ch32合金钢.ppt

材料强度比较 晶粒与晶界强度 等强温度与约比温度 材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象 原因：扩散加快和晶界强度下降 高温蠕变变形→蠕变断裂 T/Tm＞0.3时，蠕变效应较显著，必须考虑蠕变的影响 (2) 在规定温度与试验时间内，使试样产生的蠕变总伸长率不超过规定值的最大应力。 持久强度极限 金属在规定温度下，达到规定的持续时间内不发生断裂的最大应力。 τ以机组的设计寿命为依据 1.5.5 耐热钢 高温环境---原油加热、裂解、催化等。如转化炉炉管，工作温度为650～800℃。 碳钢使用温度一般在400℃以下。 如20钢 500℃时屈服点只有50MPa,变得很软，钢中的Fe3C分解出石墨碳（石墨化过程）；同时钢表面生成氧化皮，层层剥落。 ——碳钢在高温下强度和抗氧化性均下降。 元素 Cr—提高抗氧化性，强化并稳定金相组织。 Mo—提高高温强度，强化并稳定金相组织，提高再结晶温度。 Ni—形成奥氏体组织，提高高温强度和耐腐蚀性。 Ti—稳定金相组织，不锈钢中能减少铬与碳的化合。 Al,Si—提高高温抗氧化性，本身生成致密的氧化膜。 低温用钢 低温环境——天然气液化、空气分离、润滑油脱脂等 -20℃以下变脆，冲击韧性显著下降。 低温用钢的组织成分特点： ※一般低温（-40~-20 ℃)钢——含碳量很低的铁素体组织，再加入适量的Mn、Al、Ti、Nb、Cu、V、N等元素。 如 16MnDR,09MnNiDR等。 ※深冷（-40℃以下)用钢——含碳量低的奥氏体组织。如 15Mn26Al4。 容器钢——（GB150-1998 《钢制压力容器》推荐） Q235-B，Q235-C; 20R; 16MnR，15MnVR，15MnVNbR，18MnMoNbR。 标准： 《压力容器用钢板》GB6654-1996 《压力容器用碳素钢和低合金厚钢板》YB/T40-87 高温设备对材料的要求： ①化学稳定性。——抵抗高温气体（O2、H2S、SO2 等)腐蚀的能力。钢的表面能生成致密的氧化膜。 抗氧化钢——抗高温氧化，强度不高。 Cr13SiAl, Cr25Ti, Cr25Ni12等。 ②热强性。——抗高温蠕变能力。 热强钢——抗蠕变，有一定抗氧化能力。 12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20等。 各元素的作用： 温度可达500～600℃；此外，还承受一定的冲击和震动。 ①高硬度 ②高耐磨性 ③高热硬性 热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力(亦称红硬性) ④足够的塑性和韧性 性能要求 ① 低合金刃具钢 最高工作温度＜ 300℃，其成分的主要特点是： a. 高碳，0.9％～1.1％，保证高硬度和高耐磨性 b．加入Cr、Mn、Si、W、V等合金元素 成分特点 典型钢种：9SiCr，也常用做冷冲模具 加工过程：球化退火、机加工，然后淬火和低温回火 组织：回火M、碳化物和少量A。 高合金刃具钢（W18Cr4V），具有很高的热硬性 其成分特点是： a. 高碳，它一方面与W、Cr、V等形成足够数量的碳化物；另一方面还要有一定数量的碳溶于A中，保证马氏体的高硬度。 b．加入Cr、W、Mo、V等合金元素。 Cr 提高淬透性，还能提高钢的抗氧化、脱碳能力。 W、Mo 保证高的热硬性；M6C→W2C和Mo2C，二次硬化。 V 大大提高钢的硬度和耐磨性；细化晶粒。 ② 高速钢 高速钢的加工、热处理： ①锻造 打碎碳化物，并使其均匀分布。 ②热处理 球化退火、淬火、回火三次 球化退火目的：便于机加工，组织准备 组织：索氏体基体和细小粒状碳化物 组织：淬火后为淬火M、碳化物和大量A’。 回火后为回火M、细粒状碳化物及少量A’ 淬火加热温度非常高，1220 ~1280 ℃ ；550~570℃回火三次 （1）冷模具钢 冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等。 2．合金模具钢 冷模具钢和热模具钢 承载：压力、弯曲力、冲击和摩擦。 失效：磨损、崩刃、断裂和变形 性能要求： a. 高硬度; b．高耐磨性； c. 足够的韧性和疲劳抗力； d. 热处理变形小。 性能要求 a．高碳 1.0% b．Cr、Mo、W、V等 成分特点 Crl2 Crl2MoV 钢种和牌号 b．二次硬化法 较高温度(1l00一1150 ℃)淬火，510～520 ℃ 回火三次，产生二次硬化 a. 一次硬化法 较高温度(950—1000℃) 淬火