理(项目十一).ppt

11.3 耐磨钢 11.3.2 耐磨钢的热处理特点 实践证明，高锰钢只有在全部获得奥氏体组织时才呈现出最为良好的韧性和耐磨性。为了使高锰钢全部获得奥氏体组织，经常对高锰钢进行“水韧处理”，其方法是把钢加热至临界点温度以上(在1 050℃~1 100℃ )，保温一定的时间，使钢中碳化物全部溶入奥氏体，然后迅速地把钢浸淬于水中进行冷却。由于冷却速度非常快，碳化物来不及从奥氏体中析出，因而保持了均匀的奥氏体状态。水韧处理后，高锰钢的组织为单一的奥氏体，其硬度并不高，为180 HBS~ 220HBS左右。当它在受到剧烈的冲击或较大压力作用时，表面层的奥氏体将迅速产生加工硬化， 上一页 下一页 返回 11.3 耐磨钢 从而使表面层硬度提高到450~550 HBW，使表面层获得高的耐磨性，心部则仍维持原来的奥氏体状态。 水韧处理后的ZGMn13的力学性能指标为: σb=800 Mpa~1 000 MPa , σs = 250MPa~400 MPa, δ=35%~45%，ψ= 40%~50%，αk =20J/cm-2 ~30 cm-2。 上一页 下一页 返回 11.3 耐磨钢 13.3.3耐磨钢的用途 高锰钢广泛应用于既耐磨损又耐冲击的零件。在铁路交通方面，高锰钢可用于铁道上的辙叉、辙尖、转辙器及小半经转弯处的轨条等。因为高锰钢件不仅具有良好的耐磨性，而且由于其材质坚韧，不会突然拆断;即使有裂纹产生，由于加工硬化作用，也会抵抗裂纹的继续扩展，使裂纹扩展缓慢而易被发觉。另外，高锰钢在寒冷气候条件下，还有良好的力学性能，不会发生冷脆;高锰钢用于挖掘机的铲斗、各式碎石机的领板、衬板，显示出了非常优越的耐磨性;高锰钢在受力变形时，能吸收大量的能量，受到弹丸射击时也不易穿透， 上一页 下一页 返回 11.3 耐磨钢 因此高锰钢也常用于制造防弹钢板以及保险箱钢板等;高锰钢还大量用于挖掘机、拖拉机、坦克等的履带板、主动轮、从动轮和履带支承滚轮等;由于高锰钢是非磁性的，也可用于既耐磨损又抗磁化的零件，如吸料器的电磁铁罩。 上一页 返回 图11-1 图11-1 片状珠光体电化学腐蚀示意图 返回 表11-1 表11-1 常用铬不锈钢的化学成分、热处理及其力学性能 返回 下一页 表11-1（续表） 表11-1 常用铬不锈钢的化学成分、热处理及其力学性能 上一页 返回 表11-2 表11 -2 18 -8型不锈钢的化学成分、热处理、力学性能及用途 返回 表11-3 表11 -3 常用抗氧化钢的主要成分、热处理、性能及用途 返回 表11-4 表11 -4常 用珠光体热强钢的化学成分、热处理、 力学性能及用途 返回 表11-5 表11 -5 常见马氏体型热强钢的化学成分、热处理及力学性能 返回 表11-6 表11-6 常见奥氏体型热强钢的化学成分、热处理及力学性能 返回 项目十一 其他性能钢 11.1 不锈钢 11.2 耐热钢 11.3 耐磨钢 11.1 不锈钢 不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学侵蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。 下一页 返回 11.1 不锈钢 11.1.1金属腐蚀的概念 腐蚀是指金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。钢在高温下的氧化属于典型的化学腐蚀，而钢在常温下的氧化主要是属于电化学腐蚀。金属抵抗高温氧化性气氛腐蚀的能力称为抗氧化性，含有铝、铬、硅等元素的合金钢在高温时能形成比较致密的氧化铝、氧化铬、氧化硅等氧化膜，能阻挡外界氧原子的进一步扩散，提高了钢的抗氧化性。有时利用渗铝、渗铬等表面化学热处理方法，可使碳钢获得良好的抗氧化性。 上一页 下一页 返回 11.1 不锈钢 1.化学腐蚀 金属与介质(干燥气体和非电解质溶液)发生化学反应而产生的腐蚀。例如:高温氧化、脱碳等。 2.电化学腐蚀 金属在电解质溶液(即酸、碱、盐溶液)中发生电化学反应，形成了原电池或微电池，使金属遭到腐蚀(如图11-1)。 例如，珠光体组织在硝酸酒精溶液中的腐蚀主要就是一种电化学腐蚀的结果。珠光体中的两个相一铁素体及渗碳体的电极电位不同。若将它置于硝酸酒精溶液中，铁素体相的电极电位较低，成为阳极而被腐蚀;渗碳体相的电极电位较高，成为阴极而不被腐蚀。 上一页 下一页 返回 11.1 不锈钢 这样就使原来已经被抛光的磨面变得凹凸不平，如图11-1所示，图中凸出部分为渗碳体，凹陷部分为铁