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共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼

浏览次数:017日期:2019-11-30
  [正文]  一、共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼  1.共析鋼  碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體,碳溶解到α――鐵中的固溶體叫鐵素體,溶解到γ――鐵中的固溶體叫奧氏體。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性。當鐵碳合金中的碳不能全部溶進鐵素體或奧氏體中時,剩餘出來的碳將與鐵形成化合物――碳化鐵(Fe3C)這類化合物的晶體組織叫滲碳體,它的硬度極高,塑性幾乎為零。  從反映鋼的組織結構與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關係的鐵碳平衡狀況圖上可見,當碳的含量正好即是0.77%時 ,即相當於合金中滲碳體(碳化鐵)約占12% ,鐵素體約占88%時,該合金的相變是在恒溫下實現的 。即在這類特定比例下的滲碳體和鐵素體,在發生相變時 ,假如消失兩者同時消失(加熱時),假如出現則兩者又同時出現,在這一點上這類組織與純金屬的相變類似。基於這個啟事,人們就把這類由特定比例構成的兩相組織當作一種組織來看待,並且命名為珠光體,這類鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼,它的組織是珠光體。  2.亞共析鋼  常用的結構鋼含碳量大都在0.5%以下,由於含碳量低於0.77%,所以組織中的滲碳體量也少於12%,因而鐵素體除往一部分要與滲碳體形成珠光體外,還會有多餘的出現,所以這類鋼的組織是鐵素體 珠光體。碳含量越少,鋼組織中珠光體比例也越小 ,鋼的強度也越低,但塑性越好 ,這類鋼統稱為亞共析鋼。  3.過共析鋼  工具用鋼的含碳量往往超過0.77%,這類鋼組織中滲碳體的比例超過12%,所以除與鐵素體形成珠光體外,還有多餘的滲碳體,因而這類鋼的組織是珠光體 滲碳體。這類鋼統稱為過共析鋼。  二、有關鋼材機械性能的名詞  1.屈服點(σs)  鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限 ,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形 ,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。 設Ps為屈服點s處的外力,Fo為試樣斷麵積,則屈服點σs =Ps/Fo(MPa),MPa稱為兆帕即是N(牛頓)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)  2.屈服強度(σ0.2)  有的金屬材料的屈服點極不明顯,在丈量上有困難 ,是以為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘餘塑性變形即是一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2 。   3.抗拉強度(σb)  材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料被拉斷前達到的最大拉力,Fo為試樣截麵麵積,則抗拉強度σb= Pb/Fo (MPa)。  4.伸長率(δs)  材料在拉斷後,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。  5.屈強比(σs/σb)  鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86 。  6.硬度  硬度表示材料抵抗硬物體壓進其表麵的能力 。它是金屬材料的首要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。  ⑴布氏硬度(HB) 以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓進材料表麵,保持一段時間,往載後,負荷與其壓痕麵積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。  ⑵洛氏硬度(HR) 當HB