20号钢板品质过关

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钢板合金元素对回火转变的影响 (1)提高回火稳定性 合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变(即在较高温度才开始分解和转变)， 提高铁素体的再结晶温度 使碳化物难以聚集长大，因此提高了钢对回火软化的抗力 即提高了钢的回火稳定性。提高回火稳定性作用较强的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)产生二次硬化 一些Mo、W、V含量较高的高合金钢回火时 硬度不是随回火温度升高而单调降低 而是到某一温度(约400℃)后反而开始增大 并在另一更高温度(一般为550℃左右)达到峰值。这是回火过程的二次硬化现象 它与回火析出物的性质有关。当回火温度低于450℃时 钢中析出渗碳体; 在450℃以上渗碳体溶解 钢中开始沉淀出弥散稳定的难熔碳化物Mo2C、W2C、VC等 使硬度重新升高 称为沉淀硬化。回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可导致二次硬化。

大量的试验表明：厚壁不锈钢板在形变过程中不同程度地出现错层、形变孪晶、应变诱发马氏体，并在晶界与退火孪晶附近形成位错塞积和位错胞状组织。这些形变组织结构对加工硬化均有贡献。进行固溶处理的主要目的就是为了材料的内应力并降低硬度，提高厚壁不锈钢板的可成形性。而处理后硬度值过高说明软化效果差，残余应力没有充分释放，因为残余应力引起的晶格畸变也会使硬度值改变。正是由于残余应力的存在，导致在厚壁不锈钢板扩口时容易在应力集中的地方产生裂纹，从而影响扩口性能。由于晶界和晶界两侧晶粒的位向差，增加了晶体中位错滑移的阻力，因此晶界的主要作用是阻碍位错运动。晶粒越细，晶界越多，阻碍位错滑移的作用就越大，厚壁不锈钢板屈服强度就越高，形成了晶界强化，从而产生加工硬化；因此晶粒越小，在扩口时越容易产生加工硬化。刀具的刃口圆角和后刀面的磨损对厚壁不锈钢板表面层的冷作硬化有很大影响，刃口圆角和后刀面的磨损量越大，冷作硬化层的硬度和深度也越大。

钢板合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响除Co外 几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性 推迟珠光体类型组织的转变 使C曲线右移 即提高钢的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必须指出 加入的合金元素 只有完全溶于奥氏体时 才能提高淬透性。如果未完全溶解 则碳化物会成为珠光体的核心 反而降低钢的淬透性。另外 两种或多种合金元素的同时加入(如 铬锰钢、铬镍钢等) 比单个元素对淬透性的影响要强得多。 除Co、Al外 多数合金元素都使Ms和Mf点下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用强 Si实际上无影响。Ms和Mf点的下降 使淬火后钢中残余奥氏体量增多。残余奥氏体量过多时可进行冷处理(冷至Mf点以下) 以使其转变为马氏体; 或进行多次回火 这时残余奥氏体因析出合金碳化物会使Ms、Mf点上升 并在冷却过程中转变为马氏体或贝氏体(即发生所谓二次淬火)。

合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。成分特点 中碳钢板：碳含量一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多；加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多； (3) 加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，其适宜含量约为0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。45钢与40Cr钢调质后性能的对比钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m245钢 850℃水淬 550℃回火 f50 　700 　500 　15 　45 　700 40Cr钢 850℃油淬 570℃回火 f50 (心部) 　850 　670 　16 　58 　10

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