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工匠的Cribsheet号66:5种奥氏体晶粒尺寸影响机器店
PMPA工业研究与技术总监
虽然奥氏体晶粒尺寸是化学的结果,但它在我们的工艺中引起的变化是材料结构和性能的结果,而不仅仅是化学成分。
用细化晶粒完全脱氧的钢不易开裂和变形,在热处理中更容易控制。与机械师增加的加工成本相比,使用这样的钢材在最终性能方面是很值得的。
下面是细小的奥氏体晶粒尺寸对你的机器车间的五种影响。与粗晶粒钢相比,使用细奥氏体晶粒尺寸会导致:
- 可怜的可加工性。由于脱氧和晶粒细化而产生的硬氧化物和氮化物会磨损工具和涂层的边缘。这是商店在细晶粒钢上使用更多工具的原因之一。
- 可怜的塑料成型。
- 热处理变形小。
- 高延性。
- 浅淬透性。
细小的奥氏体晶粒尺寸是故意在钢中添加晶粒细化元素的结果。由于添加了这些晶粒细化元素,钢具有较细的奥氏体晶粒尺寸。
为了制造具有这种奥氏体细晶粒结构的钢,首先对钢进行脱氧,通常是用硅。然后加入铝、钒或铌。铝、钒和铌被称为晶粒细化剂。
在硅清除了钢水中的大部分氧气后,再加入晶粒细化器。以铝为例,加入的铝与钢水中的氮发生反应,形成氮化铝颗粒。这些微小的颗粒沿着奥氏体的边界沉淀,以及在奥氏体晶粒内。这就限制了谷物的生长。
因为脱氧和晶粒细化会产生坚硬的、磨蚀性的氧化物和氮化颗粒,它们的加工和加工与粗晶粒钢不同。
细奥氏体晶粒尺寸在材料测试报告上显示为ASTM值5或5以上。值为5、6、7、8或“5及更细”表示该材料为奥氏体细晶粒。通常情况下,我认证的铝细晶粒钢报告了7或8个。
合金钢通常被制成较细的奥氏体晶粒。
大多数自由加工钢,那些再硫化(11XX),再硫化和再磷(12L14, 1215)和铅(12L14, 11L37, 11L44)通常被制成粗晶粒。
细晶粒钢不能加工,也没有我们所期望的粗晶粒自由加工钢的刀具寿命,我们更喜欢加工。
测定奥氏体晶粒尺寸的方法在“ASTM标准E112,测定平均晶粒尺寸的标准试验方法”中有详细说明。
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