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【濟南FAG軸承】合金元素對機械性能的影響

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文章出處:www.turf-soccer.com/?liwen0112網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2017-01-15 16:00:00

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持,在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗,今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下合金元素對機械性能的影響。

濟南FAG軸承

 

  1.金屬材料的強化方法

  金屬材料的強化途徑,主要有以下幾個(gè)方面;

  (1)結晶強化。結晶強化就是通過(guò)控制結晶條件,在凝固結晶以后獲得良好的宏觀(guān)組織和顯微組織,從而提高金屬材料的性能。它包括:

  細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界,由于晶界具有阻礙滑移變形作用,因而可使金屬材料得到強化。同時(shí)也改善了韌性,這是其它強化機制不可能做到的;提純強化。在澆注過(guò)程中,把液態(tài)金屬充分地提純,盡量減少夾雜物,能顯著(zhù)提高固態(tài)  金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。在損壞的構件中,常可發(fā)現有大量的夾雜物。采用真空冶煉等方法,可以獲得高純度的金屬材料。

  (2)形變強化。金屬材料經(jīng)冷加工塑性變形可以提高其強度。這是由于材料在塑性變形后  位錯運動(dòng)的阻力增加所致。

  (3)固溶強化.通過(guò)合金化(加入合金元素)組成固溶體,使金屬材料得到強化稱(chēng)為固溶強化。   

  (4)相變強化。合金化的金屬材料,通過(guò)熱處理等手段發(fā)生固態(tài)相變,獲得需要的組織結構,使金屬材料得到強化,稱(chēng)為相變強化.

相變強化可以分為兩類(lèi): 

  1)沉淀強化(或稱(chēng)彌散強化)。在金屬材料中能形成穩定化合物的合金元素,在一定條件下,使之生成的第二相化合物從固溶體中沉淀析出,彌散地分布在組織中,從而有效地提高材料的強度,通常析出的合金化合物是碳化物相。在低合金鋼(低合金結構鋼和低合金熱強鋼)中,沉淀相主要是各種碳化物,大致可分為三類(lèi)。一是立方晶系,如TiC、V4C3,NbC等,二是六方晶系,如M02、W2C、WC等,三是正菱形,如Fe3C。對低合金熱強鋼高溫強化最有效的是體心立方晶系的碳化物。  

  2)馬氏體強化。金屬材料經(jīng)過(guò)淬火和隨后回火的熱處理工藝后,可獲得馬氏體組織,使材料強化。但是,馬氏體強化只能適用于在不太高的溫度下工作的元件,工作于高溫條件下的元件不能采用這種強化方法。

  (5)晶界強化。晶界部位的自由能較高,而且存在著(zhù)大量的缺陷和空穴,在低溫時(shí),晶界阻礙了位錯的運動(dòng),因而晶界強度高于晶粒本身;但在高溫時(shí),沿晶界的擴散速度比晶內擴散速度大得多,晶界強度顯著(zhù)降低。因此強化晶界對提高鋼的熱強性是很有效的。

  (6)綜合強化。在實(shí)際生產(chǎn)上,強化金屬材料大都是同時(shí)采用幾種強化方法的綜合強化,以充分發(fā)揮強化能力。例如: 

  1)固溶強化十形變強化,常用于固溶體系合金的強化。

  2)結晶強化+沉淀強化,用于鑄件強化。   

  3)馬氏體強化+表面形變強化。對一些承受疲勞載荷的構件,常在調質(zhì)處理后再進(jìn)行噴丸或滾壓處理。 

  4)固溶強化+沉淀強化。對于高溫承壓元件常采用這種方法,以提高材料的高溫性能。有時(shí)還采用硼的強化晶界作用,進(jìn)一步提高材料的高溫強度。    ?

  2.合金元素對正火(或退火)狀態(tài)鋼機械性能的影響正火狀態(tài)下鋼有鐵素體和珠光體組織。固溶強化,結晶強化,沉淀強化。合金元素不僅影響鋼材的強度,同時(shí)也影響其韌性。

 

  3.合金元素對調質(zhì)鋼機械性能的影響    

  合金元素對調質(zhì)鋼機械性能的影響,主要是通過(guò)它們對淬透性和回火性的影響而起作用的。主要表現于下列幾方面。

  (1)   由于合金元素增加了鋼的淬透性,使截面較大的零件也可淬透,在調質(zhì)狀態(tài)下可獲得綜合機械性能優(yōu)良的回火索氏體。

  (2)   許多合金元素可使回火轉變過(guò)程緩慢,因而在高溫回火后,碳化物保持較細小的冪顆粒,使調質(zhì)處理的合金鋼能夠得到較好的強度與韌性的配合。

  (3)  高溫回火后,鋼的組織是由鐵素體和碳化物組成,合金元素對鐵素體的固溶強化作用可提高調質(zhì)鋼的強度。碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過(guò)時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過(guò)0.20%。碳量高還會(huì )降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。

  硅(Si):在煉鋼過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過(guò)0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著(zhù)提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調質(zhì)結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會(huì )降低鋼的焊接性能。

  錳(Mn):在煉鋼過(guò)程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。

  鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密,細化晶粒力;降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。

 

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