合金鋼為什麼使用機械加工
⑴ 合金鋼為什麼要調制後才可以做機械性能
首先你要知道調質是淬火後進行高溫回火。調質後的零件的綜合力學性能較好,當機械零件承受交變載荷和工作過程中受沖擊載荷等情況進行調質處理。
⑵ 合金鋼生產工藝過程與普通鋼生產工藝過程有何不同多哪些工序為什麼
合金鋼的生產工藝流程:下料→鍛造→正火→機加工→調質處理→精加工→局部表面淬火+低溫回火→磨削。
普通鋼的生產工藝流程要精簡些。
⑶ 機械加工中,材料為什麼要在調質後才能加工
為改善材料的機械性能,材料需要進行調質處理。但調質處理過程會產生變形,體積膨脹。如果在精加工後進行熱處理,尺寸變化較大,會導致嚴重的尺寸誤差。因此調質處理通常放在機械精加工前。
調質處理是熱處理的一種工藝,是指鋼材在淬火後加高溫回火,調質可以使鋼的性能,材質得到很大程度的調整,既有較高的強度,又有優良的韌性、塑性、切削性能等。一些合金鋼或低合金鋼必須經調質後才可獲得良好綜合性能,這些鋼也可稱為調質鋼。球墨鑄鐵調質處理後既可提高強度。
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鋼的熱處理工藝包括退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等方法。其中回火又包括調質處理和時效處理。
鋼的回火是按照所希望的機械性能將已經淬火的鋼重新加熱到一定溫度(350℃~650℃)之間,保溫一定時間,然後冷卻到室溫的熱處理工藝。目的是消除淬火產生的內應力,以取得預期的力學性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。
低溫回火是工件在150~250℃進行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火殘留應力和脆性。主要應用於各類高碳鋼的工具、刃具、量具、模具、滾動軸承、滲碳及表面淬火的零件等。
中溫回火是工件在350~500 ℃之間進行的回火。目的是得到較高的彈性和屈服點,適當的韌性。回火後得到回火屈氏體,指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內分布著極其細小球狀碳化物(或滲碳體)的復相組織。主要用於彈簧、發條、鍛模、沖擊工具等。
高溫回火是工件在500~650℃以上進行的回火。目的是得到強度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能。廣泛用於各種較重要的受力結構件,如連桿、螺栓、齒輪及軸類零件等。
⑷ 碳素鋼和合金鋼在用途上的區別
一、用途不同
1、碳素鋼
1)Q195 用於製造承載較小的零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件等。
2)Q215 A 用於製造拉桿、套圈、墊圈、滲圈、滲碳零件以及焊接件等。
3)Q235 A A、B級用於製造金屬結構件、心部強度要求不高的滲碳件或碳氮共滲件、拉桿、連桿、吊鉤、車鉤、螺栓、螺母、套筒、軸以及接件;C、D級用於製造重要的焊接結構件。
4)Q255 A 用於製造轉軸、心軸、吊鉤、拉桿、搖桿、楔等強度要求不高的零件。此負焊接性尚可。
5)Q275 用於製造軸類、鏈輪、齒輪、吊鉤等強度要求高的零件。
2、合金鋼
合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元素或脫氧元素外,還含有其他合金元素(如鉻、鎳 、鉬、釩、鈦、銅、鎢、鋁、鈷、鈮、鋯和其他元素等),有的還含有某些非金屬元素(如硼、氮等)的鋼。
合金鋼的分類方法有很多,最常用的方法有按鋼中合金元素總量進行分類和按鋼的用途進行分類的兩種方法,根據鋼中合金元素含量的多少,又可分為低合金鋼,中合金鋼和高合金鋼。
按鋼的用途分可以分為結構鋼、工具鋼、模具鋼、不銹鋼、耐酸鋼等等。合金鋼的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蝕性等比碳素鋼優秀 在機械零件中應用比碳素鋼要廣。性能很突出。根據所添加的不同合金元素,可以具有各種不同的特殊性能。
二、包含元素不同
合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素。
1、合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元素或脫氧元素外,還含有其他合金元素,有的還含有某些非金屬元素的鋼。根據鋼中合金元素含量的多少,又可分為低合金鋼,中合金鋼和高合金鋼。
2、而碳鋼主要指力學性能取決於鋼中的碳含量,而一般不添加大量的合金元素的鋼,有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。
三、化學性能不同
1、碳鋼中含有一定量的碳,硬度越大,強度也越高,但塑性較低 。
2、而合金鋼中則再加入另外元素,如錳、鎳、鉻、硅等,使其獲得不同的機械與化學性能,以達到更好的使用要求。
⑸ 合金鋼的作用
1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳含量超過0.23%時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於淬火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。
10、釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
⑹ 什麼是合金鋼的加工工藝
合金鋼是在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能.
⑺ 為什麼機械切削加工要劃分階段 怎樣劃分的 熱處理的作用
我知道樓主有的是熱處理的作用吧,前面兩問在《機械製造工藝基礎》的第七頁有答案,就想知道熱處理作用:就是提高材料的機械性能、消除殘余應力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的,熱處理工藝可分為兩大類:預備熱處理和最終熱處理。
1 .預備熱處理
預備熱處理的目的是改善加工性能、消除內應力和為最終熱處理准備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調質等。
( 1 )退火和正火 退火和正火用於經過熱加工的毛坯。含碳量大於 0.5% 的碳鋼和合金鋼,為降低其硬度易於切削,常採用退火處理;含碳量低於 0.5 % 的碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過低切削時粘刀,而採用正火處理。退火和正火尚能細化晶粒、均勻組織,為以後的熱處理作準備。退火和正火常安排在毛坯製造之後、粗加工之前進行。
( 2 )時效處理 時效處理主要用於消除毛坯製造和機械加工中產生的內應力。
為避免過多運輸工作量,對於一般精度的零件,在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件(如座標鏜床的箱體等),應安排兩次或數次時效處理工序。簡單零件一般可不進行時效處理。
除鑄件外,對於一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為消除加工中產生的內應力,穩定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工,在校直工序後也要安排時效處理。
( 3 )調質 調質即是在淬火後進行高溫回火處理,它能獲得均勻細致的回火索氏體組織,為以後的表面淬火和滲氮處理時減少變形作準備,因此調質也可作為預備熱處理。
由於調質後零件的綜合力學性能較好,對某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序。
2 .最終熱處理
最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。
( 1 )淬火 淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應用較廣,而且表面淬火還具有外部強度高、耐磨性好,而內部保持良好的韌性、抗沖擊力強的優點。為提高表面淬火零件的機械性能,常需進行調質或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為:下料——鍛造——正火(退火)——粗加工——調質——半精加工——表面淬火——精加工。
( 2 )滲碳淬火 滲碳淬火適用於低碳鋼和低合金鋼,先提高零件表層的含碳量,經淬火後使表層獲得高的硬度,而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要採取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料)。由於滲碳淬火變形大,且滲碳深度一般在 0.5~ 2mm 之間,所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為:下料—鍛造—正火—粗、半精加工—滲碳淬火—精加工。
當局部滲碳零件的不滲碳部分採用加大餘量後,切除多餘的滲碳層的工藝方案時,切除多餘滲碳層的工序應安排在滲碳後,淬火前進行。
( 3 )滲氮處理 滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由於滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較薄(一般不超過 0.6~ 0.7mm ),滲氮工序應盡量靠後安排,為減小滲氮時的變形,在切削後一般需進行消除應力的高溫回火。
⑻ 為什麼可以用鋼來切削鋼
當你走到車床、刨床或銑床旁邊時,能看到用鋼作的刀具在對鋼料來進行切削加工。並且真是「削鋼如泥」一樣,不久,就把鋼料加工成所需要的零件了。
從表面上看來,兩個全是鋼。為什麼用鋼做的刀具可以切削鋼料呢?
因為它們是有很大差別的。做刀具的鋼,只要比被加工的鋼料的硬度高一些,就可以進行切削。通常做工具用的鋼,含碳量相當高,並且經過了熱處理,從而使它變得更硬,不容易磨損。但是在切削速度相當高的情況下,也會由於摩擦產生高溫。但高碳鋼在高溫下就不硬了,所以用於高速切削的刀具,一定要用高速鋼(俗稱鋒鋼)來做。高速鋼是一種合金工具鋼,它主要含有鎢、鉻、鋇等合金元素,就是在高溫下(600℃以下),仍然相當堅硬。可是在更高的溫度下(大於600℃),高速鋼的硬度也明顯下降,不可以使用了。在這種情況下就要採用硬質合金。一般用的硬質合金主要是由鈷、鎢、鉻以及碳等元素組成的。它已不是鋼了,由於其中含鐵量很少,並且鐵被看做無用的雜質。
合金元素是相當寶貴的,不只是在工具鋼中鎢、鉻、鋇可以提高硬度,還有許多合金元素可以使鋼具有各種各樣的特殊性能。如:普通鋼十分容易生銹,特別是在潮濕空氣中銹蝕得更快,但是鋼中含有一點銅和磷,抗大氣腐蝕性就明顯增強,使用壽命可以延長兩倍。
製造電機以及變壓器需要電磁性相當好的鋼片,只要向低碳鋼中加2%~4%的硅就能夠製得硅鋼片了。
向低碳鋼中加一點鉬,可以明顯改善鋼的熱處理性能以及機械性能,從而提高鋼的強度及韌性,十分適宜於製造鍋爐。
很多合金鋼中假如加一點釩或鈮就可以大大提高機械性能,既有很高的強度,又有相當好的沖擊韌性,主要用於飛機、火箭、潛艇以及其它國防武器的製造。
向鋼中加入適量的鉻、鎳、鈦、鋁以及鈮等元素就可以製成各種各樣不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼,用於各種各樣的用途。
除了加入合金元素外,可以改變鋼鐵的性能的另外重要手段是熱處理。也就是把鋼鐵加熱到一定的溫度,再在各種不同的條件下,以不同的降溫速度進行冷卻,如在水中或油中就冷卻相當快,而在空氣中或爐子中就冷卻相當慢。冷卻快能使鋼鐵變硬,強度高;冷卻慢能使鋼鐵變軟,強度變低,可是塑性以及韌性好。所以依據不同的要求,對鋼鐵可能採取不同的熱處理方法,例如淬火、回火,以及正火、退火等。如工具鋼須經淬火才可以獲得相當高的硬度,但是被切削加工的鋼鐵經常先經退火或正火,才更容易切削。對於大量特種用途的鋼材,還有其它特殊的熱處理方法。
⑼ 合金鋼機械性能
因為調質的目的是得到綜合機械性能,所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬專度要求的,就要按圖紙要屬 求調整回火溫度,以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高,硬度要求就高;而有些齒輪、 帶鍵槽的軸類零件,因調質後還要進行銑、插加工,硬度要求就低些。關於回火保溫時間, 視硬度要求和工件大小而定,回火後的硬度取決於回火溫度,與回火時間關系不 大,但必須回透,一般工件回火保溫時間總在一小時以上。
⑽ 合金鋼用來干什麼的 幫忙解釋一下
資料選自豐金銳刀具
高速鋼鋸片叫風鋼鋸片白鋼鋸片種含量碳(C)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等元素合金鋼鋸片
高速鋼毛培料經切割鍛打退火半品淬火齒等產工藝具高熱硬性切削溫度高達600℃硬度仍明顯降鋸片切削速度達每鍾60米高速鋼鋸片由名
高速鋼鋸類
高速鋼按化普通高速鋼及高性能高速鋼
按製造工藝熔煉高速鋼及粉末冶金高速鋼
高速鋼鋸確使用
1、同規格用途鋸片其設計刀角度基體形式所同盡量按其所應場合使用;
2、設備主軸夾板尺寸及形位精度使用效影響安裝鋸片前要檢查調整特別夾板與鋸片接觸面影響夾緊力造
位移打滑素必須除;
3、隨注意鋸片工作情況發異振、嗓聲、加工面走料情況必須及停機調整並及修磨保持峰利;
4、修磨鋸片改變其原角度避免刀局部驟熱驟冷請專業修磨;
5、暫用鋸片要垂直吊掛避免間平放更應物堆壓其刀處要加保護許碰撞
高速鋼鋸片用途
普通高速鋼鋸主要用於鋼鐵銅鋁等硬金屬材料窄深槽加工或切斷用於非金屬銑削加工高性能高速鋼鋸主要用於難切削材料(耐熱鋼、銹鋼等高強度鋼)銑削加工
高速鋼鋸片特點:重復用高速鋼鋸片磨齒機翻磨刃齒提高產效率降低本
高速鋼鋸片適用機械:各種產、進口自或半自及液壓切管機、金屬圓鋸機、管材料機、管材加工機械、鋸切機床、銑床等
高速鋼鋸片齒型:BW齒型用廣泛A、B、C型齒BR、VBR齒型內用比較少