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球化退火
球化退火又叫Spheroidizing annealing,是使钢中碳化物球化而进行的退火,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火(Spheroidizing annealing):球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。
将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却到略低于Ac1的温度,并停留一段时间,使组织转变完成,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。
球化退火加热温度为Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是"不完全"的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。因此,它不可能消除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须行正火,将其消除,才能球化退火正常进行。
球化退火工艺方法很多,常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比,等温球化退火不仅可缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。 这种工艺有利于塑性加工和切削加工,还能提高机械韧性。尤其对于轴承钢、工具钢等钢种而言,如在淬火前实施球化退火,即可获得下列效果:轴承钢淬火效果均一;减少淬火变形;提高淬火硬度;改善工件切削性能;提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。工具钢淬火效果均一;抑制淬裂、淬弯等现象;提高耐磨性、刀刃锋利程度及使用寿命。
根据钢种和退火目的,球化退火可分以下几种:
(1)普通球化退火,即将钢加热到730~740℃保温足够时间,然后以小于20℃/h的速度缓冷到650℃出炉。这种退火工艺适用于共析成分附近的碳素工具钢。
(2)周期球化退火,也叫循环退火。它是在A点附近的温度反复进行加热和冷却,一般进行3~4个周期,使片状珠光体在几次溶解一析出的反复过程中,碳化物得以球化。该工艺生产周期较长,操作不方便,难以控制,适用于片状珠光体比较严重的钢。
(3)等温球化退火。一般加热到800±10℃,保温后快冷到700±10℃(A1附近)再进行较长时间保温,之后,以30~50℃/h的速度冷却到600℃出炉。一般轴承钢多采用此工艺。
(4)变形-球化退火。将塑性变形与球化退火工艺结合在一起,由于塑性变形的作用,钢内位错密度和畸变能增加,促使片状碳化物在退火时加速溶断和球化,从而加快球化速度,缩短球化退火时间。
根据变形制度的不同,又可分为:
(1)将钢材加热到Acm和Ac1,之间的温度进行塑性变形,然后冷却到稍低于Ac1,温度进行球化退火;
(2)钢材在高温终轧后快冷到一定温度后直接进行等温处理的球化退火;
(3)钢材冷变形后加热到稍低于Ac1,温度而进行的球化退火。
球化退火的加热温度是影响球化程度完全与否的关键因素。加热温度选择合适,既能片状珠光体消失,又能保留一部分未完全溶于奥氏体的碳化物,作为球化核心,终形成较粗大的颗粒状碳化物的正常球化组织。奥氏体化温度很高时,碳化物全部溶解并均匀化,冷却后总是得到片状珠光体。冷却速度直接影响着碳化物颗粒的大小和均匀性。冷却太快,碳化物颗粒太细,并有形成片状碳化物的可能,使硬度偏高。冷却过慢时碳化物颗粒又过于粗大。
球化前的珠光体细薄、碳化物细小而分散时,经形变热处理而得到的退化珠光体组织等易于球化,并能缩短球化时间,提高球化质量和钢的疲劳寿命。
12Cr2MoWVTiB (12Cr2MoWVTiB) 是一种低合金贝氏体型耐热钢,主要采用钨钼复合固溶强化,钒钛复合弥散强化和微量硼的硬化,在小于600 °C的工况下该钢具有优良的综合力学性能,抗氧化性能及组织稳定性。该钢种在620°C时热强性较好,甚至达到某些铬镍奥氏体钢的水平,但抗氧化性能急剧下降,其3000h 的单位面积增重为242g/ m2 ,腐蚀率为0. 15mm/ 年,故近年来有关资料中已将其高推荐使用温度由620°C降为600°C。
12Cr2MoWVTiB合金钢管含铬量在11%~30%在使用状态下以铁素体组织为主的合金钢管。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类合金钢管存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
是奥氏体和铁素体组织各约占一半的合金钢管。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体合金钢管的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体合金钢管的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体合金钢管相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相合金钢管具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍合金钢管。
①交货状态
是指交货产品的终塑性变形或终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔(轧)状态或制造状态;经过热处理交货的称热处理状态,或根据热处理的类别称正火(常化)、调质、固溶、退火状态。订货时,交货状态需在合同中注明。
②按实际重量交货或按理论重量交货
实际重量--交货时,其产品重量是按称重(过磅)重量交货;
理论重量--交货时,其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下(要求按理论重量交货者,需在合同中注明):
12Cr2MoWVTiB合金管每米的理论重量(钢的密度为7.85kg/dm3)计算公式:
W=0.02466(D-S)S
式中:W--钢管每米理论重量,kg/m;
D--钢管的公称外径,mm;
S--钢管的公称壁厚,mm。
③条件
按现行标准的规定项目进行检验并符合标准的规定,称做条件。条件又分为:
A、基本条件(又称必保条件)。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验,并检验结果符合标准规定。
如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验,均属必保条件。
B、协议条件:标准中除基本条件外,尚有"根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注?quot;或"当需方要求……时,应在合同中注明";还有的客户,对标准中基本条件提出加严要求(如成分、力学性能、尺寸偏差等)或增检验项目(如钢管椭圆度、壁厚不均等)。上述条款及要求,在订货时,由供需双方协商,签署供货技术协议并在合同中注明。因此,这些条件又称为协议条件。有协议条件的产品,一般均要加价的。
④批
标准中的"批"是指一个检验单位,即检验批。若以交货单位组批,称交货批。当交货批量大时,一个交货批可包括几个检验批;当交货批量少时,一个检验批可分为几个交货批。
"批"的组成通常有下列规定(详见有关标准):
A、每批应由同一牌号(钢级)、同一炉(罐)号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的钢管组成。
B、对于碳素钢结构管、流体管,可以不同炉(罐)的同一牌号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的天津合金钢管组成。
C、焊接钢管每批应由同一牌号(钢级)、同一规格的钢管组成。
⑤钢和钢
在GB/T699-1999和GB/T3077-1999标准中,其牌号后面带有"A"字者,为钢,反之为一般钢。
钢在下列的部分或全部优于钢:
A、缩小成分含量范围;
B、减少有害元素(如硫、磷、铜)含量;
C、较高纯净度(要求非金属夹杂物含量少);
D、较高力学性能和工艺性能。
⑥纵向和横向
标准中称纵向是指与加工方向平行(即顺加工方向)者;横向是指与加工方向垂直(加工方向即钢管轴向)。
做冲击功实验时,纵向试样的断口因与加工方向垂直。故称横向断口;横向试样的断口因与加工方向平行,故称纵向断口。
40Cr10Si2Mo
40Cr10Si2Mo有较高的耐热性,作内燃机进气阀,轻负荷发动机的排气阀等。
新牌号:40Cr10Si2Mo (GB/T 1221-2007)
旧牌号:4Cr10Si2Mo
标准:GB/T 1221-1992
●特性及适用范围:
●化学成份:
碳 C :0.35~0.45
硅 Si:1.90~2.60
锰 Mn:≤0.70
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.035
铬 Cr:9.00~10.50
镍 Ni:≤0.60
钼 Mo:0.70~0.90
●力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):淬火回火,≥885
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):淬火回火,≥685
伸长率 δ5 (%):淬火回火,≥10
断面收缩率 ψ (%):淬火回火,≥35
硬度 :退火,≤269
●热处理规范及金相组织:
热处理规范:1)淬火,1010~1040℃油冷;2)回火,120~160℃空冷。
金相组织:组织特征为马氏体型。
●交货状态:一般以热处理规范状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。
有了强硬的质量,才有强硬的检验标准。