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高速鋼中的合金劑與拉伸強度相關知識

目錄:技術支持點擊率:發布時間:2021-03-29 15:17:59

純鐵太軟,無法用于結構目的,但是添加少量其他元素(例如碳,錳或硅)會大大提高其機械強度。合金元素和熱處理的協同作用產生了各種各樣的微觀結構和性能。在高速鋼中形成碳化物的四種主要合金元素是:鎢,鉻,釩和鉬。這些合金元素與碳結合形成非常硬且耐磨的碳化物。高速鋼的顯微組織由馬氏體基體和兩套碳化物的分散體組成。這些碳化物通常稱為一次和二次碳化物。初級碳化物是鋼凝固過程中形成的那些碳化物。二次碳化物是在鋼的二次硬化熱處理期間形成的那些碳化物。

鎢絲。產生穩定的碳化物并細化晶粒尺寸,以增加硬度,特別是在高溫下。鎢被廣泛用于高速工具鋼中,并已被提議在核應用的減活化鐵素體鋼中替代鉬??偣蔡砑蛹s10%的鎢和鉬可以有效地最大化高速鋼的硬度和韌性,并在切削金屬時在高溫下保持這些性能。鎢和鉬在原子水平上是可互換的,并且兩者都提高了抗回火性,從而在高溫下改善了刀具的切削性能。 鉻。鉻增加了硬度,強度和耐腐蝕性。鉻在晶界形成穩定的金屬碳化物的增強作用和耐蝕性的強烈提高,使鉻成為鋼的重要合金材料。一般而言,大多數等級規定的濃度約為4%。該水平似乎導致硬度和韌性之間的最佳平衡。鉻在硬化機理中起著重要作用,被認為是不可替代的。在較高的溫度下,鉻有助于提高強度。通常將其與鉬一起用于這種性質的應用。 鉬。當將鉬(約0.50-8.00%)添加到工具鋼中時,它會更耐高溫。鉬提高了淬透性和強度,特別是在高溫下,由于鉬的熔點高。鉬在提高鋼的高溫拉伸強度和蠕變強度方面具有獨特性。它對奧氏體向貝氏體轉變的阻礙作用遠大于對奧氏體向貝氏體轉變的阻礙作用。因此,貝氏體可以通過連續冷卻含鉬的鋼來生產。 釩。通常將釩添加到鋼中以抑制熱處理過程中的晶粒長大。在控制晶粒長大時,它可以改善淬火和回火鋼的強度和韌性。晶粒的大小決定了金屬的特性。例如,較小的晶粒尺寸可提高抗拉強度并趨于增加延展性。為了改善高溫蠕變性能,優選較大的晶粒尺寸。加入釩可提高耐磨性,并產生僅部分可溶的硬而穩定的碳化物,幾乎不會向基體中釋放碳。 極限抗拉強度

高速鋼的極限拉伸強度– AISI M2取決于熱處理工藝,但約為1200 MPa。

的極限拉伸強度是工程上的最大應力-應變曲線。這對應于最大應力緊張的結構可以維持這種狀態。極限抗拉強度通常會縮短為“抗拉強度”,甚至縮短為“極限”。如果施加并保持這種應力,將導致斷裂。通常,該值明顯大于屈服應力(比某些類型的金屬的屈服應力高出50%到60%)。當韌性材料達到其極限強度時,它會出現頸縮,橫截面積會局部減小。應力-應變曲線不包含比極限強度更高的應力。即使變形可以繼續增加,在達到極限強度后,應力通常也會減小。這是一個密集的財產;因此其值不取決于試樣的大小。但是,它取決于其他因素,例如標本的制備,測試環境和材料的溫度。極限抗拉強度從鋁的50 MPa到超高強度鋼的3000 MPa不等。

屈服強度

高速鋼的屈服強度AISI M2取決于熱處理工藝,但約為1000 MPa??箟呵姸燃s為3250 Mpa。

所述屈服點是在點應力-應變曲線,其指示的彈性行為的限制和開始塑性行為。屈服強度屈服應力是指材料特性,定義為材料開始塑性變形的應力,而屈服點是非線性(彈性+塑性)變形開始的點。在屈服點之前,材料將發生彈性變形,并在去除施加的應力后恢復其原始形狀。一旦屈服點通過,變形的某些部分將是永久性且不可逆的。一些鋼和其他材料表現出被稱為屈服點現象的行為。屈服強度從低強度鋁的35 MPa到非常高強度鋼的大于1400 MPa不等。

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