①. 交(jiao)貨狀態(delivery condition)
交(jiao)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)是(shi)指交(jiao)貨(huo)(huo)產品的(de)最(zui)終塑性變(bian)形加(jia)工或最(zui)終熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)狀(zhuang)態(tai)。最(zui)終塑性變(bian)形加(jia)工狀(zhuang)態(tai)也可理(li)解為不經(jing)(jing)過(guo)熱(re)處(chu)(chu)理(li)交(jiao)貨(huo)(huo)的(de)狀(zhuang)態(tai),如(ru)熱(re)軋(鍛)及(ji)(ji)冷拉(軋)狀(zhuang)態(tai)。經(jing)(jing)正火、退(tui)火、高溫回(hui)火、調質及(ji)(ji)固溶(rong)等處(chu)(chu)理(li)的(de)統稱為熱(re)處(chu)(chu)理(li)狀(zhuang)態(tai)交(jiao)貨(huo)(huo),或根據熱(re)處(chu)(chu)理(li)類別(bie)分別(bie)稱正火、退(tui)火、高溫回(hui)火、調質及(ji)(ji)固溶(rong)等狀(zhuang)態(tai)交(jiao)貨(huo)(huo)。
②. 熱軋狀態(hot rolling condition)
鋼材在熱軋(ya)或鍛造后不再對其進行專門熱處理,冷卻后直接交貨,稱(cheng)為熱軋(ya)或熱鍛狀態。
熱(re)軋(ya)(ya)(鍛(duan))的終止溫(wen)度(du)為(wei)800~900℃,之(zhi)后一般在空氣中自(zi)然冷卻,因而熱(re)軋(ya)(ya)(鍛(duan))狀態(tai)相當于正(zheng)火(huo)處理。所不(bu)同(tong)的是(shi)因為(wei)熱(re)軋(ya)(ya)(鍛(duan))終止溫(wen)度(du)有高有低,不(bu)像正(zheng)火(huo)處理加熱(re)溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)嚴格(ge),因而鋼(gang)(gang)材組織與性(xing)能(neng)的波(bo)動比正(zheng)火(huo)大(da)。目前不(bu)少鋼(gang)(gang)鐵企業采用控(kong)制(zhi)終軋(ya)(ya)溫(wen)度(du)軋(ya)(ya)制(zhi),由于終軋(ya)(ya)溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)很嚴格(ge),并在終軋(ya)(ya)后采取強(qiang)制(zhi)冷卻措(cuo)施,因而鋼(gang)(gang)的晶粒細化,交貨鋼(gang)(gang)材有較高的綜合(he)力學性(xing)能(neng)。無扭控(kong)冷熱(re)軋(ya)(ya)盤條比普通(tong)熱(re)軋(ya)(ya)盤條性(xing)能(neng)優(you)越就是(shi)這個道(dao)理。
熱(re)軋(鍛)狀態交貨的鋼(gang)材,由(you)于表面覆蓋有(you)一(yi)層(ceng)氧化(hua)鐵皮,因而具有(you)一(yi)定的耐蝕性,儲運保管的要求不像冷(leng)(拉(la))軋狀態交貨的鋼(gang)材那樣嚴格,大中型型鋼(gang)、中厚鋼(gang)板可以在露(lu)天貨場或經苦蓋后存放。
③. 冷(leng)拉(軋)狀態(tai) [cold drawn(rolling)condition]
經冷(leng)拉、冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)等冷(leng)加工成形(xing)的鋼材(cai),不經任何熱處理(li)而直(zhi)接(jie)交貨的狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai),稱為冷(leng)拉或冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。與(yu)熱軋(ya)(ya)(ya)(鍛)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)相比(bi),冷(leng)拉(軋(ya)(ya)(ya))狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的鋼材(cai)尺(chi)寸精度高,表面質(zhi)量好,表面粗(cu)糙度低(di),并有較高的力學(xue)性能。
由于冷拉(軋)狀(zhuang)(zhuang)態交貨的鋼(gang)材表面(mian)沒有(you)氧化鐵(tie)皮覆蓋(gai),并且存在很大的內(nei)應力(li),極易(yi)遭受腐蝕或生銹(xiu),因而(er)冷拉(軋)狀(zhuang)(zhuang)態的鋼(gang)材,其(qi)包裝(zhuang)、儲運均有(you)較(jiao)嚴(yan)格的要求,一(yi)般均需在庫(ku)房內(nei)保管,并應注(zhu)意庫(ku)房內(nei)的溫度(du)、濕度(du)控制(zhi)。
④. 常(chang)用鋼的熱處理(li)方法(fa)分類(lei)
常(chang)用(yong)鋼的熱(re)處(chu)理方法(fa)分(fen)類如圖(tu)16.5所示。熱(re)處(chu)理的方法(fa)雖然(ran)很多,但任何(he)一(yi)種熱(re)處(chu)理工藝部是由加熱(re)、保(bao)(bao)溫(wen)、冷卻三個階(jie)段組(zu)成見圖(tu)16.6,只是加熱(re)溫(wen)度(du)的高(gao)低、保(bao)(bao)溫(wen)時的長短和冷卻速度(du)不同。
⑤. 正(zheng)火(huo)狀態(norma lized condition)
鋼(gang)(gang)材(cai)出廠前經正火(huo)(huo)熱(re)處理,這種(zhong)交貨狀態(tai)(tai)稱正火(huo)(huo)狀態(tai)(tai)。由于正火(huo)(huo)加熱(re)溫度(du)[亞共析鋼(gang)(gang)為(wei)Ac3+(30~50℃),過共析鋼(gang)(gang)為(wei)Accm+(30~50℃)] 比(bi)(bi)熱(re)軋終止溫度(du)控制嚴(yan)格,因而鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)、性(xing)能均勻。與退(tui)火(huo)(huo)狀態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)材(cai)相比(bi)(bi),由于正火(huo)(huo)冷卻速度(du)較(jiao)(jiao)快,鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)中(zhong)珠光體(ti)數量(liang)增多,珠光體(ti)層(ceng)片及鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)晶粒細化,因而有(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)力學性(xing)能,并有(you)利于改善低(di)碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)魏氏組(zu)織(zhi)和(he)過共析鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)滲碳體(ti)網狀,可(ke)為(wei)成品的(de)(de)(de)(de)進一(yi)步熱(re)處理做好組(zu)織(zhi)準(zhun)備。碳素結構鋼(gang)(gang)、合(he)金(jin)結構鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)材(cai)常采用正火(huo)(huo)狀態(tai)(tai)交貨。某些低(di)合(he)金(jin)高強度(du)鋼(gang)(gang)如(ru)14MnMoVBRE、14CrMnMoVB鋼(gang)(gang)為(wei)了獲得貝氏體(ti)組(zu)織(zhi),也要(yao)求正火(huo)(huo)狀態(tai)(tai)交貨。
⑥. 退火狀態(tai)(annealed condition)
為降(jiang)(jiang)低鋼的(de)硬(ying)度和提(ti)高塑性(xing),便(bian)于加工,或者為消除冷(leng)卻與(yu)焊接(jie)時(shi)產生(sheng)的(de)硬(ying)脆性(xing)與(yu)內應力,可(ke)(ke)(ke)將鋼材加熱(re)到800~900℃,經過保溫后緩(huan)慢冷(leng)卻,可(ke)(ke)(ke)達到使用的(de)要(yao)求。如白口鐵(tie)在900~1100℃退火,可(ke)(ke)(ke)降(jiang)(jiang)低硬(ying)脆性(xing),得到可(ke)(ke)(ke)鍛(duan)性(xing)。
鋼材出廠(chang)前經退火(huo)熱處理,這種交貨狀態(tai)稱退火(huo)狀態(tai)。退火(huo)的目(mu)的主要是消(xiao)除(chu)和改善前道工序遺留的組(zu)(zu)織缺陷和內應力,并為后道工序做好組(zu)(zu)織和性能(neng)上的準(zhun)備。
合(he)金(jin)結構鋼、保證淬(cui)透性合(he)金(jin)鋼、冷鐓鋼、軸承鋼、工具鋼、汽(qi)輪機(ji)葉片用(yong)鋼,鐵素體(ti)型不(bu)銹耐熱(re)鋼的鋼材常用(yong)退火(huo)狀(zhuang)態交貨(huo)。
⑦. 高溫回火狀態(high temperature tempering condition)
鋼(gang)(gang)材(cai)出廠(chang)前經高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)熱處理,這(zhe)種交貨(huo)狀態(tai)稱為高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)狀態(tai)。高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)的溫(wen)度高(gao)(gao),有(you)利于徹底(di)消除內應力,提高(gao)(gao)塑性和韌性,碳(tan)素結構鋼(gang)(gang)、合金結構鋼(gang)(gang)、保證淬(cui)(cui)(cui)透性合金鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)材(cai)均可采用(yong)高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)狀態(tai)交貨(huo)。某些(xie)馬氏(shi)體型高(gao)(gao)強(qiang)度不(bu)銹鋼(gang)(gang)、高(gao)(gao)速工具(ju)鋼(gang)(gang)和高(gao)(gao)強(qiang)度合金結構鋼(gang)(gang),由于有(you)很高(gao)(gao)的淬(cui)(cui)(cui)透性以及合金元素的強(qiang)化作用(yong),常在(zai)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(或正火(huo))后進行一(yi)次高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo),使(shi)鋼(gang)(gang)中碳(tan)化物適當集中,得(de)到碳(tan)化物顆粒較粗大的回(hui)(hui)(hui)火(huo)索氏(shi)體組織(與球化退火(huo)組織相似(si)),因而,這(zhe)種交貨(huo)狀態(tai)的鋼(gang)(gang)材(cai)有(you)很好的切削加工性能。
⑧. 固(gu)溶處理狀態(solid solution treatment)
鋼材出廠前(qian)(qian)經固溶(rong)處(chu)理,這種(zhong)(zhong)交貨狀態(tai)稱為固溶(rong)處(chu)理狀態(tai)。這種(zhong)(zhong)狀態(tai)主(zhu)要適用于奧氏體不銹鋼材出廠前(qian)(qian)的處(chu)理。通(tong)過固溶(rong)處(chu)理,得到單相奧氏體組(zu)(zu)織,以提高鋼的韌性和(he)塑性,為進(jin)一步冷(leng)加工(冷(leng)軋或冷(leng)拉)創造條件,也(ye)可為進(jin)一步沉淀硬化做好(hao)組(zu)(zu)織準備。
鋼(gang)材(cai)(cai)交(jiao)(jiao)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)還(huan)有(you)許多種(zhong)(zhong),例如調(diao)質(zhi)狀(zhuang)態(tai)(tai)、時(shi)效處(chu)理狀(zhuang)態(tai)(tai)等(deng)。此外,還(huan)有(you)酸洗(xi)、剝皮、磨光、拋光等(deng)表面加工狀(zhuang)態(tai)(tai)。同一(yi)(yi)鋼(gang)材(cai)(cai)可以(yi)(yi)有(you)多種(zhong)(zhong)不同的(de)交(jiao)(jiao)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai),以(yi)(yi)滿(man)足(zu)使(shi)用單位(wei)(wei)各種(zhong)(zhong)不同的(de)需要。正確地選(xuan)擇(ze)鋼(gang)材(cai)(cai)交(jiao)(jiao)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai),對使(shi)用單位(wei)(wei)的(de)進(jin)一(yi)(yi)步加工、處(chu)理,確保(bao)產品質(zhi)量(liang),降低生產成本都有(you)十分重要的(de)意義,必須(xu)(xu)引起足(zu)夠的(de)重視。訂購(gou)鋼(gang)材(cai)(cai)時(shi),在貨(huo)(huo)單、合同等(deng)單據(ju)上,必須(xu)(xu)注明是何(he)種(zhong)(zhong)交(jiao)(jiao)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)。當選(xuan)定熱處(chu)理狀(zhuang)態(tai)(tai)交(jiao)(jiao)貨(huo)(huo)時(shi),還(huan)應注明是指鋼(gang)材(cai)(cai)本身還(huan)是試(shi)棒,以(yi)(yi)免發(fa)生錯誤。
⑨. 耐蝕性(corrosion resistance)
是指金(jin)屬(shu)材料抵抗周(zhou)圍(wei)介質(zhi)腐蝕(shi)作用的(de)能力。金(jin)屬(shu)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)好,就不易受到(dao)周(zhou)圍(wei)介質(zhi)的(de)作用而發生(sheng)質(zhi)量上的(de)變(bian)化(hua),表現出穩定(ding)的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能,因此又叫做化(hua)學(xue)穩定(ding)性(xing)(xing)。根據腐蝕(shi)的(de)種(zhong)類不同,耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)可分為抗氧化(hua)性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)酸性(xing)(xing)等。
一(yi)般來說(shuo),鋼(gang)鐵的耐(nai)蝕(shi)性不(bu)(bu)如有(you)色金屬(shu)。但(dan)是,不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)有(you)色金屬(shu)的耐(nai)蝕(shi)性不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),同(tong)(tong)(tong)一(yi)種(zhong)有(you)色金屬(shu)的耐(nai)蝕(shi)性,也因周圍腐蝕(shi)介質(zhi)的種(zhong)類(lei)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)而異。
耐蝕性是在(zai)不同介質(zhi)作(zuo)用(yong)下(xia)的零件(jian)和構(gou)件(jian)選用(yong)金屬材料的重(zhong)要依據(ju)。
⑩. 力學(xue)性(xing)能(neng)(mproperti)
金(jin)屬材料在外(wai)力作(zuo)用下表(biao)現(xian)出來的各(ge)種特(te)性,如彈性、塑(su)性、韌性、強(qiang)度(du)、硬度(du)等。
?. 彈(dan)性(elasticity)
金屬材料(liao)受外力作用發生了(le)變形(xing),當去(qu)掉外力后,恢復原來形(xing)狀和尺(chi)寸的(de)能力,稱為(wei)彈性。金屬材料(liao)彈性的(de)好壞(huai),是通過(guo)彈性極(ji)限(xian)、比例極(ji)限(xian)來反映的(de)。
金屬的(de)彈(dan)性對制(zhi)造彈(dan)性零部件具有重要意義。
?. 塑(su)性(plasticity)
金屬材料在(zai)外(wai)力(li)作用下產生永久(jiu)變形(指去掉外(wai)力(li)后(hou)不能恢(hui)復(fu)原狀的變形),但不會被破壞(huai)的能力(li),叫做塑(su)性。塑(su)性用斷后(hou)伸長率、斷面收縮率表示(shi)。
金屬的(de)塑(su)性與變(bian)形方(fang)式有(you)關。例(li)如,有(you)些金屬在受拉伸變(bian)形時要(yao)發(fa)生破壞,但受擠壓(ya)或模鍛時可不發(fa)生破裂。
金屬的塑性是進行壓力加工、冷彎工藝等必須考慮(lv)的重(zhong)要(yao)因素(su)。另(ling)外,適當的塑性對提(ti)高金屬結構(gou)的安全可靠性十分必要(yao)。
13. 強(qiang)度(intensity&strength)
金(jin)屬(shu)材料在(zai)外(wai)力作用下抵抗變(bian)形和斷裂的能力稱(cheng)為強(qiang)度。金(jin)屬(shu)材料的強(qiang)度是通(tong)過比例極(ji)(ji)限、彈性(xing)極(ji)(ji)限、屈服(fu)強(qiang)度、抗拉(la)強(qiang)度等許(xu)多強(qiang)度指標來反映的。
在外力作用(yong)下(xia)工作的(de)零(ling)件或(huo)構(gou)件,其強度是(shi)選(xuan)用(yong)金屬材(cai)料的(de)重要依據。
14. 強度極限(ultimate strength)
強度極限是(shi)在(zai)拉伸(shen)應力(li)-應變曲線上(shang)的最大(da)應力(li)點。
15. 比(bi)例極限(proportional limit)
在彈性(xing)變形階段,金屬材料所承受的和應變能力(li)保持正比的最大應力(li),稱為比例極限(xian)(xian)。由于比例極限(xian)(xian)很(hen)難測定,所以常(chang)常(chang)采用(yong)發生很(hen)微小的塑性(xing)變形量的應力(li)值來表示,稱為規定比例極限(xian)(xian)。
16. 彈(dan)性(xing)極限(elastic limit)
金(jin)屬能保持彈(dan)性(xing)變(bian)形的(de)最大應力(li),稱為彈(dan)性(xing)極(ji)限。由于彈(dan)性(xing)極(ji)限很難測(ce)定,所以常(chang)常(chang)采用很微(wei)小(xiao)的(de)塑性(xing)變(bian)形量的(de)應力(li)值來表示。
17. 屈服極(ji)限(yield limit)
屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)限(xian)為材料(liao)的(de)拉伸(shen)應力(li)超過(guo)彈性(xing)范圍,開(kai)始發(fa)生塑性(xing)變(bian)形時(shi)的(de)應力(li)。有些材料(liao)的(de)拉伸(shen)應力(li)-應變(bian)曲線并不(bu)出(chu)現明(ming)顯(xian)的(de)屈(qu)服(fu)(fu)平臺,即不(bu)能明(ming)確地確定其屈(qu)服(fu)(fu)點。對于此種情(qing)況,工程上規定取試樣產生0.2%殘余變(bian)形的(de)應力(li)值作(zuo)為條件屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)限(xian)。
SMYS:規定的最小屈服強度(the specified minimum yield strength)。這(zhe)個詞匯(hui)經常在一些壓(ya)力試驗(yan)等規范內出(chu)現(xian)。
18. 抗拉(la)強(qiang)度(du)(tensile strength)
與(yu)規定(ding)的(de)最小拉(la)(la)伸(shen)(shen)強度(SMTS)金屬(shu)試樣拉(la)(la)伸(shen)(shen)時(shi),在拉(la)(la)斷(duan)前(qian)所承受的(de)最大(da)應(ying)力(li),稱為抗拉(la)(la)強度。它表(biao)示(shi)金屬(shu)材料在拉(la)(la)力(li)作用下抵抗大(da)量塑性(xing)變(bian)形和破壞(huai)的(de)能力(li),抗拉(la)(la)強度以Rm表(biao)示(shi),單(dan)位為MPa。
SMTS為規定的最(zui)小拉伸強度(the specified minimum tensile strength)。
19. 抗彎強度(bending strength)
試樣在位于(yu)兩(liang)支(zhi)承中間的集(ji)中負荷(he)作用下折斷(duan)(duan)時,折斷(duan)(duan)橫截面(危險截面)所承受的最大正應(ying)力(li),稱(cheng)為抗彎(wan)強度。
20. 抗壓強度(compressive stgth)
材料在壓(ya)力作用下不發生碎裂的所能承受的最大正應力,稱為(wei)抗壓(ya)強度。
21. 伸長率(elongation percentage)
金屬在(zai)拉伸試驗時,試樣拉斷后(hou),其標距(ju)部分所增加的長(chang)(chang)(chang)(chang)度與(yu)原標距(ju)長(chang)(chang)(chang)(chang)度的百分比(bi),稱(cheng)為(wei)斷后(hou)伸長(chang)(chang)(chang)(chang)率(lv)。以(yi)A表(biao)示,單(dan)位為(wei)%。標距(ju)長(chang)(chang)(chang)(chang)度對伸長(chang)(chang)(chang)(chang)率(lv)影響很(hen)大,所以(yi)伸長(chang)(chang)(chang)(chang)率(lv)必(bi)須注明(ming)標距(ju)。
22. 斷面收縮率(section shrinkage)
金屬拉伸試驗中(zhong),在斷(duan)裂(lie)處試樣截(jie)面面積減小的(de)百(bai)分率(lv),稱(cheng)為斷(duan)面收縮率(lv)。
23. 持久極(ji)限(endurance limit)或持久強度(du)(rupture strength)
持久極限指金(jin)屬材(cai)料(liao)在(zai)給定(ding)溫度下(xia),經過一定(ding)時間破壞時所能承受的恒定(ding)應力(li)。
24. 蠕變極(ji)限(creep limit)
金屬材(cai)料在一定溫度和長時(shi)間(jian)受力狀態下,即使所(suo)受應力小于其屈服強度,但(dan)隨著時(shi)間(jian)的增長,也會(hui)慢慢地產生塑性變(bian)形(xing),這種現象稱為蠕變(bian)。
蠕(ru)變極限是(shi)指(zhi)金屬材料(liao)在一定(ding)溫度和恒定(ding)應力下,在規(gui)定(ding)的時(shi)間內(nei)的蠕(ru)變變形量或蠕(ru)變速度不超過某一規(gui)定(ding)值(zhi)時(shi)所能承受的最(zui)大應力。
25. 疲勞極限(fatigue limit)
金屬(shu)材料在受(shou)重(zhong)復或交變(bian)應(ying)力(li)作(zuo)用時,雖其所受(shou)應(ying)力(li)遠(yuan)小(xiao)于抗拉強度,甚至小(xiao)于彈性極(ji)限,經(jing)多次循(xun)環(huan)后,在無顯著外觀(guan)變(bian)形(xing)情況下(xia)而(er)會(hui)發生斷裂,這種現(xian)象稱為疲勞。金屬(shu)材料在重(zhong)復或交變(bian)應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia),經(jing)過周次N的應(ying)力(li)循(xun)環(huan)仍不發生斷裂時所能承受(shou)最大應(ying)力(li)稱為疲勞極(ji)限。
26. 疲勞強(qiang)度(fatigue strength)
金屬(shu)材料(liao)在重(zhong)復(fu)或(huo)交變應(ying)力(li)(li)作用(yong)(yong)下(xia)(xia),循環N次(ci)后斷(duan)裂時所能(neng)承(cheng)受的最大應(ying)力(li)(li),叫(jiao)做疲(pi)(pi)勞強度(du),N稱為材料(liao)的疲(pi)(pi)勞壽命,某些金屬(shu)材料(liao)在重(zhong)復(fu)或(huo)交變應(ying)力(li)(li)作用(yong)(yong)下(xia)(xia)沒有明顯的疲(pi)(pi)勞極(ji)限,常(chang)采用(yong)(yong)疲(pi)(pi)勞強度(du)表示。
27. 沖擊吸收功(impact absorbing energy)或沖擊韌(ren)性值(impact toughness)
金(jin)屬材料對沖(chong)(chong)擊(ji)負荷的(de)(de)(de)抵抗能(neng)力稱(cheng)為(wei)韌(ren)(ren)性,通(tong)常用沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功或沖(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性值來度(du)量。用一定(ding)尺寸和(he)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang),在規定(ding)類型(xing)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗機(ji)上受(shou)一次沖(chong)(chong)擊(ji)負荷折(zhe)斷時所吸收(shou)的(de)(de)(de)功,稱(cheng)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功,試(shi)(shi)樣(yang)刻(ke)槽處單(dan)位面積上所消(xiao)耗的(de)(de)(de)功,稱(cheng)為(wei)沖(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性值。
28. 低(di)溫(wen)沖擊(ji)韌性(xing)(low temperature impact toughness)和(he)高(gao)溫(wen)沖擊(ji)韌性(xing)(hightemperature impact toughness)
金屬(shu)材料在常溫(wen)(wen)、低(di)(di)溫(wen)(wen)及高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)所測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)或(huo)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值是不(bu)一樣的。低(di)(di)溫(wen)(wen)條件(jian)下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing),稱為(wei)低(di)(di)溫(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing);高(gao)溫(wen)(wen)條件(jian)下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing),稱為(wei)高(gao)溫(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)。低(di)(di)溫(wen)(wen)或(huo)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)或(huo)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值都要(yao)注明(ming)試(shi)驗(yan)溫(wen)(wen)度。
29. 金(jin)屬材料的冷(leng)脆(cold brittleness)及脆性轉(zhuan)變溫(wen)度
鋼材在較低(di)溫(wen)(wen)度(du)時發生的脆性斷裂(lie)(lie),通常稱(cheng)為(wei)冷脆。材料發生脆裂(lie)(lie)時的臨界溫(wen)(wen)度(du)稱(cheng)為(wei)韌(ren)性-脆裂(lie)(lie)轉變溫(wen)(wen)度(du),簡稱(cheng)脆性轉變溫(wen)(wen)度(du)。
30. 硬度(hardness)
材料抵抗更硬(ying)物(wu)體壓入其表面的(de)能力(li),稱為(wei)硬(ying)度,根據試驗方(fang)法(fa)(fa)和(he)適用(yong)范(fan)圍的(de)不同,硬(ying)度可分為(wei)布氏(shi)硬(ying)度(HB)、洛氏(shi)硬(ying)度(HR)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(HV)等許多種,其測(ce)定方(fang)法(fa)(fa)和(he)適用(yong)范(fan)圍各(ge)異(yi)。
硬度(du)反(fan)映(ying)材料對局(ju)部(bu)塑性(xing)(xing)變形的抗力及材料的耐(nai)磨性(xing)(xing)。硬度(du)不(bu)是(shi)一(yi)個單(dan)純的物理量,而是(shi)反(fan)映(ying)彈性(xing)(xing)、強度(du)和塑性(xing)(xing)等綜合(he)性(xing)(xing)能的指標(biao)。它(ta)是(shi)金屬(shu)材料的重要性(xing)(xing)能指標(biao)之(zhi)一(yi)。一(yi)般來說,硬度(du)越高,耐(nai)磨性(xing)(xing)越好。
31. 布氏硬度(brineu hardness)
用一定(ding)直(zhi)徑(jing)D的(de)(de)淬硬(ying)鋼(gang)球(qiu)(qiu),以(yi)(yi)規(gui)定(ding)負(fu)(fu)荷(he)P壓入試驗金屬(shu)表面(mian)并保持一定(ding)時(shi)間,除(chu)去負(fu)(fu)荷(he)后(hou),測量金屬(shu)表面(mian)的(de)(de)壓痕(hen)直(zhi)徑(jing),以(yi)(yi)直(zhi)徑(jing)算(suan)出(chu)壓痕(hen)球(qiu)(qiu)面(mian)積(ji)F再以(yi)(yi)負(fu)(fu)荷(he)P除(chu)以(yi)(yi)壓痕(hen)球(qiu)(qiu)面(mian)積(ji)F所(suo)得之商,為該金屬(shu)的(de)(de)布氏硬(ying)度值。布氏硬(ying)度以(yi)(yi)HB表示。
布氏硬度測定較為準確可靠(kao),但只適用于測定8HB~480HB范(fan)圍內(nei)的(de)(de)金屬(shu)(shu)材料。對于硬度較高(gao)的(de)(de)金屬(shu)(shu)或較薄的(de)(de)板、帶材則(ze)不適用。
32. 洛氏硬(ying)度(rockwell hardness)
洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)和(he)布氏硬(ying)度(du)(du)都是(shi)壓(ya)痕試驗(yan)法,所不(bu)同的(de)是(shi)它不(bu)是(shi)測(ce)定(ding)壓(ya)痕直徑(jing)的(de)大(da)小,而是(shi)測(ce)定(ding)壓(ya)痕的(de)深度(du)(du)。洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)的(de)測(ce)定(ding)是(shi)在先后兩次施(shi)加負(fu)荷(he)(初(chu)負(fu)荷(he)Po及(ji)總(zong)負(fu)荷(he)P)的(de)作(zuo)用(yong)下,將標準型壓(ya)頭(tou)(金剛石圓錐(zhui)體或(huo)鋼(gang)球)壓(ya)入(ru)金屬(shu)表面,當卸(xie)除主(zhu)負(fu)荷(he)P1(P1=P-P0)后,可(ke)得到由于主(zhu)負(fu)荷(he)P1所引起的(de)殘余壓(ya)入(ru)深度(du)(du)值(zhi)(zhi)e。e值(zhi)(zhi)越(yue)大(da),金屬(shu)的(de)硬(ying)度(du)(du)越(yue)低;反(fan)之則硬(ying)度(du)(du)越(yue)高(gao)。e值(zhi)(zhi)以規(gui)定(ding)單位(wei)(wei)(wei)0.002mm表示,壓(ya)頭(tou)軸(zhou)向位(wei)(wei)(wei)移(yi)一個單位(wei)(wei)(wei)(0.002mm)相當于洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)變(bian)化一個數,洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)用(yong)符(fu)號HR表示。洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)分(fen)為HRC、HRA和(he)HRB三種。
33. 晶粒(crystalline grain)、晶界(grain boundary)
組成金屬材料的小(xiao)晶(jing)體(ti),稱為晶(jing)粒(li)(li)。晶(jing)粒(li)(li)與(yu)晶(jing)粒(li)(li)之(zhi)間的分(fen)界面(mian),稱為晶(jing)界。
34. 相(xiang)(phase)、相(xiang)界(phase boundary)
在(zai)金(jin)屬或合金(jin)中,凡成(cheng)分相(xiang)同(tong)(tong)、結(jie)構(gou)相(xiang)同(tong)(tong)并(bing)由界面互相(xiang)隔開的均勻組成(cheng)部分,稱(cheng)為相(xiang),相(xiang)與相(xiang)之(zhi)間的界面,稱(cheng)為相(xiang)界。
35. 固溶體(solid solution)
組成合金的(de)一(yi)(yi)種(zhong)金屬元(yuan)素(su)的(de)晶(jing)體中溶(rong)有(you)另一(yi)(yi)種(zhong)元(yuan)素(su)的(de)原子形成的(de)固(gu)態相,稱(cheng)為固(gu)溶(rong)體。固(gu)溶(rong)體一(yi)(yi)般有(you)較高(gao)的(de)強度、良好的(de)塑性(xing)、耐蝕性(xing)以及高(gao)的(de)電阻和磁性(xing)。
按溶(rong)質原子在晶格中的(de)位置(zhi)不同(tong)可分(fen)為置(zhi)換固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)和間(jian)隙固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)。溶(rong)質原子占據(ju)溶(rong)劑晶格中的(de)結點位置(zhi)而形成(cheng)的(de)固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)稱(cheng)(cheng)置(zhi)換固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)。溶(rong)質原子分(fen)布于溶(rong)劑晶格間(jian)隙而形成(cheng)的(de)固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)稱(cheng)(cheng)間(jian)隙固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)。
按固(gu)(gu)溶度來分(fen)類:可(ke)分(fen)為有限(xian)(xian)固(gu)(gu)溶體和無限(xian)(xian)固(gu)(gu)溶體。無限(xian)(xian)固(gu)(gu)溶體只(zhi)可(ke)能是置換固(gu)(gu)溶體。
按溶質原(yuan)子與溶劑原(yuan)子的相(xiang)對分布來分,可分為無序(xu)固溶體(ti)和有序(xu)固溶體(ti)。
36. 金(jin)屬(shu)化合物(metal compounds)
合金(jin)中不(bu)(bu)同元素(su)的(de)原子相(xiang)互作(zuo)用形成的(de)、晶格(ge)類型和性(xing)能都完全不(bu)(bu)同于其(qi)組(zu)成元素(su)的(de),具(ju)(ju)有(you)金(jin)屬(shu)特性(xing)的(de)固態相(xiang),稱為金(jin)屬(shu)化合物。金(jin)屬(shu)化合物多數具(ju)(ju)有(you)熔點高、硬而(er)脆(cui)的(de)特點,是合金(jin)中很重要的(de)強化相(xiang)。
37. 奧氏體(austenite,A)
奧氏體(A),是碳(tan)(tan)(tan)在(zai)γ-Fe中的固溶(rong)體,溶(rong)碳(tan)(tan)(tan)能(neng)力較大,在(zai)723℃為(wei)0.8%,在(zai)1147℃時(shi)達到最大值2.06%,它是碳(tan)(tan)(tan)鋼在(zai)高溫(wen)時(shi)的組織(zhi)。
奧氏體是一種塑性(xing)很好、強度較(jiao)低的固(gu)溶體、具有(you)一定韌性(xing),不具有(you)鐵磁性(xing)。
33. 鐵素體(ferrite,F或FN)
鐵素(su)體(ti)(F)是碳(tan)在α-Fe中的固溶(rong)(rong)體(ti),其溶(rong)(rong)碳(tan)能力較差,室溫下僅溶(rong)(rong)碳(tan)0.006%,在723℃時(shi)達(da)到最大值0.02%,所(suo)以其強度、硬度較低(di),塑性(xing)及韌性(xing)很(hen)高,它是碳(tan)鋼在常溫時(shi)的主體(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(tie)素體(ti)(ti)和滲碳體(ti)(ti)相間排列的片狀層組織(zhi),是一種機械混合物,因此,其力學性能(neng)介于鐵(tie)素體(ti)(ti)和滲碳體(ti)(ti)之間,綜合力學性能(neng)較好。
41. 臨界點(critical point)
鋼加(jia)(jia)熱和(he)冷(leng)卻時發生相轉變的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度叫臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)或臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)溫(wen)(wen)度,在(zai)實際加(jia)(jia)熱和(he)冷(leng)卻時,鋼的(de)(de)(de)相變與在(zai)極端緩慢加(jia)(jia)熱(或冷(leng)卻)的(de)(de)(de)平(ping)衡狀態不一樣,往(wang)(wang)往(wang)(wang)是在(zai)一定的(de)(de)(de)過熱或者過冷(leng)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)進行的(de)(de)(de)。這(zhe)樣就(jiu)使得實際加(jia)(jia)熱或冷(leng)卻時的(de)(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)不在(zai)同一溫(wen)(wen)度上。臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)用A表示;加(jia)(jia)熱時的(de)(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)在(zai)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)A右下(xia)標字母c;冷(leng)卻時的(de)(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)在(zai)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)A右下(xia)標字母r。對(dui)鋼來(lai)說,常見的(de)(de)(de)平(ping)衡狀態和(he)加(jia)(jia)熱時的(de)(de)(de)臨(lin)(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(re)處(chu)理(heat treatment &thermal treatment)
熱(re)處理就是將金屬成材(cai)或(huo)零件加(jia)熱(re)到(dao)低(di)于熔點的一(yi)(yi)定溫度,并將此溫度保持一(yi)(yi)段時間,然后冷(leng)卻(que)至一(yi)(yi)定溫度的工藝過(guo)程(cheng)。熱(re)處理過(guo)程(cheng)一(yi)(yi)般都要經過(guo)加(jia)熱(re)→保溫→冷(leng)卻(que)三個階段。
熱處(chu)理和(he)其他加工處(chu)理不(bu)同,它不(bu)改(gai)變(bian)(bian)金(jin)(jin)屬成材(cai)或零件的(de)(de)(de)形狀和(he)大小,而是通過改(gai)變(bian)(bian)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)內(nei)部組織來改(gai)善金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)性能,提(ti)高(gao)材(cai)料的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)價值,滿足(zu)各種使(shi)用(yong)要求,并(bing)提(ti)高(gao)質量(liang)、節省材(cai)料及延長使(shi)用(yong)壽命。鋼(gang)的(de)(de)(de)熱處(chu)理工藝(yi)包括退火(huo)、正火(huo)、淬火(huo)、回火(huo)和(he)表面熱處(chu)理等方法。
43. 退火(annealing)
常用(yong)的(de)退火(huo)又(you)可分為完(wan)全(quan)退火(huo)、再結晶退火(huo)和消除應力退火(huo)。完(wan)全(quan)退火(huo)是將鐵碳合金(jin)完(wan)全(quan)奧氏體(ti)化(加(jia)熱到Aa以(yi)上(shang)20~30℃)然(ran)后緩慢冷卻,以(yi)獲得接(jie)近平衡組(zu)織的(de)工藝過程。完(wan)全(quan)退火(huo)適用(yong)于處理亞共析(xi)鋼、中合金(jin)鋼,目(mu)的(de)是改善鋼鑄件或(huo)熱軋型材的(de)力學性能。由(you)于加(jia)熱溫度超過上(shang)臨界(jie)點,使組(zu)織完(wan)全(quan)重結晶,可達(da)到細(xi)化晶粒、均勻(yun)組(zu)織、降低硬度、充分消除內應力等目(mu)的(de)。
再結晶(jing)退(tui)(tui)火是將變(bian)形后的(de)(de)金屬加(jia)(jia)熱到再結晶(jing)溫度以上(shang)(6600℃~Ae3),保(bao)持適當時間,使被冷(leng)加(jia)(jia)工拉長了(le)的(de)(de)和破碎了(le)的(de)(de)晶(jing)粒(li)重新成核和長大成正常晶(jing)粒(li),成為(wei)沒有內應力的(de)(de)新的(de)(de)穩定組織,使鋼(gang)的(de)(de)物理機械性能基本上(shang)都能得到恢復(fu)。對于連(lian)續多次(ci)(ci)冷(leng)加(jia)(jia)工的(de)(de)鋼(gang)材,因隨(sui)加(jia)(jia)工道(dao)次(ci)(ci)的(de)(de)增加(jia)(jia)、硬度不斷(duan)升高,塑性不斷(duan)下降,必(bi)須在兩次(ci)(ci)加(jia)(jia)工中間安排一次(ci)(ci)再結晶(jing)退(tui)(tui)火、使其軟化(hua)。以便(bian)鋼(gang)材能進一步加(jia)(jia)工。這種退(tui)(tui)火又稱為(wei)軟化(hua)退(tui)(tui)火或中間退(tui)(tui)火。
消(xiao)(xiao)除應力退火是(shi)為了除去(qu)由于塑性變形加(jia)工、焊(han)接等(deng)原因造(zao)成的以及(ji)鑄件內存(cun)在的殘余應力而進行(xing)的熱處理工藝,消(xiao)(xiao)除應力退火的加(jia)熱溫度低于鋼的再結晶溫度。
44. 正(zheng)火(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(zheng)火與退火的(de)區別是(shi)正(zheng)火的(de)冷(leng)卻速(su)度稍快,所(suo)獲得的(de)組織比退火細,力學性(xing)能也有所(suo)提高。
45. 淬火(huo)(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)火的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是使(shi)過冷奧氏(shi)體(ti)進(jin)行(xing)馬氏(shi)體(ti)或貝氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian),得到馬氏(shi)體(ti)或貝氏(shi)體(ti)組織,然后配合不同(tong)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)回火,以大(da)幅提高鋼的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)、硬度(du)、耐(nai)(nai)磨性、疲勞強(qiang)度(du)以及(ji)韌性等,從而滿足各種機械零(ling)件和工具的(de)(de)(de)(de)不同(tong)使(shi)用要求。也可以通過淬(cui)火滿足某(mou)些特(te)種鋼材的(de)(de)(de)(de)鐵磁(ci)性、耐(nai)(nai)蝕(shi)性等特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)物理、化(hua)學性能。
46. 回(hui)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(tong)常將淬火加高溫回(hui)火的熱處理工藝(yi)叫調質。調質后獲得回(hui)火索(suo)氏體組織(zhi),可使鋼件(jian)得到(dao)強度(du)與韌性相(xiang)配合的良好的綜合力學(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(gao)溫合(he)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,對不銹(xiu)鋼多加熱到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(wen)定化處理(stabilizing treatment & steadiness treatment)
穩(wen)定化處(chu)理是(shi)穩(wen)定組織,消除殘余應力,以(yi)使工(gong)件形狀和尺寸保持在(zai)規定范圍內的任何一種(zhong)熱(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)。主(zhu)要(yao)運用(yong)在(zai)以(yi)下幾(ji)種(zhong)情況。
a. 為(wei)使(shi)工件在(zai)長期(qi)服(fu)役的條件下(xia)形狀和尺寸變(bian)化能夠保持(chi)在(zai)規(gui)定(ding)范圍內的熱處(chu)(chu)理。對于(yu)預應(ying)(ying)力(li)鋼材(cai),穩定(ding)化處(chu)(chu)理的作用是將鋼絲中(zhong)的大部分(fen)殘余應(ying)(ying)力(li)消除,使(shi)絞線結構(gou)穩定(ding),切斷時不松散,彈性(xing)極限提高,在(zai)長期(qi)保持(chi)張力(li)下(xia)服(fu)役時應(ying)(ying)力(li)損失(松弛)較(jiao)低。
b. 含(han)(han)鈦(tai)(tai)或含(han)(han)鈮的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)一種提高(gao)耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)能力的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)方法。在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼冶煉時加入數倍(bei)于含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)或鈮元素,可在(zai)(zai)形(xing)成(cheng)(cheng)Cr23C6之前(qian)優(you)先形(xing)成(cheng)(cheng)鈦(tai)(tai)或鈮的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物,這(zhe)些碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物幾(ji)乎不(bu)(bu)固溶(rong)于奧(ao)氏(shi)體(ti)中。在(zai)(zai)焊件從高(gao)溫冷卻時,即(ji)使(shi)經(jing)過(guo)(guo)易析(xi)出(chu)CrCr23 C6的(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)溫度區間(850~450℃)時也(ye)不(bu)(bu)會沿晶(jing)界大(da)(da)量(liang)析(xi)出(chu)CrCr23 C66,從而大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)了(le)耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能力。為了(le)使(shi)鋼達(da)到最大(da)(da)的(de)(de)(de)穩定(ding)度,還應做穩定(ding)化(hua)(hua)處(chu)理(li),即(ji)將構(gou)件加熱至(zhi)900℃使(shi)Cr23C6充(chong)(chong)分溶(rong)解到奧(ao)氏(shi)體(ti)中,而此時讓鈦(tai)(tai)和(he)鈮充(chong)(chong)分形(xing)成(cheng)(cheng)非常穩定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)和(he)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鈮。然后(hou)在(zai)(zai)空氣中冷卻,即(ji)使(shi)經(jing)過(guo)(guo)敏(min)化(hua)(hua)溫度,也(ye)無Cr23C6在(zai)(zai)晶(jing)界析(xi)出(chu)。經(jing)穩定(ding)化(hua)(hua)處(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼便(bian)大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)可能性。
50. 敏化處理(sensitizing treatment)
使金(jin)屬(shu)(通(tong)常(chang)是合(he)金(jin))的(de)晶間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性明(ming)顯提高的(de)熱(re)(re)處理(li)。鋼中(zhong)的(de)碳(tan)(通(tong)常(chang)含0.08%)與鉻(ge)結(jie)合(he),在熱(re)(re)處理(li)過程(cheng)中(zhong)或在焊接過程(cheng)中(zhong)在晶界析出。形(xing)成的(de)碳(tan)化(hua)物使晶界出現貧(pin)鉻(ge),降低了材料(liao)的(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)性。一般在420~850℃范圍內(nei)停留時間(jian)(jian)(jian)過長,奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼會由于碳(tan)化(hua)鉻(ge)的(de)析出而造成晶間(jian)(jian)(jian)貧(pin)鉻(ge),增加材料(liao)的(de)晶間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向(xiang),這(zhe)個溫度范圍即為敏化(hua)區(qu)間(jian)(jian)(jian)。
敏化處理一(yi)(yi)般(ban)是(shi)指已(yi)經經過固(gu)溶(rong)(rong)處理的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),在(zai)500~850℃加(jia)熱(re),將(jiang)Cr從固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)中以(yi)碳化鉻(ge)的(de)形式析出,造(zao)成(cheng)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)晶(jing)界(jie)腐蝕敏感性,這就是(shi)敏化處理,是(shi)用(yong)來衡量奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶(jing)界(jie)腐蝕傾(qing)向的(de)一(yi)(yi)種檢測手段。
51. 碳當(dang)量(carbon equivalent)
碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)是將鋼鐵中各種合金(jin)元素(su)折算成碳(tan)(tan)的(de)含量(liang)(liang)。碳(tan)(tan)素(su)鋼中決定(ding)強(qiang)度(du)和(he)(he)可焊性(xing)(xing)的(de)因素(su)主要(yao)是含碳(tan)(tan)量(liang)(liang)。合金(jin)鋼(主要(yao)是低(di)(di)合金(jin)鋼)除碳(tan)(tan)以(yi)外各種合金(jin)元素(su)對鋼材的(de)強(qiang)度(du)與(yu)可焊性(xing)(xing)也(ye)起著重要(yao)作用。為便于(yu)表達這(zhe)(zhe)些材料的(de)強(qiang)度(du)性(xing)(xing)能和(he)(he)焊接(jie)性(xing)(xing)能,通(tong)過大(da)量(liang)(liang)試驗數據(ju)的(de)統(tong)計,簡單(dan)地以(yi)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)來表示(shi)。有許多碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)指(zhi)標,如拉伸強(qiang)度(du)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)、屈服強(qiang)度(du)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)、焊接(jie)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang),還有冷(leng)裂(lie)(lie)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)指(zhi)標(實質上也(ye)是碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang))。通(tong)過對鋼的(de)碳(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)和(he)(he)冷(leng)裂(lie)(lie)敏(min)感(gan)指(zhi)數的(de)估算,可以(yi)初步衡(heng)量(liang)(liang)低(di)(di)合金(jin)高強(qiang)度(du)鋼冷(leng)裂(lie)(lie)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)的(de)高低(di)(di),這(zhe)(zhe)對焊接(jie)工(gong)藝條件(jian)如預熱、焊后熱處理、線能量(liang)(liang)等的(de)確定(ding)具有重要(yao)的(de)指(zhi)導作用。
國際(ji)焊接學會(hui)推(tui)薦的碳當(dang)量公式CE(IIW):
CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%)
式中的元(yuan)素(su)符號均表示該(gai)元(yuan)素(su)的質(zhi)(zhi)量分數(shu)。該(gai)式主要適用于(yu)中、高強度(du)的非調質(zhi)(zhi)低合金高強度(du)鋼(Rm=500~900MPa。當板厚(hou)小于(yu)20mm,CE(IIW)<0.40%時(shi),鋼材淬硬(ying)傾(qing)向不大(da),焊接性良好,不需預(yu)熱;CE(IIW)=0.40%~0.60%%,特(te)別當大(da)于(yu)0.5%時(shi),鋼材易于(yu)淬硬(ying),焊接前需預(yu)熱。