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1、高速钢(High Speed Steels)又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复 杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钻等碳化物形成元素。合金元素总量达1025%左右。它 在高速切削产生高热情况下(约500r)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢最主 要的特性一一红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度 高于200 r时,硬度便急剧下降,在500 r硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削 金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具 钢的致命缺点,可以用来制造切
2、削工具。高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应 力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一般为860880r。淬火时由于它的导 热性差一般分两阶段进行。先在800850r预热(以免引起大的热应力),然后迅速加热到淬火温 度11901290r(不同牌号实际使用时温度有区别),后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用 盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30% )残余奥氏体没有 转变成马氏体,影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要 进行23次回火,回火温度560 r,每次保温1小时。(1
3、)生产制造方法:通常采用电炉生产,近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细 小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。(2)用途:用于制造各种切削工具。如车刀、钻头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。种类高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.7 01.65%之间。PG电子官方含合金元素量较多,总量可达10 25%。按所含合金元素不同可分为:钨系高速钢(含钨918%);钨钼系高速钢(含钨5 12%,含钼26%);高钼系高速钢(含钨02%,含钼510%);钒高速钢,按含钒量的不 同又分一般含钒量(含钒12%)和高含钒量(含钒2.55%)的高速钢;钻高速钢(含钻5 10%)。按用途不同高速钢又可分为通
4、用型和特殊用途两种。通用型高速钢:主要用于制造切 削硬度HBW300的金属材料的切削刀具(如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉 刀),常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。特殊用途高速钢:包括钻高速钢和超硬型高 速钢(硬度HRC6870),主要用于制造切削难加工金属(如高温合金、钛合金和高强钢等)的 刀具,常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等6542高速钢6542 高速钢标准:GB/T 高速钢简介:为钨钼系通用型高速钢的代表钢号,韧性、耐磨性优于W18Cr4V, 硬度、红硬性及高温硬度相当。可用于制造各种承受冲击力
6、注:根据供需双方协议,V的含量可为1.602.20力学性能:硬度:交货硬度:(其他加工方法)262HB;(退火)255HB。试样热处理制 度及淬回火硬度:263HRC(箱式炉)、三64HRC(盐浴炉)热处理:热处理规范:淬火,730840C预热,12101230C(盐浴炉)或12101230C(箱 式炉)加热,油冷,540560C回火2次,每次2h。交货状态:热轧、锻制、冷拉钢棒以退火状态交货,热轧、锻制钢棒以退火+其他加工 方法(剥皮、轻拉、磨光或抛光等)加工后交货。65Nb基体钢基体钢是以高速钢成分为基体,具有高速钢正常淬火后的基本成分,碳的质量分数一般在 5%左右,合金元素的质量分数在1
7、0%12%范围内,故得名。这累钢不仅具有高速钢的特点,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,材料成分比高速钢 低。有很高的抗压强度和耐磨性,在高温条件下使用时,其红硬性很好。耐磨性比高速钢和高铬合金钢差,多用于热处理中容易开裂的冲模,经淬火, 回火处理后,用作冷挤压凸模比高速钢寿命高我国试用的新钢种65Cr4W3Mo2VNb,制造冲裁模的凹、凸模,可大大提高模具寿命。 对其他模具来说,65Nb钢适用于加工形状复杂的有色金属的冷挤压模具和单位压力为2450MPa左右的黑色金属冷挤压模具以及轴承、汽车、标准行业的 冷镦模等。65Cr4W3Mo2VNb (65Nb)(1)以高速钢W6Mo5Cr4V2为母
8、体,淬火基体成份为:(wt%)C0.5,Cr4,W2,Mo3,V1。在此基础上适当增加含碳量,添加少量Nb,调整W,Mo含量。(2)抗弯强度和冲击韧性比高速钢好。(3)1080C淬火:未溶碳化物5-11%,奥氏体晶粒度11-12级,韧性较好。1180C淬火:未溶碳化物2-5%,奥氏体晶粒度9-11级,强度较高。 520-550C二 次回火。(4)制作冷作模具为主,兼作热模具。6Cr4W3Mo2VNb (65Nb)钢65Nb钢取自W6Mo5CrV2钢正常淬火后的基本成分,碳 含量比高速钢低,碳质量 分数 的中限为0.65%,故名65Nb。各合金元素在钢中的作用和在高速钢中相似,另加入3%的Nb可
9、形成高稳定性的碳化 物NbC,能有效阻止奥氏体晶粒长大,改善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧性,可以代替Cr12MoV、W18Cr4V 钢,用于重载冲裁模和 冷挤压模、冷镦模。65Nb钢锻造和退火工艺性能良好,热处理温度范围宽,淬火温度可以在10801180 C,回火温度在520600 C之间选择。当采用比W6Mo5CrV2钢正常淬火温度低的温度淬火后,其组织为在碳含量 较低的马氏体基体上均匀分布有细 粒状未溶碳化物。通过热处理参数的调整,可以得到不同的强度、韧性、耐磨性配合,以适合不同模具的性能要求。65Nb钢的热处理工艺:10801180 C盐浴炉加热(1520
10、s/mm ) 油 淬,520560 C 回火2次,硬度5763 HRC。LD是一种高强韧性冷作模具钢,上海材料研究所研制。该钢在保持较高韧性的情况下,其 抗压强度、抗弯强度、耐磨性较65Nb优,是LD系列中应用最 广的钢种。该钢种主要用于高冲击载荷下要求强韧性的冷冲模和冷镦模,如汽车板簧的冲孔 冲头、标准件与钢球的冷镦模等,也用于压印模和拉深凸模。LD钢为高强韧性冷作模具钢,上海材料研究所研制。最初是针对冷镦模具开发的,故 按其用途取“冷镦”两个汉语拼音为其代号,中国机械行业标准冲模用钢及其热处理技术 JB/T 6058-92已推荐了该钢号,根据生产实际经验,推荐LD钢应用于制作强韧性要求高的
11、 冷镦、冷挤压、冷冲模具。LD钢的化学成分:主要化学 成分(wt%CSiMnCrMoVPS0.700.700.506.502.00 1.700.0300.0300.801.207.502.502.20引用标准JB/T 6058-92出厂状态退火到硬度W220HBWLD钢的特性:LD钢属于基体钢类型的冷作模具钢,具有较高的强韧性和耐磨性,高 的抗弯强度,冷、热加工的工艺优良,热处理畸变小,通用性强。LD钢的应用:LD钢的性能优于Cr12型高碳和高速钢6Mo5Cr4V2,具有更高的强度和 韧性,而且有较好的耐磨性,应用日益普遍。可用于制造螺栓冷镦切边模、冷镦光冲模、汽 车弹簧冲孔模、自行车中轴冷挤
12、压模、硅钢片冲模等几十余种模具,使用寿命比原用钢种 (C门2MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、612、GC门5、9SiCr)成倍甚至十余倍地提高。热处理工艺:退火:A 一般退火加热温度为860C,保温2H,随炉缓慢冷却,退火硬度为 210270HBW;B球化退火,加热温度为860C,保温2H,等温温度为740C,保温46H,冷却至550C 以下出炉空冷,退火硬度为220250HBW。淬火:常规淬火温度为11001150C,热油淬火或分级淬火,硬度为6364HRC,组织 为细针状马氏体+残留奥氏体+剩余碳化物。回火:温度取530540C,回火23次,每次保温12H,硬度为5763HR
13、C。产品规格:产品名称规格/mm材质线LD冷镦模具钢冷拉光圆冷镦模具钢e 3.0-100LD冷镦模具钢e 3.0-350LD冷镦模具钢冷镦模具钢钢带0.1-5.0*10-1000LD冷镦模具钢冷镦模具钢热轧圆钢e 14-350LD冷镦模具钢冷镦模具钢热轧钢板1-180LD冷镦模具钢冷镦模具钢冷轧钢板0.1-4.0*1220*2440LD冷镦模具钢冷镦模具钢0.1-180LD冷镦模具钢DF6M特性: DF6M是一胜特在DF6(M2)基础上为提升通用高速钢抗崩刃、抗整体开裂 性而专门开发的高韧性高速钢-。控制化学成份,特别是含碳量,碳化物颗粒均匀细小,具有韧性高,热塑性
14、 好,切削性能优良的特点。加少量钻,增强重载荷下抗热裂性。 采用电渣重熔,钢质纯结,进一步提高DF6M钢抗崩刃抗开裂性。用途: 要求具有良好崩角性能的,耐磨损的工模具。 十字形或一字形冷冲(挤)压冲头,使用硬度HRC63-65。细长工具如顶针、导向杆等,使用硬度HRC63-66。YXR3YXR3钢材系高速模具钢,在5861HRC区间拥有最好韧性的通用高速钢特性,通常用 于制作不可出现裂纹,缺口的模具防崩裂冷作模具钢,冷挤,精整,冷锻模等.特性:YXR3钢材具备最高韧性之短阵高速钢,既有高速钢的强度又有热模钢的韧性高温 强度优良,日本YXR3模具钢相对良好的被切削性和电加工性能等.出厂状态:HB
15、W241化学成分:C :0.85 Si :0.45Mn :0.45Cr :4.00V :1.80Mo :4.80 P :0.03 S :0.01 W: 6.50主要用途:YXR3是一极高速度钢适用于切削工具例如麻花锚,拉刀、攻牙、铳洗、切 断、绞刀及其它。以绩效而言,YXR3是全方位钢种,在热硬性要求不最重要的情况下可被用于切削方面。YXR3也适用于冷间的应用;举例来说在工具用来作冲孔、成形、冲压、及其它。本钢是兼具耐磨耗性和高韧性优越组合的高合金的冷间作业的钢种。特性:高耐磨性,高抗压强度,淬硬后高的表面硬度,优良的整体淬透性,良好的 表面处理加工性,优良的抗回火软化性。物理性能:温度20C
17、22-2007特性及适用范围:热处理及冷拔硬化后,强度较高,具有一定的韧性和塑性;在相同表面状态和完全淬透 情况下,疲劳极限与合金弹簧相当。但淬透性差,主要用于较小尺寸的弹簧,如调压调速弹 簧、测力弹簧、一般机械上的圆、方螺旋弹簧或拉成钢丝作小型机械上的弹簧。化学成分:化学元素CSiMnSPCrNiCu含量0.62 0.17 0.90 0.030.030.250.250.250.700.371.2055力学性能:抗拉强度 z b (MPa): 825925屈服强度 z s (MPa): 520690伸长率 & 10 (%): 1421.5硬度:热轧硬度:240270HB断面收缩率屮():不小于
18、10冷轧软态硬度:190220HB热处理:淬火830C20C,油冷;回火540C50C(特殊需要时,土30C)。65Mn低合金圆钢必须应具备咼的弹性极限和咼的屈强比,以避免弹簧钢在咼载荷 下产生永久变形;同时还要求有良好的淬透性和低的脱碳敏感性,使弹性极限大幅度降低; 以及良好的表面质量,在冷热状态下容易加工成形和良好的热处理工艺性。在热状态下成型的弹簧热成型弹簧钢的热处理工艺。用这种方法成型弹簧钢多数是将热 成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧钢则大多数是在热成型后再进行热处理。这种 弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和 屈服极限高,并有一定
19、的韧性。团队成员突破原有常规控制思路,采用全新的理念和方法,创新性地进行稳定性控制技 术开发,他们根据宝钢热连轧生产流程特点,对最容易在这“0.4秒”时间里产生的“轧破、 甩尾”等问题的形成机理进行认真分析,从减少轧辊受损、减少尾部跑偏等多个方面开展工 作,经过3年多的软件程序开发、跟踪试验、评估、分析确定合理的工艺参数,最终成功开 发了“精轧轧辊受损预防技术”和“轧辊受损预警技术”等多项宝钢独有的热连轧带钢尾 部稳定性控制工艺技术,并和“尾部中间浪控制工艺”等优化后的常规辅助性工艺相结合, 形成了一整套65Mn低合金圆钢热连轧尾部稳定性控制技术方案,使高附加值的宝钢薄规格 65Mn低合金圆钢
20、生产能力及质量控制水平稳步提升,产线“轧破、甩尾”次数和非计划中 间成品大幅减少,辊耗大幅下降,非计划停机大幅减少,新产品规格不断拓展,各项关键技 术指标达到国际领先水平。临界点温度(近似值)Ac1=726C, Ac3=765C, Ar3=741C, Ar1=689C,Ms=270C。正火规范:温度81010C,空气冷却。淬火、回火规范:淬火温度33010C,油冷却;回火温度540C10C,水、油冷却。交货状态:热轧钢材以热处理或不热处理状态交货,冷拉钢材以热处理状态交货。) *1250*C 莱钢 /热卷/热板。50Mn (2.0-16) *1250*C 莱钢 /热卷/热板。65Mn (2.0
21、-16) *1010/12509莱钢/热卷/热板重量计算:板材:长*宽*高*密度/100000=KG ;棒材:半径*半径*3.14*高*密度 /1000000=KG用途:65Mn钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高,具有过热敏感性和回火 脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差。受中 等载荷的板弹簧,直径达7-20mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈弹簧环。高耐磨性零件,如磨床 主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等。45#钢45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为: C45。国内
22、常叫45号钢,也有叫“油钢”。一般,市场现货热轧居多。冷轧规格1.04.0mm 之间。常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度 和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方 便。适合于氢焊和氩弧焊,不太适合于气焊。焊前需预热,焊后应进行去应力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后,其综合力学性能要 优化于其他中碳结构钢,但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为1217mm,水淬时有开 裂倾向。当直径大于80mm时,经调质或正火后,其力学性能相近,对中、小型模具零件进 行调质处理后可获得较高的强度和
23、韧性,而大型零件,则以正火处理为宜,所以,此钢通常 在调质或正火状态下使用。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质 +表面淬火高。其表面含 碳量0.8 1.2%,芯部一般在0.10.25% (特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表 面可以获得很高的硬度(HRC58 62),芯部硬度低,耐冲击。如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。采用渗 碳工艺的材料,含碳量都不高,至到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。0.35% 从来没见过实例,只在教科书里有介绍。可以采用调质 +高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗 碳略差。加工处理规范冷
24、压毛胚软化处理规范:温度740760C,保温时间46h,以50100C/h的冷速,随 炉降至温度W600C,出炉空冷,处理前硬度W197HBS,处理后硬度W156HBS。正火规范:正火温度850-870 C,正火后硬度170-217HBS。调质处理规范:淬火温度84010C,水冷淬火;回火温度60010C,出炉空冷。执行标准中GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理温度为850C正火、840C淬火、600C回火, 达到的性能为屈服强度三355MPaGB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度三600MPa,屈服强度三355MPa,伸长率 三16%,断面收缩率三40%,冲击功为39J
25、。45钢处理要求:45钢调质硬度在HRC20HRC30之间;45钢淬火硬度在HRC5558之间,极限值可达HRC62;45号钢要放置15-20天才能使用,是因为要进行时效处理,使钢的性能稳定下来,实际应用的最高硬度为HRC55 (高频淬火HRC58)45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导 柱等,但须热处理。1.45钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55 (最高可达HRC62)为合格。实际应用的最高硬度为HRC55 (高频淬火HRC58)。2. 45钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那
26、 些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+ 表面淬火提高零件表面硬度。用途:轴类零件特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和 承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、 内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空 心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面 质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通
27、常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高 (IT5IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6IT9)。(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的 圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面, 应在图纸上标注其允许偏差。(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定 的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等) 的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01 0.03mm,
28、高精度轴(如主轴)通常为0.0010.005mm。(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.50.63p m,与轴承 相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.630.16p m。毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用 棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相 差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改 善机械性能。根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种冲小批生产多采用自由锻, 大批大量生产时采用模锻。(二)轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工
29、作条件和使用要求选用不同的材料并 采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削 性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达4552HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后, 具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达5058HRC,并 具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢
30、。这种 钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击 韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。45号钢广泛用于机械制造,这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢,淬火性能 并不好,45号钢可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度,又希望发挥45#钢优越 的机械性能,常将45#钢表面淬火(高频淬火或者直接淬火),这样就能得到需要的表面硬 度。注:直径为812mm的45号钢淬火时容易产生裂纹,这是一个较为复杂的问题。采取 的措施是淬火时试样在水中快速搅动,或者采用油冷,可避免出现裂纹。在模具修补领域45号钢所针对的模具焊材型号为:CM
31、C-E45,它是唯一接合性较好之中硬度钢焊条, 适用于空冷钢、铸钢:如ICD5、7CrSiMnMoV等等。汽车板金覆盖件模具及大型五金板 金冲压模具之拉延、拉伸部位修补,也可用于硬面制作。另外在使用时也有一些需要注意的:1.于潮湿场地施工前,焊条先以150-200 C烘干 30-50分钟。2.通常施以200 C以上预热,焊接后空冷,可能的线. 需多层堆焊处,以CMC-E30N打底,可得到较好的焊接效果。硬度HRC 48-52,主要成 份 Cr Si Mn C适用电流范围:直径及长度 m/m 3.2*350mm 4.0*350mm电流范围(Amp) 70-100 130-15
32、0力学性能:正火:850;淬火:840回火:600抗拉强度:不小于600Mpa ;屈服强度:不小于355Mpa ;伸长率:171%;收缩率:40%;冲击功:39J;钢材交货状态硬度1热轧钢:W229HB退火钢:W197HB40Cr40Cr是我国我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处 理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好, 水淬时可淬透到e 2860mm,油淬时可淬透到e 1540mm。这种钢除调质处理外还适于 氰化和高频淬火处理。切削性能较好,当硬度为HB174229时,相对切削加工性为60%。 该钢适于制作中型塑料模具。
34、Pa):三980屈服点(s/MPa):三785断后伸长率(6 5/%):三9断面收缩率(屮/%):三45冲击吸收功(Aku2/J):三47布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):207特性中碳调质钢,冷镦模具钢。该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定 的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化,改进硬度小于60HBS毛坯的切削性能。在 温度550570C进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢,适合于 高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。用途这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节、 后半轴以及机床上的齿轮、轴
35、、蜗杆、花键轴、顶尖套等:经淬火中温回火后用于制造承 受高负荷、冲击及中等速度工作的零件,如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等;经淬火 及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的 零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等;经调质并高频表面淬火后用于制造具有高表面硬度及 耐磨性而无很大冲击的零件,如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、螺钉、 螺帽、进气阀等。此外,这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大 和低温韧性好的齿轮和轴。【供货状态及硬度】退火态,硬度W207HBS。40cr轴类零件轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来
36、支承传动零部件,传递扭矩 和承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、 内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空 心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面 质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高 (IT5IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6IT9)。(二)几何形状精度
37、轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆 度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应 在图纸上标注其允许偏差。(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定 的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等) 的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01 0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.0010.005mm。(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.50.63p m,与轴承相 配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63
38、0.16p m。毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒 料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差 大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善 机械性能。根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种冲小批生产多采用自由锻, 大批大量生产时采用模锻。(二)轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采 用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。40Cr是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得
39、到较好的切削 性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达4552HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后, 具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达5058HRC, 并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。这种 钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击 韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。40Cr广泛用于机械制造
40、,这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢,淬火性能并 不好,40Cr可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度,又希望发挥40Cr优越的机 械性能,常将4 0Cr表面渗碳淬火,这样就能得到需要的表面硬度。40Cr 弹性模量 E(20C) /MPa 0,切变模量 G(20C) 80800Y44Cr3Mo2MnVNbB(Y4)模具钢(1) 模具钢的特性4Cr3Mo2MnVNiB钢的代号为Y4。该钢由上海材料研究所研制,Y是压铸的“压”(Ya) 字的拼音字头,Y4表示压铸模具钢4号。该钢具有高的热强性及热稳定性,并有良好的韧性、导热性及工艺 性能,锻造性能良好。该钢是针对
42、)CX(24) h,随炉冷却,(670690)CX(46) h,再 出炉空冷,硬度170181HBS,金相组织为点状珠光体。(6) 普通淬火、回火规范 淬火温度10501100C,油冷却,淬火硬度5859HRC,回火温度600680C, 硬度4952HRC。(7) 典型应用举例 汽车变速箱同步器铜锥环压模寿命为3Cr2W8V钢的5倍。 铜弯管接头压铸模寿命为3Cr2W8V钢的2.5倍。 1/2”铜阀体压铸模寿命为3Cr2W8V钢的7倍。 1”铜闸阀体壳压铸模寿命为3Cr2W8V钢的3倍。 铜管热挤压模寿命为3Cr2W8V钢的23倍。 轴承套圈热挤压模寿命为3Cr2W8V钢的57倍。 液锻活塞模
43、寿命为3Cr2W8V钢的11倍。 该钢适用于铜合金、铝合金压铸及原用3Cr2W8V钢的中、小型压力机模具、热挤压等模具。 也可用于型腔模的镶块材料、型芯材料,用于铜合金ZHSi80-3、ZHPb59-1、ZHA1167-2.5、ZHMn58-2-2。 用Y4钢制造铜合金挤压模底模和穿孔针顶头,模具的使用寿命也比3Cr2W8V钢制造的模具稳定地提高一 倍以上。11铝型材料热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高,4Cr5MoV1Si是首选的模具材料,已被大量推广应用。 12该钢也可用于制造热挤压和中、小热锻模具。A33碳素结构钢旧钢号为Q235碳素结构钢Q235普通碳素结构钢一普板是一种钢材的材质。
44、Q代表的是这种材质的屈服极限,后面的235,就是指这种材质的屈服值,在235MPa 左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中,综合性能较好,强度、 塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最广泛。由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以” Q“,代表钢材的屈服 点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服应力(Zs)为235 MPa 的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、 C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静 钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标
45、。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在 钢号最后附加表示用途的字母。表示方法完整表示方法为:Q235-质量等级符号脱氧方法符号质量等级分A、B、C、D、E,依次以A级质量较差,E级质量最高。脱氧方法符号为 F、b、Z和TZ,分别表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢,但在牌号表示方法中, Z和TZ的符号可以省略。Q235A, Q235B, Q235C, Q235D, Q235E不同等级所代表的,主要是冲击的温度有 所不同而已。A指不做冲击,B在20度以上,CO度以上,D-20度以上、E-40度以上,A到E所不同 的,指
46、的是它们性能中冲击温度的不同。 分别为:Q235A级,是不作冲击韧性试验要求; Q235B级,是作常温(20C )冲击韧性试验;Q235C级,是作0C冲击韧性试验;Q235D 级,是作-20C冲击韧性试验;Q235E,是作-40C冲击韧性试验。冲击韧性试验采用夏比V 形缺口试件。冲击韧性指标为Akv。对上述B、C、D级钢在其各自不同温度要求下,都要 求达到Akv227J。在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同。1元素含量:A、B、C、D硫含量依次递减;A和B的磷含量相同,C的磷含量次之,D磷含量最 少化学成份:Q235分 A、B、C、D 四级(GB/T 700-2006)Q235A 级含 C
48、B/T709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许 偏差内部标准为:GB/T3274-2007碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带分类通常轧制而成的主要有:盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型 钢,中厚钢板。用途大量应用于建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车 辆、锅炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某 些专业用钢使用。Cr12MoVCr12MoV钢有高淬透性,截面为30040 0mm以下者可以完全淬透,在300 40 0C时仍可保持良好硬度和耐磨性,韧性较Cr12钢高,淬火时体积变化最小。可用来
49、制 造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如,形状复杂的冲孔凹模、 复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标 准刀具、量具等。特性:合金工具钢:Cr12MoV1;标准:GB/T 1299-2000适用范围:冷作模具钢,钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。 用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具,如冲孔凹模、切边 模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。供货状态:供货品种有热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板和冷拉钢丝退火状态,硬度255 207HBW,压痕直径3.8 4.2mm
51、00许残许残.15.401.70余含余含0.300.6012.50量量W0.2W0.350力学性能:硬度:退火,255207HB,压痕直径3.84.2mm;淬火,260HRCCr12MoV用途:C门2MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高, 直径为300400mm以下的工件可完全淬透,淬火变形小,但高温塑性较差。Cr12MoV多 用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。如冲孔凹模、切边模、滚 边模、钢板等。典型举例:1)该钢可用于制作材料厚度3mm的冲裁模具复杂形状的凸模、凹模、镶 块制作凸模时建议硬度5862HRC,制作凹模时建议硬度60 64HRC。
52、2)用于制作冲裁模具中要求 耐磨的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度为胍6062HRC, 制作凹模时建议硬度为6264HRC。3)用于制作拉深模中要求耐拉的凹模,建议硬度为62 64HRC.4)用于制作弯曲模中要求耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。制作凸模时建议硬度6064HRC,制作凹模时议硬度60 64HRC5)用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度6062HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。GCrl5GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火 加回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑 性中等,
53、切削性能一般,焊接性能差,对形成白点敏感性能大,有回火脆性。实际就是C门5。GCr15是一种最常用的高铬轴承钢,具有高的淬透性,热处理后可获得高而均匀的硬度。 耐磨性优于GCr9,接触疲劳强度高,有良好的尺寸稳定性和抗蚀性,冷变形塑性中等,切 削性一般,焊接性差,对白点形成敏感,有第一类回火脆性。在滚珠轴承制造中,用以杂 质壁厚12mm.外径v250mm的H级至C级的轴承套,直径25.4-50.8mm的钢球;直径22mm 的滚子,此外也可用作承受大负荷.要求高耐磨性.高弹性极限.高接触疲劳强度的其他机械零 件及各种精密量具冷冲模等。如机床的滚珠丝杆,涡轮喷气发动机喷嘴的喷口 柱塞活门. 衬套等
55、、机床、 轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械,以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚 子和套圈.除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具。特性:综合性能良好球化退火后有良好的切削加工性能淬火和回火后硬度高而且均匀, 耐磨性能和接触疲劳强度高热加工性能好含有较多的合金元素,价格比较便宜.GCr15钢是高碳铬轴承钢 中使用和生产量最多的牌号,被世界广泛采用但是白点敏感性强,焊接性能较差.具有高而均匀的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较 小的大型正火零件.具有了轴承的耐磨性,也加强了顶也钢性.GC门5锻造工艺喷射成形作为一项新颖的快速凝固技术,在材料
56、制造与加工方面显示出巨大的优势采 用该技术制备了 GCr15钢、2.98wt%si超高碳钢,以及Cu- 20wt%Fe原位复合材料,对它们 的组织与性能进行了研究喷射成形GCr15钢的铸态组织为等轴细层状珠光体,平均片间距 为85nm ;油淬处理获得的马氏体片平均宽度为0.35p m.x射线衍射分析及TEM观察表明, 硬度随回火温度升高而下降与回火中碳化物析出及长大有关由CCT曲线测试获得喷射 成形GCrl5钢的Ms(150C)比母合金的Ms(250C)低100C,其主要原因是因为前者基体中固 溶的碳含量高于后者喷射成形GCr15钢铸态试样的超塑延伸率优于常规工艺制备的同种 材料首次利用喷射成形工艺制备了 Cu-20wt%Fe合金(SF).
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