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4、均勻化退火(擴(kuò)散退火)將鑄件加熱到略低于1100-1200℃的固相線溫度(一般低于100 ℃)長(zhǎng)時(shí)間保溫,然后緩冷的熱處理工藝。主要用于某些具有化學(xué)成分偏析的鑄鋼件及鑄錠。加熱溫度Ac3+(150~200) ℃5、去應(yīng)力退火(無(wú)相變退火)將工件加熱到Ac1以下(100~200)℃保溫后隨爐冷卻到160℃以下出爐空冷。主要用于內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,防止變形與開裂。加熱溫度通常為500℃~650℃。 [3](二)、正火正火是將鋼加熱到Ac3(或Accm)以上(30~50)℃,保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝,正火組織為平衡狀態(tài)下的珠光體+鐵素體(當(dāng)含碳量在wc0.25%~0.60% 時(shí));正火與退火的主要區(qū)別:1)冷卻速度不同;2)正火后的組織比較細(xì),比退火強(qiáng)度、硬度有所提高,而且生產(chǎn)周期短,操作簡(jiǎn)單;過共析鋼正火后可網(wǎng)狀碳化物;低碳鋼正火后可顯著改善切削加工性能;
合金凝固時(shí),由于溶質(zhì)在固相中和在液相中的溶解度不同,而產(chǎn)生選分結(jié)晶(也稱脫溶或液析)現(xiàn)象。即伴隨結(jié)晶的進(jìn)行,在凝固前沿不斷有溶質(zhì)析出(K<1時(shí)),使液相同溶質(zhì)濃度逐漸增加。在平衡結(jié)晶時(shí),溶質(zhì)在固、液兩相中的均勻擴(kuò)散都得以充分進(jìn)行,因而并不產(chǎn)生偏析。但在鋼液的實(shí)際凝固過程中,溶質(zhì)在兩相,特別是在固相中的擴(kuò)散不能充分進(jìn)行。結(jié)果析出的溶質(zhì)不斷在凝固前沿的母液中富集,形成濃度很高的溶質(zhì)偏析層,此偏析層內(nèi)熔體的液相線溫度相對(duì)于成分未變之母液的液相線溫度有所降低,因而使凝固前沿處熔體的過冷減小。這一現(xiàn)象對(duì)凝固組織有很大的影響。極端情況下(固相不均化、液相不混合)凝固前沿出現(xiàn)溶質(zhì)大的富集情況。其溶質(zhì)的分布可用下式來(lái)描述:式中C L(x)為距凝固前沿x處液相中溶質(zhì)濃度;C0為合金熔體中溶質(zhì)的初始濃度;K為溶質(zhì)的平衡分配系數(shù),K=C0/CL導(dǎo);R為結(jié)晶速度;DL為溶質(zhì)在液相中的擴(kuò)散系數(shù)。設(shè)K為常數(shù)(液、固相線為直線),且液相線斜率為m,則與凝固前沿溶質(zhì)濃度相對(duì)應(yīng)的液相線溫度分布可用t L(x) =t0-mC L(x) =t0-mC0(1+1-k/k e -R/DLx)來(lái)描述。C L(x)及t L(x)的變化如圖2所示。可見C L(x)隨距凝固前沿距離增加而減小,t L(x)隨距凝固前沿距離的增加而增高。在凝固前沿(x=O)處。熔體液相線溫度tL與熔體實(shí)際溫度之差稱過冷,即Δt =tL-te。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定態(tài)結(jié)晶時(shí),凝固前沿處tL=te=ts此時(shí),液相線溫度分布曲線與實(shí)際溫度分布曲線所圍成的區(qū)域(圖2陰影區(qū))稱組成過冷區(qū)。組成過冷的出現(xiàn),必將終止原有凝固界面的繼續(xù)推進(jìn),并且當(dāng)其凝固前沿前方過冷較大處的過冷超過生核所需的過冷度Δt ﹡ 時(shí),將在凝固界面前方形成新的晶核。這是鋼錠結(jié)晶組織由柱狀晶向等軸晶轉(zhuǎn)變的一種有說(shuō)服力的解釋。
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屈服點(diǎn)(σs)鋼材或試樣在拉伸時(shí),當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限,即使應(yīng)力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,稱此現(xiàn)象為屈服,而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力,F(xiàn)o為試樣截面面積,則屈服點(diǎn)σs =Ps/Fo(MPa),MPa稱為兆帕等于N(牛頓)/mm2,(MPa=10^6Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2. 屈服強(qiáng)度(σ0.2)有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯,在測(cè)量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產(chǎn)生殘余塑性變形等于一定值(一般為原長(zhǎng)度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力,稱為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱屈服強(qiáng)度σ0.2。3. 抗拉強(qiáng)度(σb)材料在拉伸過程中,從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的大拉力,F(xiàn)o為試樣截面面積,則抗拉強(qiáng)度σb= Pb/Fo (MPa)。4. 伸長(zhǎng)率(δs)材料在拉斷后,其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。5 . 屈強(qiáng)比(σs/σb)鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值,稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大,結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86。6. 硬度
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