常用金屬的調(diào)質(zhì)工藝.doc

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1、Dng調(diào)質(zhì)件的工作條件及應(yīng)用范圍調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝。調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動(dòng)載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等?？傊?，零件處在各種復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件主要為各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對(duì)于重型機(jī)器制造中的大型部件，調(diào)質(zhì)處理用得更多．因此，調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。在機(jī)械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件，因其受力條件不同，對(duì)其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調(diào)質(zhì)件都應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即高強(qiáng)度和

2、高韌性的適當(dāng)配合，以保證零件長期順利工作。在強(qiáng)度方面，調(diào)質(zhì)件應(yīng)具有較高的抗拉強(qiáng)度(σb)和疲勞強(qiáng)度(σ-1)使零件在工作中不致因外加載荷作用而產(chǎn)生過量塑性變形或斷裂而失效。在韌性方面，應(yīng)具有較高的沖擊韌度，具有一定的塑性和較小的脆性破壞傾向，零件在塑性變形過程中有較高的應(yīng)力重新分布能力，以防止因沖擊震動(dòng)或應(yīng)力集中而引起砧壞。對(duì)于某些工作條件的調(diào)質(zhì)件，還要具有較高的耐磨性、耐蝕性，這就需要再進(jìn)行化學(xué)熱處理或表面熱處理。根據(jù)零件工作條件和為保證零件的性能要求，如確定選用調(diào)質(zhì)處理時(shí)，首先要考慮調(diào)質(zhì)件用鋼的問題．通常下列幾點(diǎn)必須予以注意：1．在力學(xué)性能方面，鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處

3、理后，性能應(yīng)能達(dá)到零件要求的性能指標(biāo)。根據(jù)大多數(shù)調(diào)質(zhì)件對(duì)力學(xué)性能要求來看，其性能指標(biāo)在如下范圍內(nèi)。σb：600一1200MPa。σs：320—800MPa。。σs／σb：50—60％σ-1：380—620MPa。δ：10一20％ψ：40一50％布氏硬度170—320HB2．在工藝性能方面，除應(yīng)具有良好的鍛造性和切削加工性以外，最重要的是淬透性。因?yàn)殇摰男阅軟Q定于鋼的組織，而鋼的組織又與其淬透性有直接關(guān)系。實(shí)踐證明，完全淬透適當(dāng)回火后，鋼具有最好的綜合力學(xué)性能。當(dāng)零件完全淬透時(shí)，不論碳鋼或合金鋼，要回火到相同的硬度，其抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度也基本相同。若鋼的

4、淬透性過小，淬火時(shí)不能淬透，組織中除馬氏體外，只有托氏體時(shí)，高溫回火后以得到回火索氏體組織，鋼的性能下降尚不甚顯著。但當(dāng)含有珠光體、鐵素體時(shí)，鋼的性能就急劇下降，疲勞強(qiáng)度和沖擊韌度最為敏感，屈服強(qiáng)度下降也比較大。所以對(duì)于調(diào)質(zhì)鋼來講，加入合金元素主要是為了提高鋼件的淬透性。零件對(duì)淬透深度的要求是不一致的，應(yīng)視零件具體要求而定。例如承受扭轉(zhuǎn)彎曲的零件，從受力條件分析，表面處應(yīng)力最大，向里逐漸減小，在這種情況下就不要求完全淬透，盲目追求淬透性就會(huì)造成優(yōu)質(zhì)鋼材浪費(fèi)和成本的提高。調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)具有較高的回火穩(wěn)定性，以便零件可以在較高的溫度下回火，充分消除應(yīng)力，提高鋼的韌性和塑性

5、，而不失去規(guī)定的硬度和強(qiáng)度。調(diào)質(zhì)處理應(yīng)用甚廣，因此，上面的原則只能是個(gè)參考，還需根據(jù)具體情況作具體分析。常用鋼的調(diào)質(zhì)處理參考表：常用鋼的調(diào)質(zhì)處理規(guī)范上傳的圖像?一、共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼1.共析鋼　碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體，碳溶解到α——鐵中的固溶體叫鐵素體，溶解到γ——鐵中的固溶體叫奧氏體。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí)，剩余出來的碳將與鐵形成化合物——碳化鐵（Fe3C）這種化合物的晶體組織叫滲碳體，它的硬度極高，塑性幾乎為零?！　姆从充摰慕M織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見，當(dāng)

6、碳的含量正好等于0.77%時(shí)，即相當(dāng)于合金中滲碳體（碳化鐵）約占12%，鐵素體約占88%時(shí)，該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲碳體和鐵素體，在發(fā)生相變時(shí)，如果消失兩者同時(shí)消失（加熱時(shí)），如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn)，在這一點(diǎn)上這種組織與純金屬的相變類似?；谶@個(gè)原因，人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來看待，并且命名為珠光體，這種鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼，它的組織是珠光體。2.亞共析鋼　　常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以組織中的滲碳體量也少于12%，于是鐵素體除去一部

7、分要與滲碳體形成珠光體外，還會(huì)有多余的出現(xiàn)，所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量越少，鋼組織中珠光體比例也越小，鋼的強(qiáng)度也越低，但塑性越好，這類鋼統(tǒng)稱為亞共析鋼。3.過共析鋼　工具用鋼的含碳量往往超過0.77%，這種鋼組織中滲碳體的比例超過12%，所以除與鐵素體形成珠光體外，還有多余的滲碳體，于是這類鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類鋼統(tǒng)稱為過共析鋼。二、有關(guān)鋼材機(jī)械性能的名詞　1.屈服點(diǎn)（σs）　　鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服

8、點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣