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在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。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。
按照JISZ2202No.3标准,使用U型缺口试样进行夏比冲击试验。使用ASTMA307试样,在20~300 ℃温度范围内进行了夏比式脆性转变试验。采用X射线衍射法测定了残余奥氏体的百分含量。采用映射分析测定了残余碳化物的含量和尺寸。
试验证明钢的韧性改善是通过以下方法获得的:马氏体和贝氏体板条组织的改进及有效晶粒尺寸的改善,延缓碳化物沿原始奥氏体和贝氏体晶界择优析出,抑制基体中MC和M2C型微细碳化物的密集分布,减少残余碳化物的百分含量并使其尺寸缩小等。激冷速度的降低导致贝氏体板条组织宽度的逐步增加促使贝氏体从板条状向颗粒状转变并导致韧性恶化。在所试验的钢中,H13钢韧性 ,这与基体中微细碳化物极低的密度、极小的残余碳化物尺寸和极低的百分含量等有密切关系。
合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外,还含有其他合金元素(如铬、镍 、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等),有的还含有某些非金属元素(如硼、氮等)的钢。合金钢的分类方法有很多,常用的方法有按钢中合金元素总量进行分类和按钢的用途进行分类的两种方法,根据钢中合金元素含量的多少,又可分为低合金钢,中合金钢和高合金钢。按钢的用途分可以分为结构钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐酸钢等等。合金钢的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蚀性等比碳素钢 在机械零件中应用比碳素钢要广。性能很突出。根据所添加的不同合金元素,可以具有各种不同的特殊性能。总的来说就是突出了其淬透性,硬度,任性,性,强度,耐磨性等等钢材需要突出一些特点。比如:加入铬可以提高淬透性,硬度,强度和耐腐蚀性。加入钨和钒可以提高硬度,耐磨性,但降低任性。
合金管本身的影响:①液态收缩率越大,缩孔容积越大;② 凝固收缩率越大,缩孔容积越大;③合金管固态收缩率越大,缩孔容积越小; ④导热性越大,温度场均匀,缩孔容积越小。冷却条件的影响:①外部冷却强度提高,边浇注边补缩,收缩总量减小,缩孔容积减小,但是缩孔集中;②合金管铸型刚度小,有位移,缩孔容积增大。浇注工艺的影响:①浇注温度越高,液态收缩越大,缩孔容积越大;②浇注速度低,边浇注边补缩,缩孔容积减小。 铸坯结构的影响:铸坯厚度增加,形成表面壳后,内部液态金属多,总收缩量提高。在液态合金管中含气量不大的情况下,当液态金属与硬壳顶面脱离时,合金管液面上要形成真空,上面的薄壳在大气压力作用下,可能向缩孔方向凹进去。因此,缩孔应包括外部的缩凹和内部的缩孔两部分,如果铸件顶面的硬壳强度很大,也可能不出现缩凹。
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