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高碳高鉻鋼的優(yōu)點(diǎn)
友利通達(dá)金屬(天津)有限公司主要經(jīng)營(yíng)鞍鋼、承鋼、首鋼、敬業(yè)、普陽(yáng)、安鋼,舞鋼,新鋼等鋼廠,NM360耐磨板,NM400耐磨板,NM500耐磨板,20Cr鋼板、40Cr鋼板、65Mn鋼板、40mn鋼板、27SiMn鋼板;20#鋼板;45#鋼板、42CrMo鋼板、Q345B鋼板、Q235B鋼板等;公司自備大型數(shù)控切割機(jī)并可根據(jù)您的需求進(jìn)行加工、切割各種板件,也可根據(jù)您的要求定軋各種材質(zhì)規(guī)格。
高碳高鉻鋼中由于碳含量和合金元素的含量比較高,基體顯微組織中含有較大數(shù)量的共晶碳化物,與合金半鋼材質(zhì)軋輥比具有較良好的高溫耐磨性,同時(shí)由于碳含量相比高鉻鑄鐵低,而具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,已逐步替代高鉻鑄鐵軋輥和合金半鋼材質(zhì)軋輥,高碳高鉻鋼被廣泛應(yīng)用作精軋前段工作輥、寬中厚板粗軋和精軋工作輥、熱軋帶鋼的連軋機(jī)粗軋工作輥、棒材軋機(jī)精軋輥和小型型鋼工作輥等軋輥。
高碳高鉻鋼軋輥的應(yīng)用雖然日益廣泛,但是由于高碳高鉻鋼軋輥外層材質(zhì)成分容易偏析,在冷卻凝固過(guò)程中高碳高鉻鋼復(fù)合軋輥工作層容易形成粗大的網(wǎng)狀碳化物。
這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)削弱了高碳高鉻鋼基體的連續(xù)性,使軋輥的沖擊韌性下降,不利于軋輥的綜合力學(xué)性能的提升。
由于生產(chǎn)過(guò)程中受周期姓交變熱應(yīng)力的影響將導(dǎo)致軋輥熱疲勞裂紋的出現(xiàn),較惡劣的網(wǎng)狀碳化物為微裂紋的擴(kuò)展提供了途徑,進(jìn)而造成軋輥輥面剝落,甚至輥身斷裂,導(dǎo)致軋輥不能滿足使用要求,使高碳高鉻鋼復(fù)合鑄造軋輥的應(yīng)用推廣受到限制。
硬度與其他力學(xué)性能的關(guān)系
由于硬度與抗拉強(qiáng)度有一定的換算關(guān)系,而其他一些力學(xué)性能又與抗拉強(qiáng)度有關(guān),因此硬度與其他力學(xué)性能也有一定的關(guān)系。
實(shí)踐證明,由于布氏硬度(HB)與抗拉強(qiáng)度(σb)的關(guān)系為σb≈1/3HB,而彎曲疲勞極限(σ-1)與抗拉強(qiáng)度(σb)之間的關(guān)系為σ-3≈1/2σb,因而σ-1與HB之間存在下列近似關(guān)系:
σ-1≈1/6HB
此外,對(duì)中低強(qiáng)度鋼,人們還獲得如下的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式:
碳鋼σ-1=12 HRC 122
高強(qiáng)度合金鋼σ-1=8.7(1 1.35ψ)HRC(ψ為面縮率)
即疲勞極限與靜強(qiáng)度間有大致的直線規(guī)律。
在一些資料中還給出了某些材料更具體的彎曲疲勞限與抗拉強(qiáng)度的近似關(guān)系式,例如對(duì)碳鋼有σ-1=0.35σb 12.2;對(duì)灰鑄鐵有σ-1=0.25σb 2;對(duì)鋁有σ-1=(0.25~0.4)σb;對(duì)單相黃銅有σ-1=(0.3~0.4)σb關(guān)系等。將這些關(guān)系或“黑色金屬硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系”和“有色金屬硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系”給出的HB與σb的換算數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái),就不難得出σ-1與HB的換算數(shù)據(jù),即由布氏硬度(HB)推知彎曲疲勞極限(σ-1)。
由彎曲的疲勞勞極限(σ-1)還可以導(dǎo)出其他應(yīng)力下疲勞極限與硬度的關(guān)系,其換算有下更公式:
抗壓疲勞 σ-1P =0.85σ-1(鋼)
σ-1P =0.65σ-1(鑄鋼)
扭轉(zhuǎn)疲勞 τ-1 =0.8σ-1(鑄鐵)
還有資料證明,對(duì)于一般碳鋼,當(dāng)硬度為HRC 40~45時(shí)具有的疲勞強(qiáng)度,但以完全淬火和回火為前提,這也恰是上述σ-1與HRC關(guān)系式應(yīng)用的上限值。硬度再升高,疲勞極限反而下降。
此外,硬度與耐磨性或抗磨性、可切削性等也有一定的關(guān)系。一般情況下,若其他條件相同,硬度值越高,耐磨性(或抗磨性)越好,如量具、刃具和磨球等就是如此。硬度高低可表現(xiàn)可削性的好壞。如許多材料(特別是鋼鐵材料),當(dāng)其硬度值處于179~230 HB范圍時(shí),其可切削性能,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使其可切削性變差。
鍛造用材
鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。 金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時(shí)間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機(jī)械性能均勻、良好,形狀和尺寸準(zhǔn)確,表面質(zhì)量好,便于組織批量生產(chǎn)。只要合理控制加熱溫度和變形條件,不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。
鑄錠僅用于大型鍛件。鑄錠是鑄態(tài)組織,有較大的柱狀晶和疏松的中心。因此必須通過(guò)大的塑性變形,將柱狀晶破碎為細(xì)晶粒,將疏松壓實(shí),才能獲得優(yōu)良的金屬組織和機(jī)械性能。
經(jīng)壓制和燒結(jié)成的粉末冶金預(yù)制坯,在熱態(tài)下經(jīng)無(wú)飛邊模鍛可制成粉末鍛件。鍛件粉末接近于一般模鍛件的密度,具有良好的機(jī)械性能,并且精度高,可減少后續(xù)的切削加工。粉末鍛件內(nèi)部組織均勻,沒(méi)有偏析,可用于制造小型齒輪等工件。但粉末的價(jià)格遠(yuǎn)高于一般棒材的價(jià)格,在生產(chǎn)中的應(yīng)用受到一定限制。
對(duì)澆注在模膛的液態(tài)金屬施加靜壓力,使其在壓力作用下凝固、結(jié)晶、流動(dòng)、塑性變形和成形,就可獲得所需形狀和性能的模鍛件。液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成形方法,特別適用于一般模鍛難于成形的復(fù)雜薄壁件。
鍛造用料除了通常的材料,如各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金之外,鐵基高溫合金,鎳基高溫合金,鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成,只是這些合金由于其塑性區(qū)相對(duì)較窄,所以鍛造難度會(huì)相對(duì)較大,不同材料的加熱溫度,開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴(yán)格的要求。