上海20#-55#碳素结构钢很多对力学性能与表面硬度请求高的大锻件,锻后要经粗加工,再进行调质热处理或表面淬火。在热处理时,由于温度急巨变更,将产生很大的温度应力。上海20#-55#碳素结构钢对策是:1)接纳合理的热处理规范,控制加热速率与冷却历程,削减加热缺点与温度应力; 2)幸免锻件中存在紧张的冶金缺点与残存应力;3)淬火后及时回火。回火脆性系碳化物析出或磷、锡、锑、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的倾向。上海20#-55#碳素结构钢防止回火脆性的对策是:1)削减钢中有害元素的含量; 2)削减钢中偏析; 3)幸免在回火脆性温度区热处理,适当快冷,防止有害组元富集。
上海20#-55#碳素结构钢多见的内生同化物要紧有硫化物、硅酸盐、氧化物等。它们在钢中的数目和组成与钢的成分、冶炼质量、浇注历程以及脱氧技巧有关。熔点高的内生同化,凝集先于基体金属,结晶不受阻碍,出现为有准则的棱角外形;熔点较低的内生同化,由于受已凝集金属的限制,形状多为球或条状、枝晶状沿晶界漫衍。硫化物与塑性较好的硅酸盐组元,当钢锭经锻压变形时,沿主变形方向延长,呈条带状。上海20#-55#碳素结构钢对策是:1)钢液真空处理,炉外精炼,控制钢液质量;2)清洁浇注,防止外来同化污染与异金属进人; 3)合理铸造变形,改善同化漫衍。
上海20#-55#碳素结构钢是能源消耗大户,而锻件热处理又是锻件生产中能源消耗大户,约占整个锻件生产总能耗的30%~35%。我国每吨模锻件的能耗约为1.0t标煤,与国外工业发达国家相比,存在很大差距,例如日本每吨模锻件的能耗约为0.515t标煤。上海20#-55#碳素结构钢的锻件能耗约占锻件成本的8%~10%,降低能耗不仅可以降低锻件生产成本,提高企业经济效益,而且能源问题又是关系到一个国家能否可持续发展的重要问题,甚至是关系到人类生存的全球性重大问题。所以充分利用锻造余热进行热处理,在节能降耗、提升效率等方面有着显而易见的优势,既节约能源、缩短工艺流程,又保护环境。
上海20#-55#碳素结构钢影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。上海20#-55#碳素结构钢影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用 。
上海20#-55#碳素结构钢咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较为重要。上海20#-55#碳素结构钢试验时通常在干摩擦条件下,把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料(如奥氏体钢)进行恒速对偶摩擦运动,以一定的速度逐渐增大载荷,此时,转矩也相应增大,该载荷称为“咬合临界载荷”,临界载荷愈高,标志着咬合抗力愈强。
(1)上海20#-55#碳素结构钢淬透性与实际锻件的有效淬硬深度的区别。采用同一种钢、不同截面的锻件在同样奥氏体化条件下淬火,其淬透性是相同的,但是其有效淬硬深度却因锻件的形状、尺寸和冷却介质的不同而有差别。淬透性乃是钢本身所固有的特性,对于一种钢,它是确定的,可用于不同钢种之间的比较。而实际工件的有效淬硬深度,它除了取决于钢的淬透性外,还与锻件的形状、尺寸及采用的冷却介质等外界因素有关。(2)上海20#-55#碳素结构钢钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念,淬硬性是指钢淬火后能达到的最高硬度,它主要取决于马氏体的含碳量。