㈠ 与普通碳素钢相比,普通低合金钢有什么优点
普通来低合金钢相对同类碳素钢源具有以下优点:
1:强度高,塑性韧性好。由于合金元素作用,其强度相对普通碳素钢高25%--50%,延伸率为15%--23%,室温下冲击韧性高于60J/cm^2.
2:焊接性好。由于含碳量低,合金元素含量少,其塑性好,淬透性低,不宜在焊缝处出现淬火组织或裂纹。
3:冷热压力加工性能好。由于其塑性好,变形抗力小,压力加工后不易产生裂纹。
4:耐腐蚀性好。在各种大气条件下比碳素钢具有更高的耐腐蚀性能。
㈡ 试比较20CrMnTi与T10钢的淬透性为什么合金钢的淬透性比碳素钢高
20CrMnTi是渗碳钢,渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮,是中淬透性渗碳钢中Cr Mn Ti 钢,其淬透性较高,在保证淬透情况下,特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。主要用途有:用于轴类,活塞类零配件以及汽车,飞机各种特殊零件部位。
●化学成份
碳C:0.17~0.23
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.80~1.10
铬Cr:1.00~1.30
硫S: 优质钢不大于0.030
高级优质钢不大于0.020
特级优质钢不大于0.010
磷P: 优质钢不大于0.030
高级优质钢不大于0.020
特级优质钢不大于0.020
镍Ni:优质钢不大于0.30
高级优质钢不大于0.30
特级优质钢不大于0.30
铜Cu(注1):优质钢不大于0.30
高级优质钢不大于0.25
特级优质钢不大于0.25
钛Ti:0.04~0.10
注1:热压力加工用钢的铜含量不大于0.2%
力学性能
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥1080(110)
屈服强度σs (MPa):≥835(85)
伸长率δ5 (%):≥10
断面收缩率ψ (%):≥45
冲击功Akv (J):≥55
冲击韧性值αkv (J/cm2):≥69(7)
硬度:≤217HB
试样尺寸:试样毛坯尺寸为15mm
●20CrMnTi密度:7.8×103kg/m3
弹性模量:207GPa
泊松比:0.25
导热率:1.26×10-5(1/℃)
热处理规范
●热处理规范及金相组织:
热处理规范:淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。
详细的热处理规范与力学性能:
试样毛坯尺寸/mm: 15
热处理|淬火|加热温度/℃|第一次淬火: 880
热处理|淬火|加热温度/℃|第二次淬火: 870
热处理|淬火|冷却剂: 油
热处理|回火|加热温度/℃: 200
热处理|回火|冷却剂: 水、空
力学性能|抗拉强度σb/MPa|≥: 1080
力学性能|屈服点σs/MPa|≥: 850
力学性能|伸长率δ5(%)|≥: 10
力学性能|面缩率ψ(%)|≥: 45
力学性能|冲击吸收功AKV/J|≥: 55
交货状态硬度HBS|≥: 217
●热处理规范及金相组织:
热处理规范:淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷;
金相组织:回火马氏体。
●交货状态:以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。
●20CrMnTi的密度及弹性模量:
密度:7.8×103kg/m3弹性模量:207GPa泊松比:0.25导热率:1.26×10-51/℃
●20CrMnTi正火
20CrMnTi正火,20CrMnTi钢材在加热860℃保温速冷到680℃保温后空冷的等温正火工艺与加热 960℃保温后雾冷的高温正火工艺,两种工艺相对比不同之处及作用.
㈢ 低合金钢合金钢与碳钢相比有哪些优越的性能
低合金钢和碳钢在性能上主要有以下几点不同:
(1) 淬透性高于碳钢。 一般情专况下,碳钢水淬的属最大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强高于碳钢。 如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43,远低于合金钢。
(3) 回火稳定性高于碳钢。 由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4)低合金钢能满足特殊性能的要求。 碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。
㈣ 为什么合金工具钢的耐磨性,热硬性比碳素工具钢高
在铁碳合金来中特意加入源锰、铬、硅、镍、钨、钒、铝、硼、铝、 铜和稀土等合金元素,所获得的钢种,称为合金钢。
碳素钢的淬透性比较 差,强度、屈强比、回火稳定性、抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损 以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。而合金 钢,由于合金元素与铁、碳以及合金元素之间的相互作用,改变了钢的内 部组织结构,从而能提高和改善钢的性能。
㈤ 17.解释合金钢产生下列现象的原因(与碳钢对比)。
(1)高合金钢的合金元素大大提高的刚的淬透性,所以空冷也可以实现淬火获得马氏体组内织
(2)合容金钢的合金元素的作用,比如Mn可以提高耐磨性以及固溶强化,V、Ti、Ni、Zr等元素加进去可以实现细晶强化和弥散强化。所以,合适的热处理工艺可以获得韧性相对好基体加上一些强化组织可以是合金钢综合力学性能更为优良。
(3)合金钢的淬透性总体比碳钢好,因此不易发生开裂以及淬火变形的现象。
(4)合金钢淬火后,在回火过程中一些弥散分布的碳化物对晶界的扩张具有“钉扎”作用,所以回火稳定性提高
(5)高的加热温度主要是为了是奥氏体均匀化,因为合金元素在钢里面扩散能力比较弱,需要较高的温度。
(6)这个与碳当量有关系,合金元素Cr、Ni等可以通过一个公式换算后折算为C含量,大部分元素能提高碳当量,因此合金钢的判断不仅仅看C含量,还得看合金元素的种类和含量。
希望我的回答对你有所帮助
㈥ 请专家告诉我合金钢为什么要比普通碳钢更容易开裂!
合金钢合金钢
alloy
steel
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。
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。
合金钢合金元素在钢中的作用
对钢加热和冷却时相变的影响
钢加热时的主要固态相变是非奥氏体相向奥氏体相的转变,即奥氏体化的过程。整个过程都和碳的扩散有关。合金元素中,非碳化物形成元素如镍、钴等,降低碳在奥氏体中的激活能,增加奥氏形成的速度;而强碳化物形成元素如钒、钛、钨等,强烈妨碍碳在钢中的扩散,显著减慢奥氏体化的过程。钢冷却时的相变是指过冷奥氏体的分解,包括珠光体转变(共析分解)、贝氏体相变及马氏体相变。由于钢中大都存在几种合金元素的相互作用,致使对钢冷却时相变的影响也复杂得多。仅举合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例,大多数合金元素,除钴和铝外,均起减缓奥氏体等温分解的作用,但各类元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的(如硅、磷、镍、铜)和少量的碳化物形成元素(如钒、钛、钼、钨),对奥氏体到向珠光体的转变和向贝氏体的转变的影响差异不大,因而使转变曲线向右推移。
碳化物形成元素(如钒、钛、铬、钼、钨)如果含量较多,将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟,但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著,因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离,而形成两个
C形。当这类元素增加到一定程度时,在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。合金元素对马氏体转变温度Ms
(起始转变温度)和Mn
(终了转变温度)的影响也很显著,大部分元素均使Ms和Mn点降低,其中以碳的影响最大,其次为锰、钒、铬等;但钴和铝则使Ms和Mn点升高。
对钢的晶粒度和淬透性的影响
影响奥氏体晶粒度的因素很多。钢的脱氧和合金化情况均与“奥氏体本质晶粒度”有关。一般来说,一些不形成碳化物的元素,如镍、硅、铜、钴等,阻止奥氏体晶粒长大的作用较弱,而锰、磷则有促进晶粒长大的倾向。碳化物形成元素如钨、钼、铬等,对阻止奥氏体晶粒长大起中等作用。强碳化物形成元素如钒、钛、铌、锆等,强烈地阻止奥氏体晶粒长大,起细化晶粒作用。铝虽然属于不形成碳化物元素,但却是细化晶粒和控制晶粒开始粗化温度的最常用的元素。
钢的淬透性(见淬火)高低主要取决于化学成分和晶粒度。除钴和铝等元素外,大部分合金元素溶入固溶体后都不同程度地抑制过冷奥氏体向珠光体和贝氏体的相变,增加获得马氏体组织的数量,即提高钢的淬透性。一些碳化物形成元素,如钒、钛、锆、钨等,如果形成碳化物而固定了钢中的碳,反而会降低淬透性,易使晶粒粗化的元素如锰,能提高淬透性;使晶粒细化的元素如铝,则降低淬透性。硼是显著影响淬透性的元素,合金钢中即使只含十万分之一的硼,也能显著提高钢的淬透性。但硼的这种影响仅对低、中碳钢有效,对高碳钢完全无效。
对钢的力学性能和回火性能的影响
钢的性能取决于铁的固溶体和碳化物各自性能以及它们相对分布的状态。合金元素对钢的力学性能的影响也与此有关。固溶于铁素体中的合金元素,起固溶强化作用,使强度和硬度提高,但同时使韧性和塑性相对地降低。其中以磷和硅的固溶强化作用最显著,而硅对韧性的影响也最严重。少量的锰、铬或镍,反而对铁素体的韧性有一定提高。
调质钢的韧性-脆性转变温度是评价力学性能的一项重要指标。①提高转变温度的元素有
B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr;②降低转变温度的元素有Ni、Mn;③少量时提高、多量时降低转变温度的元素有Ti、V;④少量时降低、多量时提高转变温度的元素有Al。
----未完
㈦ 含碳量相同的合金钢和碳钢淬透性
含碳量相同的合金钢和碳钢淬透性对比,合金钢的淬透性好。
㈧ 合金钢高碳钢优缺点比较及选用原则
合金钢和高碳钢同为钢材,其成分、性能却可以说有着千差万别。高碳钢是指含碳量从0.60%至1.70%的钢铁,而合金钢是指钢里除铁、碳外,加入其他的合金元素。由于成分的不同,两者的硬度、熔点、沸点也有着千差万别,使用用途也十分不同。许多人知道合金钢与高碳钢,却不清楚两者的优缺点比较与使用原则。本文就将为大家介绍合金钢与碳素钢的优缺点及选用原则。
合金钢与高碳钢优缺点比较
1、高碳钢淬透性差
碳素钢选用水淬后,其临界淬进直径为15~20mm,对于直径大于20mm的零件,即使用水淬也不可能淬透,不能保证整个截面得到一致的综合力学性能。所以,对于要求高的大型零件,碳素钢肯定是不适用的。而合金钢具有高的淬透性,可用于制造大截面,形状复杂的零件。
2、高碳钢的高温强度低,红硬性差
碳炭钢在200℃以上温度使用时,其强度和硬度会很快降低。而合金钢回火后稳定性好。红硬性好,可在较高的温度下工作。
3、高碳钢不能获得良好的综合性能
例如,采用调质处理来试图获得良好的综合性能时,若要保证较高的强度,则韧度较低,若要保证较好的韧度,则强度又偏低。这是由于碳素钢回火稳定性差的缘故。所以,碳素钢所得到的综合性能远较合金钢差,即合金钢具有很好的强韧度。
4、高碳钢不具有特殊的性能
例如,要求高温硬度或张度,抗氧化,耐蚀性,特殊电、磁性能等,用碳素钢都无法获得,只能选用合金钢才能满足上述要求。碳素钢也具有一些优点,如通过改变它的碳含量和进行适当的热处理,可获得许多工业生产上所要求的性能。由于碳素钢价格低廉,生产容易,加工性能好,至今仍然是工业上应用最广泛的钢铁材料,占钢材总用量的80%以上。
合金钢与高碳钢选用原则
为了弥补碳素钢的缺点,在碳索钢的基础上有意识地加入一些合金元素,可获得所需性能的很多种合金钢。虽然合金钢具有优异或特殊的性质,是非常重要的钢种,可适应各方面的需要,但合金钢也存在不少缺点,其中主要的是,合金元素的加入,使钢的冶炼以及加工工艺性能比碳素钢差,价格也较为昂贵。按照合理选材的原则,当碳素钢能够满足使用要求时,应尽量选用碳素钢。
通过上文的介绍,我们已经很能了解合金钢与高碳钢的区别、优缺点及选用原则了。由于合金中可以添加各种各样的金属元素,它们具有的功能性较高碳钢要多得多,因此就应用来说,合金钢更为常见。切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制品都是由高碳钢来完成。总的来说,合金钢与高碳钢没有确定的高下之分,根据合适的使用和操作环境选择适合的材料才是最重要的。
㈨ 为什么合金钢的淬透性比碳素钢高
合金元素使钢的c曲线右移,也就是降低了钢的临界冷却速度,这样,在相同的冷却速度下,,合金钢具有更高的相对转变驱动力,(墒、焓)从而使合金钢的具有更高的淬透性
㈩ 为什么合金钢的淬透性比碳钢高
合金钢其他金属元素含量较高,可以增加淬透性,比如铬、锰、钒这些元素都可以增强淬性。