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大量的试验表明:厚壁不锈钢板在形变过程中不同程度地出现错层、形变孪晶、应变诱发马氏体,并在晶界与退火孪晶附近形成位错塞积和位错胞状组织。这些形变组织结构对加工硬化均有贡献。进行固溶处理的主要目的就是为了消除材料的内应力并降低硬度,提高厚壁不锈钢板的可成形性。而处理后硬度值过高说明软化效果差,残余应力没有充分释放,因为残余应力引起的晶格畸变也会使硬度值改变。正是由于残余应力的存在,导致在厚壁不锈钢板扩口时容易在应力集中的地方产生裂纹,从而影响扩口性能。由于晶界和晶界两侧晶粒的位向差,增加了晶体中位错滑移的阻力,因此晶界的主要作用是阻碍位错运动。晶粒越细,晶界越多,阻碍位错滑移的作用就越大,厚壁不锈钢板屈服强度就越高,形成了晶界强化,从而产生加工硬化;因此晶粒越小,在扩口时越容易产生加工硬化。刀具的刃口圆角和后刀面的磨损对厚壁不锈钢板表面层的冷作硬化有很大影响,刃口圆角和后刀面的磨损量越大,冷作硬化层的硬度和深度也越大。
厚壁不锈钢板表面划伤缺陷主要有以下种类:基板划伤基板划伤是指由于轧机卷取等原因引起的冷轧厚壁不锈钢板表面划伤。由于基板划伤处的锌铁反应速度明显高于正常表面,带钢经热镀锌后,基板上的缺陷将更为明显。通过加强上道工序对来料质量的检查,完全可以杜绝有划伤的基板进入镀锌线。锌锅辊造成的划伤锌锅辊划伤是厚壁不锈钢板产品划伤的主要来源,占划伤缺陷的70%以上。锌锅辊由沉没辊、校正辊、稳定辊3个辊组成。它处于锌液中的特殊位置,不利于安装电机进行传动,因此大多数锌锅辊是被动辊,完全靠带钢表面与锌锅辊辊面之间的摩擦力使锌锅辊与带钢同速运动;但有时由于锌液成分变化、锌锅辊的使用、工艺速度变化等因素的影响,致使带钢与沉没辊之间因传动摩擦力不足而发生相对滑动,从而产生厚壁不锈钢板划伤的表面缺陷。另外,黏附在锌锅辊上的锌渣也是造成划伤的主要因素。
钢板合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关 钢是适合于切削加工的硬度范围为170HB~230HB。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适当加入S、P、Pb等元素可以大大改善钢的切削性能。
5. 合金元素对钢热处理工艺性能的影响
热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会增大钢的过热敏感性。
钢板产生二次硬化的原因 合 金 元 素
残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①
①仅在高含量并有其他合金元素存在时 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。
(3)增大回火脆性 和碳钢一样 合金钢也产生回火脆性 而且更明显。这是合金元素的不利影响。在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性) 主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。 这是一种可逆回火脆性 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。钢中加入适当Mo或W(0.5%Mo 1%W)也可基本上消除这类脆性。
合金元素对钢的机械性能的影响
提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高强度 就要设法增大位错运动的阻力。金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用 正是利用了这些强化机制。