A. 36NiCrMo16做為核電用材料,淬火,回火時,一般情況下的裝爐溫度是多少
36NiCrMo16合金鋼
36NiCrMo16主要規格:
36NiCrMo16圓棒、 36NiCrMo16板
B. 鋁硅合金精煉溫度過高過低對合金有什麼影響
鋁硅合金精煉溫度過高過低對合金有什麼影響
一.Al-Mg-Si系合金的基本特點:
6063鋁合金的化學成份在GB/T5237-93標准中為0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的鎂、鐵的最高限量為0. 35%,其餘雜質元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小於0.1%。這個成份范圍很寬,它還有很大選擇餘地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強化型鋁合金,在AL-Mg-Si組成的三元系中,沒有三元化合物,只有兩個二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界,構成兩個三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如圖一、田二所示:
在Al-Mg-Si系合金中,主要強化相是Mg2Si,合金在淬火時,固溶於基體中的Mg2Si越多,時效後的合金強度就越高,反之,則越低,如圖2所示,在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上,共晶溫度為595℃,Mg2Si的最大溶解度是1.85%,在500℃時為1. 05%,由此可見,溫度對Mg2Si在Al中的固溶度影響很大,淬火溫度越高,時效後的強度越高,反之,淬火溫度越低,時效後的強度就越低。有些鋁型材廠生產的型材化學成份合格,強度卻達不到要求,原因就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內冷,造成型材淬火溫度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中,強化相Mg2Si的鎂硅重量比為1.73,如果合金中有過剩的鎂(即Mg:Si>1. 73),鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度,從而降低Mg2Si在合金中的強化效果。如果合金中存在過剩的硅,即Mg:Si<1.73,則硅對Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響,由此可見,要得到較高強度的合金,必須Mg:Si<1.73。
二.合金成份的選擇
1.合金元素含量的選擇
6063合金成份有一個很寬的范圍,具體成份除了要考慮機械性能、加工性能外,還要考慮表面處理性能,即型材如何進行表面處理和要得到什麼樣的表面。例如,要生產磨砂料,Mg/Si應小一些為好,一般選擇在Mg/Si=1-1.3范圍,這是因為有較多相對過剩的Si,有利於型材得到砂狀表面;若生產光亮材、著色材和電泳塗漆材,Mg/Si在1.5-1.7范圍為好,這是因為有較少過剩硅,型材抗蝕性好,容易得到光亮的表面。
另外,鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右,因此,合金元素鎂硅總量應在1.0%左右,因為在500℃時,Mg2Si在鋁中的固溶度只有1.05%,過高的合金元素含量會導致在淬火時Mg2Si不能全部溶入基體,有較多的末溶解Mg2Si相,這些Mg2Si相對合金的強度沒有多少作用,反而會影響型材表面處理性能,給型材的氧化、著色(或塗漆)造成麻煩。
2.雜質元素的影響
①鐵,鐵是鋁合金中的主要雜質元素,在6063合金中,國家標准中規定不大於0.35,如果生產中用一級工業鋁錠,一般鐵含量可控制在0.25以下,但如果為了降低生產成本,大量使用回收廢鋁或等外鋁,鐵就根容易超標。Fe在鋁中的存在形態有兩種,一種是針狀(或稱片狀)結構的β相(Al9Fe2Si2),一種為粒狀結構的α相(Al12Fe3Si),不同的相結構,對鋁合金有不同的影響,片狀結構的β相要比粒狀結構α相破壞性大的多,β相可使鋁型材表面粗糙、機械性能、抗蝕性能變差,氧化後的型材表面發青,光澤下降,著色後得不到純正色調,因此,鐵含量必須加以控制。
為了減少鐵的有害影響可採取如下措施。
a)熔煉、鑄造用所有工具在使用前塗涮塗料,盡可能減少鐵溶人鋁液。
b)細化晶粒,使鐵相變細,變小,減少其有害作用。
c)加入適量的鍶,使β相轉變成α相,減少其有害作用。
d)對廢雜料細心挑選,盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進入熔鋁爐造成鐵含量升高。
②其它雜質元素
其它雜質元素在電解鋁錠中都很少,遠遠低於國家標准,在使用回收廢雜鋁時就可能超過標准;在生產中,不但要控制每個元素不能超標,而且要控制雜質元素總量也不能超標,當單個元素含量不超標,但總量超標時,這些雜質元素同樣對型材質量有很大影響。特別需要提出強調的是,實踐證明,鋅含量到0.05時(國標中不大於0.1)型材氧化後表面就出現白色斑點,因此鋅含量要控制到0.05以下。
三.6063鋁合金的熔煉
1.控制好熔煉溫度
鋁合金熔煉是生產優質鑄棒的最重要工藝環節之一,若工藝控制不當,會在鑄捧中產生夾渣、氣孔,晶粒粗大,羽毛晶等多種鑄造缺陷,因此必須嚴加控制。
6063鋁合金的熔煉溫度控制在750-760℃之間為佳,過低會增大夾渣的產生,過高會增大吸氫、氧化、氮化燒損。研究表明,鋁液中氫氣的溶解度在760℃以上急劇上升,當熱減少吸氫的途徑還有許多,如烘乾溶煉爐和熔煉工具,防止使用熔劑受潮變質等。但熔煉溫度是最敏感因素之一,過離的熔煉溫度不但浪費能源,增加成本,而且是造成氣孔,晶粒粗大,羽毛晶等缺陷的直接成因。
2.選用優良的熔劑和適當的精煉工藝
熔劑是鋁合金熔煉中使用的重要輔助材料,目前市場上所售熔劑中主要成份為氯化物,氟化物,其中氯化物吸水性強,容易受潮,因此,熔劑的生產中必須烘乾所用原料,徹底除去水份,包裝要密封,運輸、保管中要防止破損,還要注意生產日期,如保管日期過長,同樣會發生吸潮現象,在6063鋁合金的熔煉中,使用的除渣劑、精煉劑、覆蓋劑等熔劑如果吸潮,都會使鋁液產生不同程度的吸氫。
選擇好的精煉劑,選擇合適的精練工藝也是非常重要的,目前6063鋁合金的精煉絕大多數採用噴粉精煉,這種精煉方法能使精煉劑與鋁液充分接觸,可使精煉劑發揮最大效能。雖然這個特點是顯而易見的,但是精煉工藝也必須注意,否則得不到應有效果,噴粉精煉中所用氮氣壓力以小為好,能滿足吹出粉劑為佳,精煉中如果使用的氮氣不是高純氯(99.99%N2),吹入鋁液的氮氣越多,氟氣中的水份使鋁液產生的氧化和吸氫越多。另外,氟氣壓力高,侶液產生的翻卷波浪大,增大產生氧化夾渣的可能性。如果精煉中使用的是高純氮,精煉壓力大,產生的氣泡大,大氣泡在鋁液中的浮力大,氣泡迅速上浮,在鋁液中的停留時間短,除氫效果並不好,浪費氮氣,增加成本。因此氮氣應少用,精煉劑應多用,多用精煉劑只有好處,沒有壞處。噴粉精煉的工藝要點是用盡可能少的氣體,噴進鋁液盡可能多的精煉劑。
3.晶粒細化
晶粒細化是鋁合金熔鑄中暈重要的工藝之一,也是解決氣孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂紋等鑄造缺陷的最有效措施之一。在合金鑄造中,均是非平衡結晶,所有的雜質元素(當然也包括合金元素)絕大部分集中分布在晶界,晶粒越小,晶界面積就越大,雜質元素(或合金元素)的均勻度就越高。對雜質元素而言,均勻度高,可減少它的有害作用,甚至將少量雜質元素的有害變為有益;對合金元素麵言,均勻度高,可發揮合金元素更大的合金化艘能,達到充分利用資源的目的。
細化晶粒、增大晶界面積、增大元素均勻度的作用可通過下面的計算加以說明。
假設金屬塊1與2有同樣的體積V,均由立方體晶粒構成,金屬塊1的晶粒邊長為2a,2的邊長為a,那麼金屬塊1的晶界面積為:
金屬塊2的晶界面積為:
金屬塊2的晶界面積是金屬塊1的2倍。
由此可見合金晶粒直徑減小一倍,晶界面積就要增大—倍,晶界單位面積上的雜質元素將減少一倍。
在6063鋁合金的生產中,對磨砂料來說,由於要通過腐蝕使型材產生均勻砂面,那麼合金元素及雜質元素的均勻分布就顯得尤為重要。晶粒越細,合金元素(雜質元素)的分布越均勻,腐蝕後得到的砂面就越均勻。
C. 9sicr 是什麼材料 它的淬火溫度還有不同硬度的回火溫度是多少
9SiCr鋼是低合金刃具用鋼,但也常常製作冷作模具零件,效果很好。它比鉻鋼(Cr2或9Cr2)有更高的淬透性和淬硬性並且有較高的回火穩定性。適合分級淬火或等溫淬火。該鋼最早引自前蘇聯的9XC,過去曾稱作9CrSi鋼。成分和性能與9XC完全一樣。在我國已有很長的應用歷史。外國同類鋼號僅有德國的90CrSi5瑞典的2092和SR1855,DF-1。其他國家未見有相似鋼號。該鋼可作多種形狀復雜,變形要求小的冷作模具零件。
基本信息
交貨狀態:熱軋、冷軋。一般退火狀態交貨。
交貨規格:熱軋2.5~50MM(板),冷軋1.5~2.5MM(帶)
參考牌號
德國 DIN 標准材料編號1.2067、德國DIN 標准牌號 100Cr6、中國 GB 標准牌號9SiCr、英國 BS 標准牌號 BL3、法國 AFN0R 標准牌號 Y100C6、西班牙 UNE 標准牌號100Cr6、美國 AISI/SAE 標准牌號 L3、俄羅斯 r0CT 標准牌號 9XC、瑞典 SS 標准牌號2092。[1]
物理特性
高碳合金工具鋼,韌性較好,具有較好的回火穩定性,熱處理時變形小。該鋼中碳化物分布均勻,不易析出碳化物網,並易於正火消除,通過正火可以消除網狀以及粗片碳化物組織。但是抗壓強度和耐磨性不足,加工性較差。該鋼的表面殘余含碳量為0.6%—0.7%的脫碳層時,由於碳化物的減少使得表面層的過熱敏感性增大。經正常加熱淬火以後表面硬度仍可以達到60—62HRC,但其抗彎強度卻下降40%—50%。表面層晶粒度達到7級,心部為10級。
該鋼鍛造性能良好,由於易脫碳,需要在中性氣氛或者保護氣氛爐中加熱。施以鍛熱調質處理,可以獲得細密的回火索氏體組織,簡化工藝,省時節電,既有良好的切削加工性能,又有理想的余熱處理組織。
模具鋼
該鋼受熱軟化溫度為320℃,淬透性比鉻鋼好,油淬淬硬性深度40—50mm。該鋼零保溫淬火韌化工藝,可以消除搓絲=板因常規淬火加熱氧化脫碳造成的早期失效,不均勻奧氏體修或可以細化馬氏體,搓火後得到隱晶馬氏體或者細針狀馬氏體,這種組織強韌性好。
9SiCr量具刃具用鋼,是常用的低合金工具鋼,具有較高的淬透性和淬硬性,以及較高的回火穩定性。
二 更多運用舉例:
1 該鋼用作沖制料厚≥3mm的沖裁模具中形狀復雜的凸模凹模 鑲塊,做凸模時建議硬度58—62HRC,做凹模是建議60—64HRC。
2批量軟料中厚板沖裁模常用9SiCr等鋼。
3 用於滾絲模好,經超細化預處理後,服役期壽命提高一倍,
4 該鋼制M50×2搓絲板採用鍛熱調質預處理索氏體組織與淬火馬氏體比較接近,加之「薄殼淬火」,壽命提高2—3倍。
5 載荷輕或者小批量生產用冷鐓模
6 該鋼用於較精密復雜的模具。
7 該鋼用於下料模,沖頭,壓花模。
8 用於高強度的冷作模具鋼。
9 用於鋁件冷擠壓模,做凸模時建議硬度為60—62HRC。
10 齒輪沖模,剪刀以及冷軋錕。
11 是各種沖剪工具精壓膜,冷鐓模的基本材料。
12 適用用耐磨性高切削不劇烈且變形小刀具,如板牙絲錐鑽頭鉸刀齒輪銑刀拉刀等。
13 經深冷處理的凸模, 其使用壽命從常規熱處理的0.5萬件提高到1.5萬件。
14 該鋼可用於頂出桿等。
15 主要用於製造尺寸較大、形狀較復雜和精度較高的塑料模。
16 9SiCr鋼20mm×60mm×1050mm剪刀片, 經等溫淬火+回火後, 硬度57 ~60HRC, 通過冷校直以及夾具夾緊回火, 可使彎曲變形量控制在≤0.35mm
產品應用
9SiCr合金工具鋼可用於製造形狀復雜、變形小、耐磨性高、低速切削的工具,如鑽頭、螺紋工具、鉸刀、板牙、絲錐、搓絲板和滾絲輪等。(塑料模具鋼時,可用於頂出桿,製造尺寸加大,形狀復雜和精度要求高的塑料膜。
●化學成份:
碳 C :0.85~0.95
硅 Si:1.20~1.60
錳 Mn:0.30~0.60
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
鉻 Cr:0.95~1.25
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.25
銅 Cu:允許殘余含量≤0.30
力學性能
●力學性能:
9SiCr
硬度 :退火,241~197HB,壓痕直徑3.9~4.3mm;187~229HB(製造螺紋工具用);淬火,≥62HRC
熱學工藝
●熱處理規范及金相組織:
熱處理規范:試樣淬火820~860℃,油冷。
●交貨狀態:鋼材以退火狀態交貨。
●臨界點溫度 (近似值)
Ac1 =770°C 、 Ar1 =730℃、 Accm =870°C。
●熱加工規范
需在中性氣氛或保護氣氛爐中加熱, 預熱溫度第一次 700 ~80O°C, 保溫時間 1. 0 ~1.5h, 第二次850~900°C, 保溫時間2min/mm, 保溫後以≤100℃的加熱速度升溫至1100~1150℃, 保溫時間 1.0~1.5min/mn。在加熱過程中應勤翻動坯料, 均勻受熱,充分透燒。開鍛溫度 1050~1100°C, 反復進行雙十字變向鐓撥鍛造, 鍛後合金碳化物等級≤2級。
● 鍛熱調質處理規范
900℃高溫余熱油淬, 接著進行 700~720°C高溫回火,硬度達 200~220HBW, 可代替鍛後球化等溫退火。
●正火規范
正火溫度 900 ~920°C. 保溫時間:鹽浴爐25 ~30s/mm, 空冷爐 70 ~90s/mm, 空冷, 硬度 321~415HBW。
●成批等溫球化退火規范
790 ~810°C ×2 ~3h, 爐冷, 700 ~720°C ×3 ~4h, 硬度≤229HBW,珠光體組織2~5 級,網狀碳化物等級≤2 級。
●球化退火規范
790 ~810℃×2 ~4h, 爐泠, 700 ~720℃×3 ~4h, 以.≤30°C/h的冷卻速度, 緩慢爐冷到500~600℃, 出爐空冷, 硬度 179 ~241HBW。
●冷壓毛坯普通軟化規范
軟化溫度(820±10)℃, 保溫 3 -4h, 再以15℃/h的冷卻速度冷至≤650℃, 出爐空冷。
●冷壓毛坯等溫球化軟化規范
(820±10)°C ×3 ~4h, (720±10)℃×6-8h, 再緩冷至≤600℃, 出爐空泠。
處理前硬度≤241HBW, 處理後硬度≤217HBW。
●調質處理規范
淬火溫度880~890°c, 油冷,回火溫度 680~700°C, 硬度 197 ~229HBW。
●油韌處理規范
將鋼補充加熱到 330°C 以後, 再以≤30℃/h的冷卻速度降溫到 630℃, 出爐油泠.
硬度 93 ~94HRB, 不破斷扭轉角 345°, 以提高鋼的韌性。
●普通淬火、回火規范
1) 淬火溫度830 ~860°C , 油冷, 硬度 62 ~64HRC,回火溫度 150 ~200°C, 硬度61~63HRC。 '
2) 淬火溫度隨850 ~870℃ , 油冷, 硬度62 -65HRC, 回火溫度140 ~160, 硬度 62 ~65HRC。
3) 淬火溫度850 ~870°C , 油冷, 硬度62 -65HRC, 回火溫度160 ~ 180°C, 硬度61-63HRC。
4) 預熱溫度 450 ~500°C ,淬火溫度870 ~880°C , 油冷, 回火溫度 180 ~200°C , 保溫2h, 硬度 59 ~62HRC。
●等溫淬火規范
淬火溫度 850 ~ 860°C, 等溫溫度 240 ~260°C,硝鹽冷卻介質(質量分數):NaN0250% +KN0250%, 冷至室溫, 清洗後進行校直, 迸行 300 ~320°C ×1.5 ~2h回火(夾具夾緊回火)。
●零保溫淬火、回火規范
預熱溫度 450 ~500°C ,奧氏體化溫度 870 ~ 880℃ , 不保溫, 冷卻介質溫度180 ~190°C . 在硝鹽浴中冷卻數分鍾, 回火溫度 240 ~260℃, 回火時間 2h。
●深冷處理規范
淬火溫度870°C, 200°C ×1h回火, 再迸行深冷處理: -196°C ×10h。
物理性能
9SiCr鋼的臨界溫度示於表2-11-2,密度為7.80t/m3;矯頑力Hc為 795.8A/m;飽和磁感Bs為1.78~1.82T。