热处理规范
钢号淬火温度淬火介质硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围65780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈65mn810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧50crv850-870 油 >58 400-55 水 45-50截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧50crv850-870 油 >58 370-420油 45-52 300c以下工作的高温弹簧60si2mna860-880 油 >60 500-520 水 hb363-444 厚度8-12mm的板簧片应用实例
1. 65 、70 、85钢号可得到很高强度、硬度、屈强比,但淬透性小,耐热性不好,承受动载和疲劳载荷的能力低 应用非常广泛,但多用于工作温度不高的小型弹簧或不太重要的较大弹簧。如汽车、拖拉机、铁道车辆及一般机械用的弹簧。65mn 成分简单,淬透性和综合力学性能、脱碳等工艺性能均比碳钢好,但对过热比较敏感,有回火脆性,淬火易出裂纹 价格较低,用量很大。制造各种小截面扁簧、圆簧、发条等,亦可制气门弹簧、弹簧环,减振器和离合器簧片、刹车簧等。2. 55si2mn 、60si2mn 、60si2mna硅含量(wsi)高(上限达2.00%)。强度高,弹性好。抗回火稳定性好。易脱碳和石墨化。淬透性不高。主要的弹簧钢类,用途很广。制造各种弹簧,如汽车、机车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧,汽缸安全阀簧及一些在高应力下工作的重要弹簧,磨损严重的弹簧。55si2mnb 因含硼,其淬透性明显改善 轻型、中型汽车的前后悬挂弹簧、副簧。55si2mnb 中国自行研制的钢号,淬透性、综合力学性能、疲劳性能均较60si2mn钢好 主要制造中、小型汽车的板簧,使用效果好,亦可制其他中等截面尺寸的板簧、螺旋弹簧。3. 60si2cra 60si2crva高强度弹簧钢。淬透性高,热处理工艺性能好。因强度高,卷制弹簧后应及时处理消除内应力 制造载荷大的重要大型弹簧。60si2cra可制汽轮机汽封弹簧、调节弹簧、冷凝器支承弹簧、高压水泵碟形弹簧等。60si2crva钢还制作极重要的弹簧,如常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧。4. 55crmna60crmna 突出优点是淬透性好,另外热加工性能、综合力学性能、抗脱碳性能亦好 大截面的各种重要弹簧,如汽车、机车的大型板簧、螺旋弹簧等。5. 60crmnmoa在现有各种弹簧钢中淬透性 。力学性能、抗回火稳定性等亦好 大型土木建筑、重型车辆、机械等使用的超大型弹簧。钢板厚度可达35mm以上,圆钢直径可超过60mm。6. 50crva少量钒提高弹性、强度、屈强比和弹减抗力,细化晶粒,减小脱碳倾向。碳含量较小,塑性、韧性较其他弹簧钢好。淬透性高,疲劳性能也好 各种重要的螺旋弹簧,特别适宜作工作应力振幅高、疲劳性能要求严格的弹簧,如阀门弹簧、喷油嘴弹簧、气缸胀圈、安全阀簧等。7. 60crmnba淬透性比60crmna高,其他各种性能相似 尺寸更大的板簧、螺旋弹簧、扭转弹簧等。8. 30w4cr2va高强度耐热弹簧钢。淬透性很好。高温抗松弛和热加工性能也很好 工作温度500~c以下的耐热弹簧,如汽轮机主蒸汽阀弹簧、汽封弹簧片、锅炉安全阀弹簧、400t锅炉碟形阀弹簧等。f9771557b551470ab04c9ffd6c1a8928
对钢的耐蚀性能的影响
铬是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。合金钢中含铬量若达到12%左右,在钢的表面便形成致密的铬的氧化物,使钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变而大大提高。铬、铝、硅等元素,能提高钢的抗氧化性和抗高温气体的腐蚀性能,但过量的铝和硅则会使钢的热塑性变坏。镍主要用来形成和稳定奥氏体组织,使钢获得良好的力学性能、耐蚀性能和工艺性能。钼能使不锈耐酸钢很快钝化,提高对含有氯离子的溶液及其他非氧化性介质的耐蚀能力。钛、铌通常用来固定合金钢中的碳,使它生成稳定的碳化物,以减轻碳对合金钢耐蚀性能的有害作用。铜和磷配合使用时,可提高钢的耐大气腐蚀性能。
分类
1、按合金元素的含量分
1)低合金钢 合金元素总含量小于等于5%;
2)中合金钢 合金元素总含量在5%~10%之间;
3)高合金钢 合金元素总含量大于等于10%;
2、按合金元素的种类分
有铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬镍钼钢、硅锰钼钒钢等。
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锻造用料除了通常的材料,如各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金之外,铁基高温合金,镍基高温合金,钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成,只是这些合金由于其塑性区相对较窄,所以锻造难度会相对较大,不同材料的加热温度,开锻温度与终锻温度都有严格的要求。
工艺流程编辑
不同的锻造方法有不同的流程,其中以热模锻的工艺流程长,一般顺序为:锻坯下料;锻坯加热;辊锻备坯;模锻成形;切边;冲孔;矫正;中间检验,检验锻件的尺寸和表面缺陷;锻件热处理,用以消除锻造应力,改善金属切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矫正;检查,一般锻件要经过外观和硬度检查,重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。
锻件特点编辑
与铸件相比,金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的
锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。cd1ad64c54924de79a0ab369ca303636
第ⅰ类——主体轴线立置于模膛成形,水平方向二维尺寸相近(圆形/回转体居多、方形或近似形状)的锻件。该类锻件模锻时通常会用到镦粗工步。根据成形难度差异细分为3组。
ⅰ-1组:以镦粗并略带压入方式成形的锻件,如轮毂和轮缘之间高度变化不大的齿轮。
ⅰ-2组:以挤压并略带镦粗方式及兼有挤压、压入和镦粗方式成形的锻件,如万向节叉、十字轴等。
ⅰ-3组:以复合挤压方式成形的锻件,如轮毂轴等。
第ⅱ类——主体轴线卧置于模膛成形,水平方向一维尺寸较长的直长轴类锻件。根据垂直主轴线的断面积的差别程度细分为3组。
ⅱ-1组垂直主轴线的断面积差别不大( 断面积与小断面积之比<1.6,可不用其他设备制坯)的锻件。
ⅱ-2组垂直主轴线的断面积差别较大( 断面积与小断面积之比>1.6,前方需要其他设备制坯)的锻件,如连杆等。
ⅱ-3组端部(一端或两端)为叉形/枝丫形的锻件,除按以上两组确定是否需要制坯外,必须合理设计预锻工步,如套管叉等。
第ⅰ、ⅱ类锻件一般为平面分模或对称曲面分模,非对称曲面分模增加了锻件的复杂程度。
第ⅲ类——主体轴线曲折,卧置于模膛成形的锻件。根据主体轴线走向细分为3组。
ⅲ-1组主体轴线在铅垂面内弯曲(分模面为起伏平缓的曲面或带落差),但平面图为直长轴形(类似第ⅱ类),一般无须设计专门的弯曲工步即可成形的锻件。
ⅲ-2组主体轴线在水平面内弯曲(分模面一般为平面),必须安排弯曲工步才能成形的锻件。
ⅲ-3组主体轴线为空间弯曲(非对称曲面分模)的锻件。
还有兼备两类或三类结构特征,复杂程度更高的锻件,如多数汽车转向节锻件。 [4]
用途
①一般工业用锻件,是指机床制造业、农用机械、农具制造和轴承工业等民用工业。
②水轮发电机用锻件,像主轴和中间轴等。
③火电站用锻件,像转子、叶轮、护环主轴等。
④冶金机械,像冷轧辊、热轧辊和人字齿轮轴等。
⑤压力容器用锻件,像筒体、釜圈法兰和封头等。
⑥船用锻件,像曲轴、尾轴、舵杆、推力轴和中间轴等。
⑦锻压机械设备,像锤头、锤杆、水压机的立柱、缸体、轮轴压装机的支柱和缸体等。
⑧模块锻件,主要是热模锻锤用的锻模。
⑨汽车工业用锻件,像左、右转向节、前梁、车钩等,据统计在汽车中,锻压件占其质量的80%。
⑩机车用锻件,像车轴、车轮、板簧、机车的曲轴等,据统计,在机车中锻压件占其质量的60%。a24aea2574a849ed89a1052f9a0e2046
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