①. 交(jiao)貨狀(zhuang)態(delivery condition)
交貨(huo)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)是指(zhi)交貨(huo)產品的(de)(de)最(zui)終(zhong)塑性變(bian)形加工或(huo)最(zui)終(zhong)熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。最(zui)終(zhong)塑性變(bian)形加工狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)也可(ke)理(li)(li)解(jie)為不經(jing)(jing)過(guo)熱處(chu)理(li)(li)交貨(huo)的(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai),如熱軋(鍛)及冷拉(軋)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。經(jing)(jing)正火(huo)(huo)、退火(huo)(huo)、高溫回(hui)火(huo)(huo)、調(diao)質及固(gu)溶(rong)等處(chu)理(li)(li)的(de)(de)統稱為熱處(chu)理(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)交貨(huo),或(huo)根據熱處(chu)理(li)(li)類別(bie)分別(bie)稱正火(huo)(huo)、退火(huo)(huo)、高溫回(hui)火(huo)(huo)、調(diao)質及固(gu)溶(rong)等狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)交貨(huo)。
②. 熱(re)軋狀態(hot rolling condition)
鋼(gang)材在熱(re)(re)軋或鍛(duan)造后不再對其進(jin)行(xing)專(zhuan)門熱(re)(re)處理(li),冷卻(que)后直(zhi)接交貨,稱為熱(re)(re)軋或熱(re)(re)鍛(duan)狀態(tai)。
熱(re)(re)軋(鍛(duan)(duan))的(de)終(zhong)止溫(wen)(wen)度(du)為(wei)800~900℃,之(zhi)后一般(ban)在(zai)空氣中自然冷卻(que),因而(er)熱(re)(re)軋(鍛(duan)(duan))狀態相當于正火(huo)處(chu)理。所不(bu)同的(de)是(shi)因為(wei)熱(re)(re)軋(鍛(duan)(duan))終(zhong)止溫(wen)(wen)度(du)有高有低,不(bu)像(xiang)正火(huo)處(chu)理加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)嚴格,因而(er)鋼(gang)材組織與性能(neng)(neng)的(de)波(bo)動比正火(huo)大(da)。目前不(bu)少鋼(gang)鐵企業采用控制(zhi)終(zhong)軋溫(wen)(wen)度(du)軋制(zhi),由于終(zhong)軋溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)很嚴格,并在(zai)終(zhong)軋后采取強制(zhi)冷卻(que)措施,因而(er)鋼(gang)的(de)晶粒細化(hua),交貨鋼(gang)材有較高的(de)綜合力學性能(neng)(neng)。無扭控冷熱(re)(re)軋盤(pan)條比普通熱(re)(re)軋盤(pan)條性能(neng)(neng)優越(yue)就是(shi)這個道(dao)理。
熱軋(鍛)狀(zhuang)態交貨(huo)的(de)(de)鋼材,由于表面(mian)覆(fu)蓋有(you)(you)一(yi)層氧(yang)化鐵皮,因(yin)而具有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)耐蝕性,儲運保管的(de)(de)要(yao)求不(bu)像冷(拉(la))軋狀(zhuang)態交貨(huo)的(de)(de)鋼材那(nei)樣(yang)嚴格,大中型型鋼、中厚鋼板(ban)可以在露天貨(huo)場(chang)或經苦蓋后存(cun)放(fang)。
③. 冷拉(軋(ya))狀態 [cold drawn(rolling)condition]
經(jing)冷(leng)拉、冷(leng)軋等(deng)冷(leng)加工(gong)成(cheng)形(xing)的(de)(de)鋼材(cai),不(bu)經(jing)任何熱處(chu)理而直接交(jiao)貨的(de)(de)狀態,稱為冷(leng)拉或冷(leng)軋狀態。與熱軋(鍛)狀態相比,冷(leng)拉(軋)狀態的(de)(de)鋼材(cai)尺(chi)寸精度高,表(biao)面質量好,表(biao)面粗糙度低(di),并有(you)較高的(de)(de)力(li)學性能。
由于冷拉(la)(軋)狀(zhuang)態交貨(huo)的(de)鋼材表面沒有氧(yang)化鐵(tie)皮覆(fu)蓋,并(bing)且(qie)存在(zai)很大的(de)內應(ying)(ying)力,極易遭受腐蝕或生(sheng)銹,因而(er)冷拉(la)(軋)狀(zhuang)態的(de)鋼材,其包裝、儲運均(jun)有較(jiao)嚴格(ge)的(de)要求,一般(ban)均(jun)需(xu)在(zai)庫(ku)房內保管(guan),并(bing)應(ying)(ying)注意庫(ku)房內的(de)溫(wen)度、濕度控制(zhi)。
④. 常用鋼的熱處理方(fang)法分(fen)類
常用鋼(gang)的熱(re)處(chu)理(li)方(fang)(fang)法分類如圖16.5所示。熱(re)處(chu)理(li)的方(fang)(fang)法雖然很(hen)多,但任何一種(zhong)熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)部是(shi)由加熱(re)、保(bao)溫(wen)(wen)、冷卻三個(ge)階段(duan)組成見圖16.6,只是(shi)加熱(re)溫(wen)(wen)度的高低、保(bao)溫(wen)(wen)時的長短和冷卻速(su)度不同(tong)。
⑤. 正火狀態(tai)(norma lized condition)
鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)出廠(chang)前經正(zheng)火熱處(chu)理(li),這種(zhong)交(jiao)(jiao)貨狀態稱正(zheng)火狀態。由(you)于(yu)正(zheng)火加熱溫度[亞(ya)共(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)Ac3+(30~50℃),過共(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)Accm+(30~50℃)] 比熱軋終止溫度控制嚴格,因(yin)而(er)(er)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)、性(xing)能均(jun)勻。與退(tui)火狀態的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)相比,由(you)于(yu)正(zheng)火冷(leng)卻速度較(jiao)快,鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)中珠(zhu)光體(ti)數量增多,珠(zhu)光體(ti)層片及鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶粒細化,因(yin)而(er)(er)有較(jiao)高的(de)(de)(de)綜合(he)力學性(xing)能,并有利于(yu)改善(shan)低碳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)魏(wei)氏(shi)組(zu)織(zhi)和過共(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)滲碳體(ti)網(wang)狀,可(ke)為(wei)(wei)成品的(de)(de)(de)進一步熱處(chu)理(li)做(zuo)好組(zu)織(zhi)準(zhun)備(bei)。碳素(su)結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)、合(he)金結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)常(chang)采(cai)用正(zheng)火狀態交(jiao)(jiao)貨。某些低合(he)金高強度鋼(gang)(gang)(gang)如14MnMoVBRE、14CrMnMoVB鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)了獲得貝(bei)氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi),也要求正(zheng)火狀態交(jiao)(jiao)貨。
⑥. 退火狀態(annealed condition)
為降(jiang)低鋼的(de)(de)硬度和提高(gao)塑(su)性(xing)(xing),便于加工,或者為消除冷卻與(yu)焊接時(shi)產生的(de)(de)硬脆性(xing)(xing)與(yu)內應力,可將(jiang)鋼材加熱到(dao)800~900℃,經過保溫后緩慢(man)冷卻,可達(da)到(dao)使用的(de)(de)要求。如白口鐵在900~1100℃退火,可降(jiang)低硬脆性(xing)(xing),得到(dao)可鍛性(xing)(xing)。
鋼材出(chu)廠(chang)前經退(tui)火(huo)(huo)熱(re)處理,這(zhe)種交貨狀態稱退(tui)火(huo)(huo)狀態。退(tui)火(huo)(huo)的(de)目的(de)主(zhu)要是(shi)消除和(he)改善前道工序遺留的(de)組織(zhi)缺陷和(he)內應力,并(bing)為后(hou)道工序做好組織(zhi)和(he)性能上的(de)準備。
合金(jin)結構鋼(gang)(gang)、保證淬透性(xing)合金(jin)鋼(gang)(gang)、冷鐓鋼(gang)(gang)、軸承鋼(gang)(gang)、工(gong)具鋼(gang)(gang)、汽輪機葉片用鋼(gang)(gang),鐵素體型不銹耐熱鋼(gang)(gang)的鋼(gang)(gang)材常用退火狀態(tai)交貨。
⑦. 高溫回(hui)火狀態(high temperature tempering condition)
鋼(gang)材(cai)出廠前(qian)經(jing)高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo)熱處理,這種(zhong)交貨狀(zhuang)態(tai)(tai)稱為高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)。高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo)的(de)溫度(du)高(gao)(gao),有(you)(you)利于(yu)徹底消除(chu)內應力,提高(gao)(gao)塑性(xing)和韌性(xing),碳素結(jie)構(gou)鋼(gang)、合(he)金(jin)(jin)結(jie)構(gou)鋼(gang)、保證淬(cui)透性(xing)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)鋼(gang)材(cai)均可采用高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)交貨。某些馬氏體型(xing)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)不銹鋼(gang)、高(gao)(gao)速工具(ju)鋼(gang)和高(gao)(gao)強(qiang)度(du)合(he)金(jin)(jin)結(jie)構(gou)鋼(gang),由于(yu)有(you)(you)很高(gao)(gao)的(de)淬(cui)透性(xing)以及合(he)金(jin)(jin)元素的(de)強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用,常在淬(cui)火(huo)(huo)(或(huo)正火(huo)(huo))后(hou)進行一次高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo),使(shi)鋼(gang)中碳化(hua)(hua)物(wu)適當集中,得到(dao)碳化(hua)(hua)物(wu)顆粒較(jiao)粗(cu)大(da)的(de)回火(huo)(huo)索(suo)氏體組織(zhi)(與(yu)球化(hua)(hua)退火(huo)(huo)組織(zhi)相(xiang)似),因而,這種(zhong)交貨狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)鋼(gang)材(cai)有(you)(you)很好的(de)切削加工性(xing)能(neng)。
⑧. 固(gu)溶處(chu)理狀態(solid solution treatment)
鋼材出廠(chang)(chang)前(qian)經固(gu)溶(rong)處(chu)理(li),這(zhe)種交貨狀(zhuang)態稱為固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)狀(zhuang)態。這(zhe)種狀(zhuang)態主要適用(yong)于(yu)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼材出廠(chang)(chang)前(qian)的處(chu)理(li)。通過固(gu)溶(rong)處(chu)理(li),得到單相奧(ao)氏(shi)體組織(zhi),以(yi)提(ti)高鋼的韌(ren)性(xing)和塑性(xing),為進(jin)一步冷(leng)加工(冷(leng)軋(ya)或(huo)冷(leng)拉)創(chuang)造條(tiao)件,也可為進(jin)一步沉淀硬化(hua)做好(hao)組織(zhi)準備。
鋼材交(jiao)貨(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)還(huan)有(you)許多種(zhong),例如調質狀(zhuang)態(tai)、時(shi)效處理(li)狀(zhuang)態(tai)等(deng)(deng)。此外,還(huan)有(you)酸(suan)洗(xi)、剝皮、磨(mo)光(guang)、拋(pao)光(guang)等(deng)(deng)表面加工狀(zhuang)態(tai)。同(tong)一鋼材可以(yi)(yi)有(you)多種(zhong)不(bu)同(tong)的交(jiao)貨(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai),以(yi)(yi)滿足使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)各種(zhong)不(bu)同(tong)的需(xu)要(yao)。正(zheng)確地選(xuan)擇鋼材交(jiao)貨(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai),對使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)的進(jin)一步加工、處理(li),確保產品(pin)質量,降低生產成本都有(you)十分重(zhong)要(yao)的意義,必須(xu)引起足夠的重(zhong)視。訂購鋼材時(shi),在(zai)貨(huo)(huo)(huo)單(dan)、合同(tong)等(deng)(deng)單(dan)據上,必須(xu)注明是(shi)何(he)種(zhong)交(jiao)貨(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)。當選(xuan)定熱處理(li)狀(zhuang)態(tai)交(jiao)貨(huo)(huo)(huo)時(shi),還(huan)應注明是(shi)指鋼材本身還(huan)是(shi)試(shi)棒(bang),以(yi)(yi)免(mian)發(fa)生錯(cuo)誤。
⑨. 耐蝕性(corrosion resistance)
是指金(jin)屬材料抵抗(kang)周圍(wei)(wei)介質(zhi)腐蝕作(zuo)用的能(neng)力(li)。金(jin)屬的耐(nai)蝕性(xing)好,就不(bu)易受到周圍(wei)(wei)介質(zhi)的作(zuo)用而發生質(zhi)量上(shang)的變化,表現出穩定的化學性(xing)能(neng),因此又叫做化學穩定性(xing)。根據(ju)腐蝕的種類不(bu)同,耐(nai)蝕性(xing)可分為抗(kang)氧化性(xing)、耐(nai)酸(suan)性(xing)等(deng)。
一(yi)般來說,鋼鐵的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不(bu)如有(you)色(se)(se)金(jin)(jin)屬。但是(shi),不(bu)同有(you)色(se)(se)金(jin)(jin)屬的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不(bu)同,同一(yi)種(zhong)有(you)色(se)(se)金(jin)(jin)屬的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing),也因周圍腐蝕(shi)介質的(de)種(zhong)類不(bu)同而(er)異。
耐蝕性是在不同介質(zhi)作用(yong)下的零件和構(gou)件選用(yong)金(jin)屬材料的重要依據。
⑩. 力學性(xing)能(mproperti)
金屬材料在外(wai)力作用下表(biao)現出來的各種特性(xing),如(ru)彈性(xing)、塑性(xing)、韌(ren)性(xing)、強度(du)、硬(ying)度(du)等。
?. 彈性(elasticity)
金屬材(cai)料受外力作用發生了變形,當去掉外力后(hou),恢復原(yuan)來形狀和尺(chi)寸的能(neng)力,稱為彈(dan)性(xing)。金屬材(cai)料彈(dan)性(xing)的好壞,是通過彈(dan)性(xing)極限、比例極限來反映的。
金屬的彈性對制造彈性零部件具有重(zhong)要意義(yi)。
?. 塑性(plasticity)
金屬材料(liao)在外力作(zuo)用(yong)下產(chan)生永久變(bian)形(xing)(指(zhi)去掉外力后(hou)不能(neng)恢復原狀的(de)變(bian)形(xing)),但不會被破壞的(de)能(neng)力,叫做塑性。塑性用(yong)斷(duan)后(hou)伸長率、斷(duan)面收縮率表(biao)示。
金屬的塑性與變(bian)形方式有關。例如(ru),有些金屬在(zai)受(shou)拉伸變(bian)形時要發生破壞,但受(shou)擠壓或模鍛時可不發生破裂(lie)。
金(jin)屬(shu)的塑性(xing)是進行壓力加工(gong)、冷彎工(gong)藝(yi)等必須考(kao)慮的重要(yao)因素。另(ling)外,適當的塑性(xing)對(dui)提高金(jin)屬(shu)結構的安全(quan)可靠性(xing)十分必要(yao)。
13. 強度(intensity&strength)
金屬(shu)材(cai)料在外力(li)作用下抵(di)抗變(bian)形和(he)斷裂(lie)的能力(li)稱為強(qiang)(qiang)度(du)(du)。金屬(shu)材(cai)料的強(qiang)(qiang)度(du)(du)是通過比例極(ji)限、彈性(xing)極(ji)限、屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)等(deng)許多強(qiang)(qiang)度(du)(du)指標來反映的。
在外力作(zuo)用下工作(zuo)的零件或構件,其強(qiang)度是選用金(jin)屬材(cai)料的重要依據。
14. 強(qiang)度(du)極限(ultimate strength)
強度極(ji)限是(shi)在拉伸應(ying)力-應(ying)變曲(qu)線(xian)上的最大(da)應(ying)力點(dian)。
15. 比例極限(proportional limit)
在彈性(xing)變(bian)形(xing)階段,金屬(shu)材料(liao)所承受的(de)和應(ying)變(bian)能力(li)保持(chi)正比(bi)(bi)(bi)的(de)最大應(ying)力(li),稱為比(bi)(bi)(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)。由于比(bi)(bi)(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)很(hen)難(nan)測定,所以常常采(cai)用發生很(hen)微小的(de)塑性(xing)變(bian)形(xing)量(liang)的(de)應(ying)力(li)值來表示,稱為規定比(bi)(bi)(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)。
16. 彈性極限(elastic limit)
金屬(shu)能(neng)保持(chi)彈性(xing)(xing)(xing)變(bian)形的最大應(ying)力(li),稱為彈性(xing)(xing)(xing)極限。由(you)于彈性(xing)(xing)(xing)極限很(hen)難測定,所以(yi)常常采用(yong)很(hen)微小的塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形量的應(ying)力(li)值(zhi)來表示。
17. 屈服(fu)極限(xian)(yield limit)
屈服(fu)(fu)極(ji)限為材料的拉(la)伸應(ying)力(li)超過彈性范圍(wei),開始發生(sheng)塑(su)性變形(xing)時的應(ying)力(li)。有些材料的拉(la)伸應(ying)力(li)-應(ying)變曲線并(bing)不出現明顯的屈服(fu)(fu)平臺,即不能(neng)明確(que)地確(que)定其(qi)屈服(fu)(fu)點。對于(yu)此種情況,工程上規定取試樣產生(sheng)0.2%殘余變形(xing)的應(ying)力(li)值作(zuo)為條件屈服(fu)(fu)極(ji)限。
SMYS:規定的(de)最小屈服(fu)強度(du)(the specified minimum yield strength)。這個(ge)詞(ci)匯經(jing)常在一些(xie)壓力試驗等規范內出現。
18. 抗拉強度(du)(tensile strength)
與規定(ding)的(de)(de)最小(xiao)拉(la)(la)(la)伸(shen)強(qiang)(qiang)度(SMTS)金屬試樣拉(la)(la)(la)伸(shen)時,在拉(la)(la)(la)斷前所承受的(de)(de)最大(da)應力,稱(cheng)為(wei)抗拉(la)(la)(la)強(qiang)(qiang)度。它(ta)表示金屬材料在拉(la)(la)(la)力作用下抵抗大(da)量塑性變形(xing)和破壞的(de)(de)能力,抗拉(la)(la)(la)強(qiang)(qiang)度以Rm表示,單位為(wei)MPa。
SMTS為規定的(de)最小拉伸(shen)強度(the specified minimum tensile strength)。
19. 抗彎強度(du)(bending strength)
試樣在位于兩支承中間的(de)集中負荷作用下折(zhe)斷時,折(zhe)斷橫截(jie)面(mian)(mian)(危險截(jie)面(mian)(mian))所承受的(de)最大正應力(li),稱(cheng)為抗彎強度。
20. 抗壓(ya)強度(compressive stgth)
材(cai)料(liao)在壓力作用下不發生(sheng)碎裂的(de)所能承受的(de)最大正(zheng)應力,稱(cheng)為抗壓強度。
21. 伸長(chang)率(elongation percentage)
金屬(shu)在(zai)拉伸(shen)試(shi)驗時,試(shi)樣(yang)拉斷后(hou),其標距(ju)部分(fen)所增加的(de)(de)長(chang)度與原標距(ju)長(chang)度的(de)(de)百分(fen)比(bi),稱為(wei)(wei)斷后(hou)伸(shen)長(chang)率。以(yi)A表(biao)示,單(dan)位為(wei)(wei)%。標距(ju)長(chang)度對伸(shen)長(chang)率影響很大,所以(yi)伸(shen)長(chang)率必須(xu)注明標距(ju)。
22. 斷面收縮率(section shrinkage)
金屬(shu)拉(la)伸試驗中(zhong),在斷裂(lie)處試樣截面(mian)面(mian)積減小(xiao)的百分率,稱為(wei)斷面(mian)收縮(suo)率。
23. 持久極(ji)限(xian)(endurance limit)或(huo)持久強(qiang)度(rupture strength)
持(chi)久(jiu)極(ji)限指金屬材料在給定溫度下,經過一定時間破壞時所能承受的恒定應力。
24. 蠕變極限(creep limit)
金(jin)屬材料在一(yi)定溫度(du)(du)和(he)長(chang)時間(jian)受力(li)狀態下,即使所受應力(li)小于其(qi)屈服強度(du)(du),但隨著時間(jian)的增(zeng)長(chang),也會慢慢地(di)產生塑性變(bian)形,這(zhe)種現象稱為蠕(ru)變(bian)。
蠕變(bian)極(ji)限是指金(jin)屬(shu)材料在(zai)一定溫度和恒定應(ying)力(li)下,在(zai)規定的(de)時間內的(de)蠕變(bian)變(bian)形(xing)量或蠕變(bian)速度不超過某一規定值時所能(neng)承受的(de)最大應(ying)力(li)。
25. 疲勞(lao)極限(fatigue limit)
金(jin)屬材料(liao)在(zai)受(shou)重復(fu)或交(jiao)變(bian)(bian)應(ying)力(li)(li)作(zuo)用時(shi),雖(sui)其所受(shou)應(ying)力(li)(li)遠小于抗(kang)拉強(qiang)度,甚至小于彈性極限,經(jing)多次循環后,在(zai)無(wu)顯(xian)著(zhu)外觀變(bian)(bian)形情況下而會發生斷(duan)裂,這(zhe)種現象稱為疲(pi)勞。金(jin)屬材料(liao)在(zai)重復(fu)或交(jiao)變(bian)(bian)應(ying)力(li)(li)作(zuo)用下,經(jing)過周(zhou)次N的應(ying)力(li)(li)循環仍不發生斷(duan)裂時(shi)所能承受(shou)最大(da)應(ying)力(li)(li)稱為疲(pi)勞極限。
26. 疲勞(lao)強度(fatigue strength)
金屬材(cai)料(liao)在重復(fu)或交變應力作用下,循環N次后斷(duan)裂時所(suo)能承受的(de)(de)最大應力,叫(jiao)做(zuo)疲勞強度,N稱(cheng)為材(cai)料(liao)的(de)(de)疲勞壽命(ming),某些金屬材(cai)料(liao)在重復(fu)或交變應力作用下沒有(you)明顯的(de)(de)疲勞極(ji)限,常采用疲勞強度表示(shi)。
27. 沖擊吸收功(impact absorbing energy)或沖擊韌性值(impact toughness)
金屬材料對沖(chong)擊(ji)(ji)負荷(he)的(de)抵(di)抗能力稱為韌性(xing),通常用沖(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收功(gong)或沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)值(zhi)來度量。用一定(ding)尺寸和形狀(zhuang)的(de)試(shi)樣,在(zai)規定(ding)類型的(de)試(shi)驗機(ji)上受一次沖(chong)擊(ji)(ji)負荷(he)折斷(duan)時(shi)所吸(xi)收的(de)功(gong),稱沖(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收功(gong),試(shi)樣刻槽(cao)處單位(wei)面積上所消耗(hao)的(de)功(gong),稱為沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)值(zhi)。
28. 低溫沖擊(ji)韌(ren)(ren)性(low temperature impact toughness)和高溫沖擊(ji)韌(ren)(ren)性(hightemperature impact toughness)
金屬材(cai)料在常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)及(ji)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下所測得(de)(de)(de)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功或沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)值是不一樣(yang)的(de)。低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)條件下測得(de)(de)(de)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing),稱為低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing);高溫(wen)(wen)(wen)(wen)條件下測得(de)(de)(de)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing),稱為高溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)。低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)或高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下測得(de)(de)(de)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功或沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)值都(dou)要注明(ming)試驗溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。
29. 金屬(shu)材料(liao)的冷脆(cold brittleness)及脆性轉變溫(wen)度
鋼材(cai)(cai)在較低溫(wen)度時(shi)發生的脆(cui)(cui)性斷裂,通常稱為冷脆(cui)(cui)。材(cai)(cai)料(liao)發生脆(cui)(cui)裂時(shi)的臨(lin)界溫(wen)度稱為韌性-脆(cui)(cui)裂轉變(bian)溫(wen)度,簡稱脆(cui)(cui)性轉變(bian)溫(wen)度。
30. 硬度(hardness)
材料抵抗更硬(ying)物體壓入(ru)其表面的(de)能力,稱為(wei)硬(ying)度(du)(du),根據試驗方法(fa)和(he)適用范(fan)圍的(de)不同,硬(ying)度(du)(du)可(ke)分為(wei)布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(HB)、洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(HR)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(HV)等許(xu)多種,其測定(ding)方法(fa)和(he)適用范(fan)圍各(ge)異。
硬度(du)反(fan)映材料對(dui)局部塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)的抗力及材料的耐(nai)磨性(xing)(xing)。硬度(du)不是一(yi)(yi)(yi)個單純的物理量,而是反(fan)映彈性(xing)(xing)、強度(du)和(he)塑性(xing)(xing)等綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)的指標。它是金屬(shu)材料的重(zhong)要(yao)性(xing)(xing)能(neng)指標之一(yi)(yi)(yi)。一(yi)(yi)(yi)般(ban)來說,硬度(du)越高,耐(nai)磨性(xing)(xing)越好(hao)。
31. 布氏(shi)硬(ying)度(brineu hardness)
用一定(ding)直徑D的淬(cui)硬鋼球,以(yi)規定(ding)負荷P壓(ya)入試(shi)驗金屬表(biao)(biao)面并保持一定(ding)時間,除(chu)(chu)去負荷后,測量金屬表(biao)(biao)面的壓(ya)痕直徑,以(yi)直徑算(suan)出壓(ya)痕球面積F再以(yi)負荷P除(chu)(chu)以(yi)壓(ya)痕球面積F所得之(zhi)商,為該金屬的布氏(shi)硬度值。布氏(shi)硬度以(yi)HB表(biao)(biao)示。
布氏(shi)硬度測(ce)定(ding)(ding)較(jiao)為準(zhun)確可靠,但只適(shi)用(yong)于測(ce)定(ding)(ding)8HB~480HB范圍內的金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)。對于硬度較(jiao)高的金(jin)屬(shu)或較(jiao)薄的板、帶(dai)材(cai)則不(bu)適(shi)用(yong)。
32. 洛氏硬度(du)(rockwell hardness)
洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)和布氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)都是(shi)(shi)(shi)壓痕(hen)試驗法,所(suo)不同的(de)是(shi)(shi)(shi)它(ta)不是(shi)(shi)(shi)測(ce)(ce)定(ding)壓痕(hen)直徑的(de)大(da)小,而是(shi)(shi)(shi)測(ce)(ce)定(ding)壓痕(hen)的(de)深度(du)(du)(du)(du)。洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)測(ce)(ce)定(ding)是(shi)(shi)(shi)在先后兩次(ci)施加負(fu)(fu)荷(he)(初負(fu)(fu)荷(he)Po及(ji)總負(fu)(fu)荷(he)P)的(de)作用(yong)下,將標準型壓頭(金剛石(shi)圓錐體或鋼球)壓入金屬表面,當卸除(chu)主(zhu)負(fu)(fu)荷(he)P1(P1=P-P0)后,可(ke)得到(dao)由于主(zhu)負(fu)(fu)荷(he)P1所(suo)引起的(de)殘余(yu)壓入深度(du)(du)(du)(du)值e。e值越大(da),金屬的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)越低(di);反之(zhi)則硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)越高(gao)。e值以規定(ding)單位(wei)0.002mm表示,壓頭軸向位(wei)移一(yi)個(ge)單位(wei)(0.002mm)相當于洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)變化一(yi)個(ge)數,洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)用(yong)符(fu)號HR表示。洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)分為HRC、HRA和HRB三種。
33. 晶(jing)粒(crystalline grain)、晶(jing)界(jie)(grain boundary)
組成金屬材料(liao)的小晶體,稱為(wei)晶粒。晶粒與晶粒之間的分界(jie)面(mian),稱為(wei)晶界(jie)。
34. 相(phase)、相界(jie)(phase boundary)
在金屬或合金中(zhong),凡成分(fen)相(xiang)同、結構(gou)相(xiang)同并(bing)由界(jie)面互相(xiang)隔開的(de)均勻組(zu)成部分(fen),稱(cheng)(cheng)為相(xiang),相(xiang)與相(xiang)之間的(de)界(jie)面,稱(cheng)(cheng)為相(xiang)界(jie)。
35. 固溶體(ti)(solid solution)
組成合金的(de)一(yi)(yi)種金屬元(yuan)素(su)的(de)晶(jing)體(ti)中溶(rong)有另一(yi)(yi)種元(yuan)素(su)的(de)原子形成的(de)固(gu)態(tai)相(xiang),稱為固(gu)溶(rong)體(ti)。固(gu)溶(rong)體(ti)一(yi)(yi)般有較高的(de)強度、良好的(de)塑性(xing)、耐蝕性(xing)以及高的(de)電(dian)阻和磁性(xing)。
按(an)溶(rong)(rong)質原(yuan)子在晶(jing)(jing)格(ge)中(zhong)的(de)位置(zhi)不同可分為置(zhi)換固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)和間隙(xi)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)。溶(rong)(rong)質原(yuan)子占據溶(rong)(rong)劑晶(jing)(jing)格(ge)中(zhong)的(de)結點位置(zhi)而(er)形成的(de)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)稱置(zhi)換固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)。溶(rong)(rong)質原(yuan)子分布于溶(rong)(rong)劑晶(jing)(jing)格(ge)間隙(xi)而(er)形成的(de)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)稱間隙(xi)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)。
按固(gu)溶(rong)(rong)(rong)度(du)來分類:可分為有(you)限(xian)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)和無限(xian)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)。無限(xian)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)只可能是(shi)置換固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)。
按溶(rong)(rong)質(zhi)原子與(yu)溶(rong)(rong)劑原子的相(xiang)對(dui)分布來分,可分為(wei)無序(xu)固(gu)溶(rong)(rong)體和有序(xu)固(gu)溶(rong)(rong)體。
36. 金屬化合物(metal compounds)
合金(jin)中不(bu)同元(yuan)素(su)的(de)原子相(xiang)互作用形(xing)成(cheng)的(de)、晶格類(lei)型和(he)性能都完(wan)全(quan)不(bu)同于其組成(cheng)元(yuan)素(su)的(de),具有金(jin)屬(shu)特性的(de)固態相(xiang),稱為金(jin)屬(shu)化合物。金(jin)屬(shu)化合物多(duo)數具有熔點(dian)高、硬而脆的(de)特點(dian),是合金(jin)中很重要(yao)的(de)強化相(xiang)。
37. 奧(ao)氏體(austenite,A)
奧氏體(A),是碳(tan)在(zai)γ-Fe中的固溶體,溶碳(tan)能力較大,在(zai)723℃為0.8%,在(zai)1147℃時達到最(zui)大值2.06%,它是碳(tan)鋼(gang)在(zai)高溫時的組(zu)織。
奧氏體是一種塑(su)性(xing)(xing)很好、強度較低的固溶體、具有一定韌性(xing)(xing),不具有鐵磁(ci)性(xing)(xing)。
33. 鐵素體(ferrite,F或(huo)FN)
鐵素體(ti)(F)是碳在(zai)α-Fe中的(de)(de)固(gu)溶(rong)體(ti),其(qi)溶(rong)碳能力較差(cha),室溫(wen)下僅溶(rong)碳0.006%,在(zai)723℃時達到最(zui)大值0.02%,所以(yi)其(qi)強度、硬(ying)度較低,塑性及韌性很(hen)高,它(ta)是碳鋼在(zai)常(chang)溫(wen)時的(de)(de)主(zhu)體(ti)相。
39. 滲碳體((Fe3C)
滲碳體(Fe3C)是鐵和碳的化合物,含碳量為6.69%,性能硬而脆,幾乎沒有塑性,它是鋼中的強化相。
40. 珠(zhu)光體(pearlie,P)
珠光體(ti)(ti)(P)是鐵素體(ti)(ti)和滲碳體(ti)(ti)相間排列(lie)的片(pian)狀層組織(zhi),是一種機械混(hun)合物,因此(ci),其力學性能介于鐵素體(ti)(ti)和滲碳體(ti)(ti)之間,綜合力學性能較好(hao)。
41. 臨界點(critical point)
鋼(gang)加熱(re)和冷(leng)卻時(shi)(shi)發生相轉變的(de)(de)溫度(du)(du)(du)叫臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)或(huo)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)溫度(du)(du)(du),在實際(ji)加熱(re)和冷(leng)卻時(shi)(shi),鋼(gang)的(de)(de)相變與在極端緩(huan)慢(man)加熱(re)(或(huo)冷(leng)卻)的(de)(de)平衡狀態不一樣,往往是在一定的(de)(de)過(guo)熱(re)或(huo)者過(guo)冷(leng)的(de)(de)情況下(xia)進行的(de)(de)。這樣就使(shi)得實際(ji)加熱(re)或(huo)冷(leng)卻時(shi)(shi)的(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)不在同一溫度(du)(du)(du)上。臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)用A表(biao)示;加熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)在臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)A右下(xia)標字母c;冷(leng)卻時(shi)(shi)的(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)在臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)A右下(xia)標字母r。對鋼(gang)來說,常見的(de)(de)平衡狀態和加熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)有以下(xia)幾個。
A1-在平衡狀態下,奧氏體、鐵素體、滲碳體共存的溫度,也就是下臨界點。
A3-亞共析鋼在平衡狀態下,奧氏體和鐵素體共存的最高溫度,也就是亞共析鋼的上臨界點。
Acm-過共析鋼在平衡狀態下,奧氏體和滲碳體共存的最高溫度,也就是過共析鋼的上臨界點。
Ac1-鋼加熱時,所有珠光體都轉變為奧氏體的溫度。
Ac3-亞共析鋼加熱時,所有鐵素體都轉變為奧氏體的溫度。
Accm-過共析鋼加熱時,所有滲碳體都溶入奧氏體的溫度。
Ar1-鋼高溫奧氏體化后冷卻時,奧氏體轉變為珠光體的溫度。
Ar3-亞共析鋼高溫奧氏體化后冷卻時,鐵素體開始析出的溫度。
Arcm-過共析鋼高溫完全奧氏體化后冷卻時,滲碳體開始析出的溫度。
Ms-鋼高溫奧氏體化后,在大于臨界冷卻速度冷卻時,其中奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度。
M2-奧氏體轉變為馬氏體的終了溫度。
Ac1、Ac3、Accm隨加熱速度而定,加熱速度越快,其值越高。而Ar1、Ar3、和Arcm則隨冷卻速度的加快而降低,當冷卻速度超過一定值(臨界冷卻速度)時,將完全消失,一般Ac1>A1>Ar1、Ac3>A3>Ar3、Accm>Acm>Arcm 。對碳鋼來說,這些臨界點在鐵碳平衡圖上可查到。
42. 熱處理(heat treatment &thermal treatment)
熱(re)(re)處理就是將金屬成材(cai)或零件加(jia)熱(re)(re)到低于熔點(dian)的一定(ding)溫度(du)(du),并將此溫度(du)(du)保持一段(duan)時間,然(ran)后冷卻至(zhi)一定(ding)溫度(du)(du)的工藝過程(cheng)。熱(re)(re)處理過程(cheng)一般都要經(jing)過加(jia)熱(re)(re)→保溫→冷卻三個階段(duan)。
熱處理和其(qi)他(ta)加工處理不(bu)同,它不(bu)改變金屬(shu)成材或(huo)零件的形(xing)狀和大(da)小,而是(shi)通(tong)過改變金屬(shu)的內部(bu)組織來(lai)改善金屬(shu)的性能,提高材料(liao)的使(shi)用(yong)(yong)價值,滿足各種使(shi)用(yong)(yong)要求(qiu),并提高質量、節省材料(liao)及延長使(shi)用(yong)(yong)壽命。鋼(gang)的熱處理工藝包括退火(huo)、正火(huo)、淬火(huo)、回火(huo)和表面熱處理等方法。
43. 退火(annealing)
常用的(de)(de)(de)退火(huo)又(you)可分為完(wan)全退火(huo)、再(zai)結晶退火(huo)和消除(chu)應力退火(huo)。完(wan)全退火(huo)是將(jiang)鐵碳合(he)金完(wan)全奧氏(shi)體化(加(jia)熱到(dao)Aa以上20~30℃)然后緩(huan)慢(man)冷卻,以獲(huo)得接(jie)近平衡組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)工藝過程。完(wan)全退火(huo)適用于(yu)處理亞(ya)共析鋼、中合(he)金鋼,目(mu)的(de)(de)(de)是改善鋼鑄件或(huo)熱軋型材的(de)(de)(de)力學性能。由于(yu)加(jia)熱溫度超過上臨界(jie)點,使組(zu)織(zhi)完(wan)全重結晶,可達到(dao)細化晶粒、均(jun)勻組(zu)織(zhi)、降(jiang)低硬(ying)度、充分消除(chu)內應力等目(mu)的(de)(de)(de)。
再結晶退(tui)火(huo)(huo)是將(jiang)變形后的(de)金屬(shu)加(jia)熱到再結晶溫度以上(shang)(6600℃~Ae3),保持(chi)適當時間,使(shi)被(bei)冷加(jia)工拉(la)長了的(de)和破碎了的(de)晶粒(li)重新成(cheng)核和長大(da)成(cheng)正常(chang)晶粒(li),成(cheng)為沒有內應力的(de)新的(de)穩定(ding)組織(zhi),使(shi)鋼(gang)的(de)物理(li)機械性能基本上(shang)都(dou)能得(de)到恢(hui)復。對于連續多次冷加(jia)工的(de)鋼(gang)材,因(yin)隨加(jia)工道次的(de)增(zeng)加(jia)、硬度不斷升(sheng)高,塑性不斷下(xia)降,必(bi)須在兩次加(jia)工中(zhong)間安(an)排一次再結晶退(tui)火(huo)(huo)、使(shi)其軟化。以便鋼(gang)材能進一步加(jia)工。這(zhe)種退(tui)火(huo)(huo)又稱為軟化退(tui)火(huo)(huo)或中(zhong)間退(tui)火(huo)(huo)。
消(xiao)除(chu)應(ying)力退火是為了(le)除(chu)去由(you)于塑性變形加工、焊接等原因(yin)造成的(de)以及鑄件內存在(zai)的(de)殘余應(ying)力而進行的(de)熱(re)處理工藝(yi),消(xiao)除(chu)應(ying)力退火的(de)加熱(re)溫度低于鋼的(de)再結(jie)晶溫度。
44. 正火(huo)(normalizing)
將鋼加熱到Ac3或Acm以上30~50℃,保溫后在空氣中冷卻,得到珠光體型組織的熱處理工藝叫正火。正火主要用于碳鋼和低合金鋼,其目的是提高其力學性能,細化晶粒,改善組織,使晶粒細化和碳化物分布均勻化,去除材料的內應力,降低材料的硬度。
正火(huo)(huo)與退(tui)火(huo)(huo)的(de)區別是(shi)正火(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻速(su)度稍快,所獲(huo)得的(de)組織比退(tui)火(huo)(huo)細,力學(xue)性能(neng)也有(you)所提高。
45. 淬火(quenching)
將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上30~50℃,保溫后以大于臨界冷卻速度的速度快速冷卻的熱處理工藝叫淬火。淬火一般是為了得到馬氏體組織,使鋼得到強化。淬火馬氏體是碳在a-Fe中的過飽和固溶體。
淬(cui)火(huo)的(de)目的(de)是使過(guo)冷奧氏(shi)體進行(xing)馬氏(shi)體或(huo)貝(bei)氏(shi)體轉變,得到馬氏(shi)體或(huo)貝(bei)氏(shi)體組織,然后(hou)配(pei)合(he)不同溫度的(de)回(hui)火(huo),以大幅提高鋼的(de)強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而(er)滿(man)足各種機械零件和工具的(de)不同使用(yong)要求。也可以通過(guo)淬(cui)火(huo)滿(man)足某些特(te)種鋼材的(de)鐵磁性、耐蝕性等特(te)殊的(de)物理、化學性能。
46. 回火(tempering)
鋼淬火后為了消除殘余應力及獲得所需要的組織和性能,將其重新加熱到Ac1以下某一溫度,保溫后進行冷卻的熱處理工藝叫回火。按回火溫度的不同,回火可分為低溫、中溫和高溫回火。
47. 調質(quenching and high temperature tempering)
通常將淬火加高(gao)溫回火的熱(re)處理工藝叫調(diao)質。調(diao)質后獲(huo)得(de)回火索氏(shi)體組織,可使(shi)鋼件得(de)到(dao)強(qiang)度與(yu)韌性相配合(he)的良(liang)好的綜合(he)力學(xue)性能。
48. 固溶處理(solution treatment)
固溶處理指將合金加熱到高溫單相區然后恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。其目的是改善金屬的塑性和韌性,并為進一步進行沉淀硬化處理準備條件。適用于多種特殊鋼、高溫(wen)合金、特殊性能合金及有色金屬。尤其適用于熱處理后需要再加工的零件;消除成形工序間的冷作硬化;焊接后工件。
對于非超低碳型的奧(ao)氏體不銹鋼,通過固溶處理可使過剩的碳被固溶在奧氏體中,從而可消除其晶間腐蝕的敏感性。一般情況下,對不(bu)銹鋼(gang)多加熱到1000~1120℃,并按1min/mm進行保溫,然后進行急冷,使得過剩的碳來不及向晶界間遷移,從而達到消除晶界貧鉻的目的。經固溶處理的奧氏體不銹鋼仍要防止在敏化溫度加熱,否則碳化鉻會重新沿晶界析出。
49. 穩定化(hua)處理(stabilizing treatment & steadiness treatment)
穩定化處理是穩定組織,消除(chu)殘余應力,以(yi)(yi)使(shi)工件形狀和(he)尺寸(cun)保持在(zai)規定范圍內的(de)任何一種熱處理工藝。主要運用(yong)在(zai)以(yi)(yi)下幾種情況。
a. 為(wei)使(shi)工件在(zai)(zai)長期(qi)服役的(de)條(tiao)件下形狀(zhuang)和尺寸變化能(neng)夠保(bao)持在(zai)(zai)規定(ding)范(fan)圍(wei)內的(de)熱處理。對(dui)于預(yu)應力(li)(li)鋼材(cai),穩定(ding)化處理的(de)作用是(shi)將鋼絲中的(de)大部分(fen)殘余應力(li)(li)消除(chu),使(shi)絞線結構(gou)穩定(ding),切斷時(shi)不松(song)散,彈性極(ji)限提(ti)高,在(zai)(zai)長期(qi)保(bao)持張力(li)(li)下服役時(shi)應力(li)(li)損失(shi)(松(song)弛)較低。
b. 含鈦(tai)或(huo)含鈮(ni)(ni)的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)一種提(ti)高耐(nai)晶間腐蝕能(neng)力的(de)熱處理(li)方法。在奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼冶煉時(shi)(shi)加(jia)入數倍于含碳量的(de)鈦(tai)或(huo)鈮(ni)(ni)元素(su),可(ke)在形成Cr23C6之(zhi)前優(you)先形成鈦(tai)或(huo)鈮(ni)(ni)的(de)碳化(hua)物,這(zhe)些碳化(hua)物幾乎(hu)不(bu)(bu)固(gu)溶(rong)于奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)中。在焊件從高溫(wen)冷卻(que)時(shi)(shi),即使(shi)經(jing)過(guo)易析(xi)出(chu)CrCr23 C6的(de)敏(min)化(hua)溫(wen)度區間(850~450℃)時(shi)(shi)也不(bu)(bu)會沿(yan)晶界大(da)(da)量析(xi)出(chu)CrCr23 C66,從而大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了(le)耐(nai)晶間腐蝕的(de)能(neng)力。為了(le)使(shi)鋼達(da)到(dao)最大(da)(da)的(de)穩定(ding)(ding)(ding)度,還應做穩定(ding)(ding)(ding)化(hua)處理(li),即將構件加(jia)熱至900℃使(shi)Cr23C6充分溶(rong)解到(dao)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)中,而此時(shi)(shi)讓鈦(tai)和鈮(ni)(ni)充分形成非常穩定(ding)(ding)(ding)的(de)碳化(hua)鈦(tai)和碳化(hua)鈮(ni)(ni)。然后在空氣中冷卻(que),即使(shi)經(jing)過(guo)敏(min)化(hua)溫(wen)度,也無Cr23C6在晶界析(xi)出(chu)。經(jing)穩定(ding)(ding)(ding)化(hua)處理(li)后的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼便大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)晶間腐蝕的(de)可(ke)能(neng)性。
50. 敏化處理(sensitizing treatment)
使(shi)金屬(通(tong)常(chang)是合(he)金)的(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)敏感(gan)性明顯提高的(de)(de)熱(re)處(chu)理。鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)(通(tong)常(chang)含0.08%)與鉻結合(he),在(zai)熱(re)處(chu)理過(guo)程中(zhong)或在(zai)焊接過(guo)程中(zhong)在(zai)晶(jing)界析(xi)出。形成(cheng)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物使(shi)晶(jing)界出現(xian)貧(pin)鉻,降低了材料(liao)的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)性。一般在(zai)420~850℃范(fan)圍內停留時間過(guo)長,奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)會由于碳(tan)化(hua)鉻的(de)(de)析(xi)出而造成(cheng)晶(jing)間貧(pin)鉻,增加材料(liao)的(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)傾向,這(zhe)個溫度范(fan)圍即(ji)為敏化(hua)區間。
敏化處理一般(ban)是指已經經過固(gu)溶處理的奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼,在500~850℃加熱(re),將Cr從固(gu)溶體中以碳(tan)化鉻的形式(shi)析出,造成奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的晶界腐(fu)蝕敏感性(xing),這(zhe)就(jiu)是敏化處理,是用來(lai)衡量奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼晶界腐(fu)蝕傾向的一種(zhong)檢測手(shou)段。
51. 碳(tan)當量(carbon equivalent)
碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)將鋼(gang)(gang)(gang)鐵中各(ge)種合(he)金(jin)(jin)(jin)元(yuan)素折算(suan)成碳(tan)(tan)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)(liang)。碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)中決(jue)定(ding)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和可(ke)(ke)焊性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)因素主(zhu)要是(shi)含碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)。合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(主(zhu)要是(shi)低合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang))除碳(tan)(tan)以外各(ge)種合(he)金(jin)(jin)(jin)元(yuan)素對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)與可(ke)(ke)焊性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也起著(zhu)重(zhong)要作(zuo)用(yong)。為便于表達這些材料(liao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能和焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能,通過大量(liang)(liang)(liang)(liang)試驗數據(ju)的(de)(de)統計,簡單地以碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)來表示(shi)。有(you)(you)許多(duo)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)指(zhi)標,如拉伸強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)、屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)、焊接(jie)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang),還有(you)(you)冷裂敏(min)感性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指(zhi)標(實質上也是(shi)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang))。通過對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)和冷裂敏(min)感指(zhi)數的(de)(de)估算(suan),可(ke)(ke)以初步衡量(liang)(liang)(liang)(liang)低合(he)金(jin)(jin)(jin)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)冷裂敏(min)感性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)低,這對(dui)焊接(jie)工藝條件如預(yu)熱、焊后熱處(chu)理、線(xian)能量(liang)(liang)(liang)(liang)等的(de)(de)確定(ding)具有(you)(you)重(zhong)要的(de)(de)指(zhi)導作(zuo)用(yong)。
國(guo)際焊接學會推(tui)薦的碳當(dang)量公式CE(IIW):
CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%)
式(shi)中的(de)元(yuan)素符號均表示該元(yuan)素的(de)質量(liang)分數(shu)。該式(shi)主(zhu)要(yao)適用于中、高(gao)強度(du)的(de)非調質低合金(jin)高(gao)強度(du)鋼(Rm=500~900MPa。當板厚小于20mm,CE(IIW)<0.40%時,鋼材淬硬傾(qing)向(xiang)不(bu)大(da),焊接(jie)性良好,不(bu)需(xu)預熱;CE(IIW)=0.40%~0.60%%,特別當大(da)于0.5%時,鋼材易于淬硬,焊接(jie)前需(xu)預熱。