模具鋼_板材與棒材組織控制的不同
發(fā)布時(shí)間:2020-07-31 ?? 瀏覽次數(shù):次
模具鋼_板材與棒材主要利用鐵素體、貝氏體、馬氏體、殘余奧氏體的多相組織控制,達(dá)到使用要求。
如滲碳鋼,關(guān)鍵是如何利用滲碳淬火獲得強(qiáng)韌性良好的單相馬氏體。馬氏體組織在原始奧氏體晶粒內(nèi)的結(jié)構(gòu)層次是馬氏體塊、馬氏體束和馬氏體板條。對(duì)彎曲疲勞和沖擊負(fù)荷引起的早期斷裂部件進(jìn)行分析的結(jié)果表明,斷裂起點(diǎn)多是:1)不完全淬火組織(軟質(zhì)鐵素體、珠光體);2)局部晶粒粗大化的脆弱部位。提高滲碳鋼各種強(qiáng)度的方法,其中***有效的方法是使?jié)B碳鋼的組織為均勻細(xì)晶馬氏體。如果從用于汽車(chē)、工程機(jī)械、加工機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)裝置(變速器等)的齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸的鋼來(lái)看,棒材難于板材。以滲碳鋼為例,滲碳鋼的碳含量為0.15%~0.25%,原因是滲碳鋼部件表面經(jīng)滲碳、淬火回火發(fā)生硬化,提高了部件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度,同時(shí),由于部件芯部(非滲碳層)含碳量較低,使部件具有良好的韌性。
動(dòng)力傳動(dòng)裝置(變速器等)的齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸用鋼有含Cr量約為1%的鉻鋼、在Cr鋼基礎(chǔ)上添加Mo的鉻鉬鋼、在鉻鉬鋼基礎(chǔ)上添加Ni的鎳鉻鉬鋼等類別。一般希望使用不含Ni、Mo的廉價(jià)并且加工性好的鉻鋼。但當(dāng)部件較大并要求較高強(qiáng)度時(shí),多使用鉻鉬鋼和鎳鉻鉬鋼。在使用這些含Ni、Mo的鋼種時(shí),存在加工性不良和材料成本升高的問(wèn)題。特別是近年來(lái)出現(xiàn)的合金價(jià)格高漲以及未來(lái)資源枯竭的問(wèn)題,引發(fā)了選用價(jià)格波動(dòng)小、供給風(fēng)險(xiǎn)小的合金元素進(jìn)行滲碳鋼的高強(qiáng)度化的要求。從這個(gè)方面來(lái)看,提升空間很大。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件要求的強(qiáng)度有剝蝕強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等。高強(qiáng)度部件使用的材料標(biāo)準(zhǔn)中的鉻鉬鋼、鎳鉻鉬鋼和增加Ni、Mo的開(kāi)發(fā)鋼,但導(dǎo)致加工性變差和成本升高。這種高強(qiáng)度化和加工性相悖的問(wèn)題長(zhǎng)期沒(méi)有得到解決。如果能夠不依靠Ni、Mo的添加,只通過(guò)滲碳鋼基本成分C、Si、Mn、Cr的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度,就可以實(shí)現(xiàn)滲碳鋼的加工性良好、成本低廉的要求,解決多年困擾滲碳鋼問(wèn)題的道路。
滲碳鋼制作的代表性為驅(qū)動(dòng)部件,應(yīng)對(duì)汽車(chē)行駛中轉(zhuǎn)速變化和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變化的變速器齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸,以及汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí),使左右車(chē)輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)差的差速器齒輪等,這些都是在汽車(chē)行駛中起重要作用的部件,對(duì)這些部件要求的特性取決于部件所處的工作條件。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到高速時(shí),變速器轉(zhuǎn)速處于中高速狀態(tài),所以變速器的低-高周波疲勞強(qiáng)度十分重要。因此,要求變速器齒輪應(yīng)具有良好的抗剝蝕性和彎曲疲勞強(qiáng)度

此外,不論是變速器齒輪還是差速器齒輪,都要求降低咬合噪音,以實(shí)現(xiàn)良好的靜音性,因此,兩種齒輪的滲碳淬火變形要很小。從這個(gè)角度來(lái)看,汽車(chē)等用鋼要高于板材。
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