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高合金钢与低合金钢都有哪些组织性能

发布时间: 04-23

        合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。

合金钢种类很多,按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。
高合金钢和低合金钢有哪些区别:

       特性不一样:
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。这种钢材具有良好的焊接性。低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,还有形变时效倾向。合金钢根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

       用途不一样:
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板,用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。合金钢可用于弹簧材料、滚动轴承、量具材料、抗腐蚀,耐热材料,低温材料(专用钢为镍钢)。

高合金钢性能:

1.镍、钼含量对衬板用低碳高合金钢的组织转变有一定的影响。当低碳高合金钢中含1.0%Ni,0.7%Mo时,其退火和淬火回火态组织均为板条马氏体;当含1.0%Ni,0.5%Mo和0.8%Ni,0.5%Mo时,退火组织为铁素体和合金碳化物Cr7C3,Mo2C的机械混合物,淬火回火组织主要为板条马氏体。

2.随着镍、钼含量的降低,低碳高合金钢在退火态下的组织发生了改变,使其硬度降低,冲击韧性却得到了一定的提高;在淬火回火后,组织均为板条马氏体,硬度保持在50HRC左右;耐腐蚀性均稍有下降,但仍处在一个级别中,即第7级尚耐蚀。当其他成分不变,钼含量降低至0.5%时,试样的冲击韧性提高。

3.含0.8%Ni,0.5%Mo的低碳高合金钢达到了衬板的使用要求,从成本考虑,是更经济的

低合金钢性能:

强度

        钢结构件的屈服点决定了结构所能承受的不发生永久变形的应力。典型碳素结构钢的最小屈服点为235MPa。而典型低合金高强度钢的最小屈服点为345MPa。因此,根据其屈服点的比例关系,低合金高强度钢的使用允许应力比碳素结构钢高1.4倍。

与碳素结构钢相比,使用低合金高强度钢可以减小结构件的尺寸,使重量减轻。必须注意,对于可能出现弯曲的构件,其许用应力必须修正,以达到保证结构的坚固性。有时用低合金高强度钢取代碳素结构钢但不改变断面尺寸,其唯一的目的是在不增加重量的情况下而得到强度更高更耐久的结构。节约重量对运输车辆的结构是最重要的,这样就可以运输更重的重量和减少能量消耗。

        最新的发展是采用通过临界退火和快速冷却得到马氏体和铁素体二相显微组织(或双相显微组织)的低合金高强度钢。这种钢的薄板产品有极好的成形性能,屈服点一般为310~345MPa,通过汽车部件压力成形产生的应变,屈服点可以提高到550MPa或更高。

成形性能

        为了容易地和经济地进行热或冷加工以制成工程结构的各种部件,低合金高强度钢必需具有适当的成形性能。和碳素结构钢一样,低合金高强度钢一般可以进行这样的加工,以及如剪切、冲孔和机加工艺。虽然其屈服点高,即使成形操作变形相当剧烈也同样可以使用用于碳素结构钢成形的冷弯冲压机、拉拔机、压力机和其他设备,但是一些设备具需要修改。

        低合金高强度钢和碳素结构钢的冷成形性能之间有固有的区别。首先,使低合金高强度钢产生一定量的永久变形比同样尺寸的碳素结构钢需要更大的力。第二,当低合金高强度钢成形时,对回弹应给出稍大些的允许量。

根据经验,除非对低合金高强度钢进行控制夹杂物形状的处理,否则在进行冷成形时必须使用比碳素结构钢更大的弯曲半径。

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