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回火温度对GCr15钢回火组织与性能的影响研究 第2页

更新时间:2016-10-26:  来源:毕业论文
2 GCr15钢的介绍
2.1 GCr15钢的化学成分
GCr15的化学成分见表2-1。
表2-1 GCr15化学成份
化学成份(质量分数)%
C Mn Si S P Cr Ni
0.95~1.05 0.25~0.45 0.15~0.35  ≤0.025  ≤0.025 1.40~1.65 ≤0.30
CGr15钢中含有较高的碳和铬含量。
2.1.1 铬元素的作用
  铬的有益作用:具有许多有价值的性能:高硬度、高强度、屈服点、高的耐磨性而对塑性、韧性影响又不大,高的抗氧化性,耐蚀性,还能提高电阻和导磁率等等。
  1) Cr是中等碳化物形成元素,在所有各种碳化物中,铬碳化物是最细小的一种,它可均匀地分布在钢体积中,所以具有高的强度、硬度、屈服点和高的耐磨性。由于它能使组织细化而又均分布,所以塑性、韧性也好,这对工具钢尤有价值。
  2) Cr的碳化物也较难溶解,在短时间加热下有阻碍晶粒长大作用,长时间渗碳还会粗晶。所以可减小过热敏感效应。
  3) Cr可使A 体分解速度减缓,降低淬火时的临界冷却速度,因而有助于M体形成和提高M体的稳定性,所以Cr钢均有优良的淬透性,且淬火变形较小。注意:Cr是铁素体形成元素,缩小γ区,所以在没A体化元素存在时,高Cr钢将呈铁素体组织。
  4) Cr与W或Mo结合,能使淬火钢中残余奥氏体增加,而有助于获得需要粉碎程度的碳化物相。
  5) Cr能大大提高结构钢的强度和塑性,这种影响在Cr与Ni结合的钢中尤其显著。如12CrNi3N等。
  6) Cr≥12%时,有好的耐蚀性,再加8~9%的Ni,耐蚀性更会大大提高。Cr提高耐蚀能力的作用随含碳量增加而会有所降低,因为Cr与C结合后不起作用。
  7) Cr≥25~30%时,有好抗氧化性。如Cr=27~28%即可作1300℃的热电偶温度计的防护罩,当Cr与Si、Al结合时,甚至Cr相当少而抗氧化性也很高。如Cr 6~10%+Si 2~3%就有高的耐热性和抗氧性。
  8) Cr、Al结合(1Cr17Al5、Cr13Al4等)及Cr、Ni结合(如Cr15Ni60、Cr20Ni80等)均有很高的电阻。
  9) Cr能提高钢的矫顽力和阻止钢的组织时效,所以Cr钢用于制造永久磁铁。
  10) Cr价较低。
  11) 因为Cr可形成稳定的碳化物,减缓碳的扩散和生成紧固的氧化皮膜,所以可降低脱碳作用。
  12) 含Cr>2.5%的多元素合金钢。(18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等)是良好的抗氢蚀钢。
2.1.2 碳元素的作用
纯金属Fe的同素异构是热处理的相变基础,但是在材料的力学性能上提高不多。碳元素的引入使纯金属铁形成固溶体,获得固溶强化,适当的碳量还能形成合金化合物。在铁碳合金相图中的平衡组织。
含碳量对平衡状态下钢组织的力学性能的影响:当钢种含碳量低于0.9%(质量分数)时,随着含碳量得增加,钢的强度、硬度直线上升本文来自辣*文)论'文`网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文,塑性、韧性不断下降;当含碳量大于0.9%时,由于出现二次碳化物网,钢的塑性、韧性进一步降低,同时强度也明显下降。所以实际用的钢种,为了保证足够的强度和一定的塑性、韧性,含碳量一般不超过1.3%~1.4%。
铁碳合金基体的淬火硬度主要来自于碳的固溶强化作用。

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