钢属性来自哪里
我们在商店中的钢材的性质是化学成分之间复杂相互作用的结果,由热和冷的工作开发,并通过各种热处理来开发微观结构来进一步控制。
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这里提供的定义是为了便于商店从业人员理解,而不是覆盖概念的每一个细微方面。
硬度是抗渗透的抵抗力。(有些人会说耐磨损,但在钢铁行业中,我们使用Brinell,Rockwell和Vickers等渗透测试测试硬度。)
韧性是衡量钢在不断裂的情况下所能承受的力的一种方法,它是通过夏比或伊佐德冲击试验来测量的,这些试验在ASTM标准中有描述。
抗拉强度就是在拉力下折断一块材料需要多大的力。
屈服强度就是材料在永久变形前能承受多大的力。(在钢中,我们使用0.2%的无应力长度作为确定变形。)
延性是一种抗拉应力,材料可以承受多少抗拉度而不会破碎。2英寸或8英寸以2英寸或8英寸的伸长率是我们商店金属商业实践中使用的最常见措施。
钢的化学成分增强了它的性能。在第一次铸造(凝固)时,钢中碳和其他化学元素的含量使其有可能通过进一步加工来改变其微观结构,从而获得进一步的机械性能。碳是影响钢性能和组织的最大因素。
热加工是在非常高的温度下材料塑性变形(成形)的过程。该过程改变了晶粒结构和对准以及产品的尺寸。
铸钢由粗树枝状结构组成。通过热工作,由于机械工作和随后的返回环境温度,这种结构可以被分解成更好的更均匀的粒度,这提高了所有的延展性。
冷拔/冷加工是在环境温度下通过塑性变形(成型)加强材料的过程。这个过程也称为工作硬化。冷绘图涉及通过模具拉动杆,以减小其尺寸,从而赋予冷轧和变化的尺寸。
在环境温度下拉伸显着提高屈服强度,稍微拉伸强度稍微,并降低延展性。与其先前的热轧条件相比,这种冷的工作增加了钢的硬度。
热处理
退火。冷加工后,钢可能太脆或太硬,无法成功地进一步加工或加工。通过加热钢,然后让它慢慢冷却,可以降低抗拉强度、屈服强度和硬度,使钢更容易加工。
Austenitize和淬火。这种钢可以提高到高于其奥氏体化温度,然后进行液体淬火,产生一种名为马氏体的快速转变组织。马氏体非常坚硬,硬度仅仅是其碳含量的一个因素。马氏体在未回火状态下很脆。
淬透性是决定钢转变为马氏体能力的化学组成因素。这就是为什么化学“促进”了性质的发展。
回火松弛一些内应力,降低硬度,增加未回火状态下的延展性和韧性。回火是通过重新加热钢来放松应力,并允许一些碳化物从马氏体相析出。
沉淀硬化用于在诸如17-4 pH(630型)的不锈钢中产生更高的机械性能。由于添加了像铜或铌的元素(铌,为所有你的Iupac纯粹主义者)和钽。通过加热到不同的温度,材料可以产生不同的性能。在条件a中,溶液处理(退火)夏比冲击试验甚至不相关,因为这种条件易于应力腐蚀裂缝。在条件下,H 900,沉淀或年龄硬化,室温下的夏比撞击是16英尺磅。在条件H 1025,冲击速度高达40英镑。在条件1150米处,冲击力可以达到100英尺磅。(定制630的Carpenter钢的数据。)
那么,钢属性来自哪里?碳含量是任何钢的必要成分,使其能够通过各种热工作,冷加工,退火,淬火和回火和沉淀硬化来发展其潜在性能。其他化学元素在最终产品中发挥粒度,淬透性和其他作用的作用。
外卖
- 碳是钢材所能实现的最大影响者。
- 热工作改善了铸钢的延展性。
- 冷加工增强了拉伸强度,屈服强度和硬度,降低了延展性。
- 使用热处理,如果有足够的碳,可以改变微观结构,从而钢的大量机械性能。
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英里的自由
免费里程是PMPA临时总监,拥有超过40年的制造,质量和炼钢.他帮助回答“怎么做?””“什么?”和“真的吗?”迈尔斯的博客在pmpaspeakingofprecision.com;电子邮件mfree@pmpa.org.;网站pmpa.org.
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