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一般用优质碳素结构钢中15、20钢,用于制造承受载荷较低、形状简单、不太重要的要求耐磨的小巧玲珑型零件。, ,2)合金渗碳钢 按淬透性大小分为三类:低淬透性合金渗碳钢 这类钢水淬临界淬透直径为20~35mm,如20Cr、20MnV等.渗碳时心部晶粒将近长大(特别是锰钢),淬透性低,心部强度较低,只适于受冲击载荷较小的耐磨件,如小轴、活塞销、小齿轮等。 中淬透性合金渗碳钢 这类钢油淬临界淬透直径约25~60mm,典型钢种为20CrMnTi,有良好的力学性能和工艺性能,淬透性较高,渗碳过渡层比较均匀,热处理变形较小。因此大量用于承受高速中载、要求抗冲击和耐磨损的零件,特别是汽车、拖拉机上的重要齿轮。高淬透性合金渗碳钢 这类钢油淬临界淬透直径约为100mm以上,典型钢种为18Cr2Ni4WA,含有较多的Cr、Ni等到元素,不但淬透性高,而且具有很好的韧性,特别是低温冲击韧性。主要用于制造大截面、
DH32钢板的焊接性高锰钢的焊接性已在本章 节中叙述。高锰钢与异种钢的焊接性除了考虑自身的焊接性外,还要考虑下列的物理、化学和力学因素。 (一)互溶性异种金属之间互溶性存在4种方式:形成无限固溶体;形成有限固溶体;形成金属间化合物;形成机械混合物。前两种焊接性较好,后两种焊接性差。形成的金属间化合物愈多。愈难进行焊接。 金属间化合物具有很大的脆性,其数量、形状和分布状态对焊接接头性能影响很大。金属间化合物愈多,焊缝愈容易产生裂纹。高锰钢中溶于奥氏体中的碳极易受热以碳化物形式析出。 (二)氧化性异种金属的氧化性愈强,愈难进行焊接。这是因为氧化性愈强。熔焊时氧化物愈易形成,冷却时存在于晶界,降低晶间结合力。 氧化物还容易形成低熔点共晶体。高锰钢中的磷共晶或硫共晶极易产生液化裂纹。 (三)线(膨)胀系数异种金属的线(膨)胀系数相差愈大。愈难进行焊接。线(膨)胀系数大的金属热胀率大,冷却时收缩率也大;线(膨)胀系数小的金属,冷却收缩率也小。因此在结晶时焊接接头产生很大的热应力。这为焊接裂纹的产生提供了力学因素,高锰钢的线(膨)胀系数比一般钢大,在焊接时往往采用过渡接头的方式来减少这一不良影响。 (四)熔点异种金属的熔点相差愈大,愈难进行熔接。这是因为熔点低的金属达到熔化状态时,熔点高的金属仍呈固体状态,因此已熔化的金属容易渗人过热区的晶界,使过热区组织降低。当熔点高的金属熔化时,造成熔点低的金属流失,焊接接头难以焊合。 (五)导热率和热容异种金属的导热率和热容相差愈大,愈难进行焊接。金属的导热率和热容能改变焊缝的温度场和结晶条件。并影响难熔金属的润湿性能。此外,异种金属的导热率和热容相差愈大,愈易使焊缝结晶条件变坏,晶粒粗化严重。因此。对导热率和热容相差大的金属,应采用强力热源进行焊接。焊接时热源的位置应移向导热性能好的母材一侧。高锰钢的导热系数比一般钢低,所以焊接时采用直流反接或热源侧重异种钢。 (六)电磁性异种金属的电磁性相差愈大,愈难进行焊接。电磁性相差愈大。焊接电弧愈不稳定,焊缝成形容易变坏。奥氏体高锰钢是失磁钢,为提高焊接性,过渡层往往选用奥氏体不锈钢。 (七)等强度异种金属焊接时。焊缝和母材不易达到等强度。这是因为热源往往造成合金元素的烧损和燕发,使焊缝的化学成分发生变化,组织变坏和性能降低。高锰钢焊缝元家极易稀释,往往通过药皮或焊芯补充锰量。
目前,DH32钢板虽尚未形成一个独立的钢类,但在工程机械、农业机械、矿山机械和钻探机械中已广泛使用的高锰钢就是一种专用的耐磨钢。此外,模具钢、工具钢、轴承钢、低合金高强度钢等,也较广泛地用于制造各种摩擦副的耐磨零件。(一)影晌钢耐磨性的因素钢的耐磨性与许多因素有关,除与外界因素,如工况条件(负荷、速度、温度、环境介质等)、摩擦副的结构尺寸、表面质量、配偶件的材质、磨料的形状及大小等有关*1还与材料本身的各种性能(物理、机械、质的化学成分和金相组织。化学性能)及内部的组份、组织有很大的关系。这里主要讨论材1.含碳量的影响:碳钢的耐磨性一般是随含碳量的增加而提高。对于亚共析钢,退火时因钢中含碳量的增加而使钢中珠光体的含量增多,耐磨性增高;对过共析钢,其耐磨性也随着含碳量的增加而有所提高。含碳量不同的钢,若经热处理后表面达到相同的硬度时,含碳量高的钢其耐磨性较好,抗磨料磨损的能力较强。这是因为随含碳量的增加,材料的体积硬度增高之故;但材料的塑性、韧性将随含碳量的增加而下降,在受冲击载荷较大的工作条件下,耐磨性反而降低,此,含碳量的选定,还应考虑其工况条件。摩擦副往往因脆裂而失效原因。2.合金元素的影响:在钢中加入一定量的各种合金元素(Or, Mo, W, Ti, V, Zr, Nb等),其作用是为了强化基体,与碳生成特殊的金属碳化物,以改善材料的物理、机械性能,从而达到提高材料耐磨性的目的。合金元素对耐磨性能的影响,主要取决于形成碳化物的倾向及其在铁素体中的溶解度。一般说来,与碳不易形成碳化物的元素,对材料耐磨性的影响不大。锰(Mn)虽是弱碳化物形成元素,但它在钢中仅与铁或其它碳化物作用,形成渗碳体型的碳化物,故在低锰钢中对耐磨性还是有所改善,而在高锰钢中,能扩大下相区,具有稳定奥氏体组织的作用。上述的一些合金元素与钢中的碳元素都有较强的亲和力,只要钢中有足够的含碳量,在一定条件下,就会形成各自特殊的碳化物,这将大大有利于材料耐磨性的改善。3.碳化物的影响:碳化物的类型与分布也是影响材料耐磨性的主要因素之一。
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