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隨著科學技術和工業的發展,對材料提出了更高的要求,如更高的強度,抗高溫、高壓、低溫,耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求,碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足:(1)淬透性低一般情況下,碳鋼水淬的 淬透直徑只有10mm-20mm。(2)強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs/σb僅為0.43,遠低于合金鋼。(3)回火穩定性差由于回火穩定性差,碳鋼在進行調質處理時,為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度,這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性,采用高的回火溫度時強度又偏低,所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。(4)不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。
在日常生活中,有很多對不銹鋼一知半解的人是通過有無磁性來判斷不銹鋼的,沒有磁性的就是不銹鋼,有磁性的則不是不銹鋼,是不銹鐵。比如我們去超市購買不銹鋼物品時,超市的售貨員可能會告訴你同樣的識別方法,甚至還會拿一塊磁鐵出來,讓你親目試一試。其實,這是因為對不銹鋼概念不清而產生的又一種誤解。從金屬學角度來看,“鋼”和“鐵”僅僅在于碳含量的區別,和磁性無關。事實上,常見不銹鋼按金相組織特點分類,主要可分為奧氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼三類。奧氏體不銹鋼是應用范圍廠的不銹鋼,它的含鉻量約為18%,含鎳量約為8%屬于鉻鎳不銹鋼,習慣上義稱為18-8型不銹鋼。它的含碳量較低,由于鎳的加人,經過固涪處理后,室溫下其顯微組織為單相奧氏體,通常是沒有磁性的。但因冶煉造成化學成分波動或加工狀態不同也有可能出現磁性。如O304不銹鋼,由于冶煉時成分偏析或熱處理不當,會出現少量的馬氏體或鐵素體組織。這樣,它就會帶有微弱的磁性。此外,304不銹鋼經過冷加工后,可在鋼內析出少量的馬氏體組織,此時鋼就會有一定磁性,且冷加工變形度越大,鋼的磁性也越大。
40Cr經氮化處理后可獲得較高的表面硬度,40Cr調質后氮化處理硬度 能達到HRA72~78,心部硬度達到HRC43~55。氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調質-精加工-除應力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄,并且較脆,因此要求有較高強度的心部組織,所以要先進行調質熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機械性能和氮化層質量。
40Cr焊接工藝要點:1、一般在退火(正火)狀態下進行焊接。2、焊接方法不受限制3、用較大線能量,適當提高預熱溫度,一般預熱溫度及層間溫度可控制在250~300℃之間。4、焊接材料應保證熔敷金屬的成分與母材基本相同,如J107-Cr 5、焊后應及時進行調質熱處理。若及時進行調質處理有困難,可進行中間退火或在高于預熱的溫度下保溫一段時間,以排除擴散氫并軟化組織。對結構復雜、焊縫較多的產品,可在焊完一定數量的焊縫后,進行一次中間退火。
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