工程材料及热成形技术基础.ppt
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1、工程材料及热成形技术基础,结构钢,主讲人:,机械零件结构钢在淬火高温回火(调制处理)后具有良好的综合机械性能,有较高的强度,良好的塑性和韧性。这一类钢称作调质钢。一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性;各类机器上的结构零件大量采用调质钢,是结构钢中使用最广泛的一类钢。,调质钢,调质钢:经淬火加高温回火而使用的结构钢,组织特点:回火索氏体,性能特点:综合机械性能好,组织特点:回火索氏体,性能特点:综合机械性能好,回火索氏体:是马氏体于回火时形成的,其为铁素体基体内分布着碳化物(包括渗碳体)球粒的复合组织。它也是马氏体的一种回火组织,是铁素
2、体与粒状碳化物的混合物。此时的铁素体已基本无碳的过饱和度,碳化物也为稳定型碳化物。常温下是一种平衡组织。,1、化学成分特点调质钢,一般是指含碳量在0.25-0.5%的中碳钢,合金元素作用为: 提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B 强化铁素体:Mn、Si、Cr、Ni 细化晶粒:Ti、V 防止第二类回火脆性:W、Mo,2.调质钢的热处理特点,工艺路线:,预备热处理:正火或完全退火,为提高表面耐磨性,调质后可进行表面感应加热淬火及低温回火或氮化。,回火温度与调质钢综合机械性能的关系,当调质钢淬火成马氏体,在450650温度范围内回火时,随着回火温度的升高,硬度、抗拉强度,屈服强度等不断降低,而延伸
3、率、断面收缩率及冲击韧性等不断上升。,弹簧钢,弹簧钢:是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。,高的强度(屈服强度,弹性极限,屈强比)良好的塑性和韧性优良的表面状态和疲劳性能均匀性、稳定性(弹减抗力)良好的淬透性、耐蚀性,不易脱碳,性能特点:,化学成分特点:,中、高碳,一般碳素弹簧钢的碳含量为0.6-0.9%,合金弹簧钢的碳含量为0.5-0.7%。,按照其化学成分分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢。,合金元素作用: 提高淬透性、强化铁素体:Mn、Si、Cr 细化晶粒:V,热处理特点:,弹簧成形工艺不同,热处理特点也不同。,减震弹簧,弹簧片,汽车板簧,螺旋弹簧, 热成型弹簧:
4、,弹簧直径或簧板厚度大于10mm时,常采用热态下成形,即将弹簧钢加热至比正常淬火温度高50-80热卷成形,然后利用余热淬火、中温回火,获得回火托氏体(也称回火屈氏体),硬度为40-48HRC。, 冷成型弹簧:,弹簧直径或簧板厚度小于10mm时,常用冷拉弹簧钢丝或弹簧钢带冷卷成形。这种钢丝冷卷弹簧只需进行一次200-300的去应力退火,使弹簧定型即可。,冷拔,冷成型,定型处理,弹簧的表面质量:,板簧喷丸处理示意图,弹簧的表面质量对其寿命影响很大。 提高表面质量的方法: 防止表面脱碳; 避免表面缺陷; 进行喷丸处理,使表面产生压应力。,C:主要强化元素。含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,塑性和冲击
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