钢板还有材质一说,并不是所有的钢板都是一样的,材质不一样,其钢板所用到的地方,也不一样。在钢中加入合金元素后,钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。合金元素与铁、碳的相互作用合金元素加入钢中后,主要以三种形式存在钢中。即:与铁形成固溶体;与碳形成碳化物;在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
几乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中,形成合金铁素体或合金奥氏体,按其对α-Fe或γ-Fe的作用,可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素,主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等,它们使A3点(γ-Feα-Fe的转变点)下降,A4点(γ-Fe的转变点)上升,从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后,可使γ相区扩大到室温以下,使α相区消失,称为完全扩大γ相区元素。
钢板合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关 钢是适合于切削加工的硬度范围为170HB~230HB。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适当加入S、P、Pb等元素可以大大改善钢的切削性能。
5. 合金元素对钢热处理工艺性能的影响
热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会增大钢的过热敏感性。
钢材的硬倾向不明显,可焊性优良,焊接时不必进行预热,可直接施焊当Ceq=0.40~0.60%时,钢材的硬倾向逐渐明显,可焊性尚可,焊接时需采取焊前适当预热,焊后缓冷等工艺措施,控制其焊接线能量;(3)当Ceq>0.60%时,钢材的硬倾向较强,可焊性较差,属于较难焊接的钢种,焊接时必须采取较高的预热温度和严格的工艺措施,选取合适的焊接材料。经计算得出,35CrMo钢的碳当量值Ceq=0.72%。由此可见,这种材料的焊接性不良,焊接时其硬倾向较大,热影响区热裂和冷裂倾向都会较大,尤其在调质状态下焊接,热影响区的冷裂倾向将会表现得很突出,所以应在选取合适焊接材料、合理焊接方法的基础上,采取较高的焊前预热温度、严格工艺措施和控制适当的层间温度的条件下,才能达到实现产品焊接的目的。
15CrMo钢板系珠光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氢腐蚀能力。由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差。
大量的试验表明:厚壁不锈钢板在形变过程中不同程度地出现错层、形变孪晶、应变诱发马氏体,并在晶界与退火孪晶附近形成位错塞积和位错胞状组织。这些形变组织结构对加工硬化均有贡献。进行固溶处理的主要目的就是为了材料的内应力并降低硬度,提高厚壁不锈钢板的可成形性。而处理后硬度值过高说明软化效果差,残余应力没有充分释放,因为残余应力引起的晶格畸变也会使硬度值改变。正是由于残余应力的存在,导致在厚壁不锈钢板扩口时容易在应力集中的地方产生裂纹,从而影响扩口性能。由于晶界和晶界两侧晶粒的位向差,增加了晶体中位错滑移的阻力,因此晶界的主要作用是阻碍位错运动。晶粒越细,晶界越多,阻碍位错滑移的作用就越大,厚壁不锈钢板屈服强度就越高,形成了晶界强化,从而产生加工硬化;因此晶粒越小,在扩口时越容易产生加工硬化。刀具的刃口圆角和后刀面的磨损对厚壁不锈钢板表面层的冷作硬化有很大影响,刃口圆角和后刀面的磨损量越大,冷作硬化层的硬度和深度也越大。