含有铍青铜的高强度钢.docx

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1、含有镀青铜的高强度合金钢下面介绍一种高硬度钢，它含有下列成分（按质量分数）珞0.01%、0.02%银0.02%、铜0.01%、鸽0.01%、硅0.01%,锦0.02%,钺0.5%,其余为钢，把上述合金在电炉里面加热到1500摄氏度，再给熔化的合金里面通入氮气，二氧化硫1个小时，再降温淬火，在850摄氏度空气中淬火0.5小时，再在550摄氏度空气中回火2小时。然后冷却后就是高硬度钢。油淬温度860870uC,水淬温度860850C较为合适。下面介绍一种耐高温钢，它含有下列成分（按质量分数）银0.02%、钝0.01%、鸨0.01%、硼0.02%,钥0.02%、钛0.02%、铝0.02%、帆0.02

2、%其余为钢，把上述合金在电炉里面加热到1500摄氏度，再给熔化的合金里面通入氮气，二氧化碳1个小时，再降温淬火，在850摄氏度空气中淬火0.5小时，再在550摄氏度空气中同火2小时。然后冷却后就是高硬度钢。油淬温度860870uC,水淬温度860850C较为合适。下面介绍一种高强度弹簧钢，它含有下列成分（按质量分数）被0.5%,铜0.5%,铅0.01%,锡0.02%,（上述为被青铜），珞0.01%、硅0.01%,鸨0.01%、钮0.02%、硼0.02%、银0.01%、铜0.01%,其余为钢，把上述合金在电炉里面加热到1500摄氏度，再给熔化的合金里面通入氮气，二氧化碳1个小时，再降温淬火，在8

3、50摄氏度空气中淬火1小时，再在170摄氏度空气中回火2小时。然后冷却后就是高强度弹簧钢。油淬温度860870,水淬温度840850C较为合适。高强度钢的资料网址是链接：https:/pan.baidu.eom/s/lNa9MH8pnz7apy6VGWvK7uQ提取码：ZS83。合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锌弹簧钢、硅铭弹簧钢、铭锦弹簧钢、铭钢弹簧钢、鸽铭机弹簧钢等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了铝、机或硼等合金元素。弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好

4、等碳素弹簧钢即含碳量WC在06%-09%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锌系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi提高性能；另外还有珞、鸽、机的合金弹簧钢。近年来，结合中国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锌钢基础上加入硼、银、铝等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量。6、铭机弹簧钢丝7、铭机合金弹簧钢丝8、硅铳合金弹簧钢丝9、火铭硅合金弹簧钢丝10、硅镒弹簧钢丝11、倍锐弹簧钢丝12、格硅弹簧钢丝13、弹簧钢钢材银基沉淀硬化型变形高温合金,铁基沉淀硬化型变形高温合金1.1 背景和意义60Si2Mn弹簧钢是应用广泛的硅镒弹簧钢，强度、弹性和淬透

5、性较55Si2Mn稍高。60Si2Mn弹簧钢适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250C以下非及汽车减震系统等。这样说来60Si2Mn弹簧钢要求良好的力学性能才能保证常规的需要,为了满足性能要求，60Si2Mn应该运用良好且正确的热处理方法。使用本论文所叙述的方法能有效地提高60Si2Mn弹簧钢的力学性能和使用寿命。1.2主要方法和原理弹簧的种类较多、形状各异、生产批量不等，因此其制造方法也有所不同。弹簧的制造方法根据成型工艺的不同可分为冷成形和热成形两种。当弹簧材料截面尺寸较小时采用常溢条件下成形的称为冷成形，反之，需将

6、弹簧材料加热到一定温度时成形的称为热成形。当弹簧所用钢材的圆形截面直径大于14mm,矩形截面边长大于IOmm,或相近尺寸的扁钢时多采用热成形制造工艺，故本60Si2Mn弹簧钢应采用热成形制造工艺。2.1材料60Si2Mn系硅钵弹簧钢经适当的热处理（选择合适的淬火和回火温度后）,其硬度、强度、弹性极限、屈强比和疲劳强度可取得良好的匹配,是一种价格低廉而实用的常用弹簧钢60Si2Mn成分表CSiMnPS0.560.64L5（T2.000.600.900.040.042.360Si2Mn的合金化及性能特点60Si2Mn钢是在优质中碳钢的基础上提高硅、钵的含量而成。加入硅的作用是为了提高钢的硬度、强度

7、、屈强比和疲劳强度，硅同时具有提高钢的回火稳定性的作用。锦的作用在于提高钢的淬透性和耐磨性。60Si2Mn具有较强的过热敏感性，易产生淬火裂纹，且由于Si是强石墨化元素，从而呈现较明显的脱碳现象，即使有轻微的脱碳也会对耐磨性和疲劳强度有显著影响。3.1 工艺流程及目的下料一钻孔一卷耳一淬火一中温回火一喷丸一装配一预压一喷漆从下料到卷耳的目的是获得零件的形状和结构；淬火时的温度为840870C,目的是得到60HRC的钢材，淬火后油冷;中温同火的目的是为了防止因淬火应力引起自裂（450左右），保温30min以上，出炉后淋水冷却，以防止回火脆性；喷丸的目的是强化钢材表面，使其产生残余压力，提高疲劳强

8、度；喷漆的目的是为了防止弹簧钢表面的氧化并能有效防止锈蚀。3.2 60si2mn的锻造60si2mn锻造加热温度为10501150C,始锻温度Iooo1100C,终锻温度为850。锻造是压力加工的一种,通过机械施压使高温可塑金属变形以达到规定的外形和尺寸。锻造并改变物理性质,其物理性质靠后续热处理和表面处理解决。锻造的目的是使坏料成形及控制其内部组织性能达到所需几何形状、尺寸以及品质的锻件。3.3 60si2mn的快速球化退火870加热油淬,然后附加热至790,保温5min以40Ch的冷速冷却至680,保温30min,炉冷至550C后空冷。由工程材料及热加工书本知:球化退火后得到的组织是球状珠

9、光体和铁素体,这样的工件硬度和强度均不高,但这样的工件便于机械加工,为后续的热处理工程做准备。3.4 60Si2Mn钢淬火冷3由化退火加f到的组； 素体,皆竟知工学耳度和第:球珠光W这样的工侪便于机讨二,均不高,处理工程依J回火温度升高而发生变化的规律，由图 可见，在180280C范围内回火时，其硬 度随回火温度升高而发生变化不大。在 300CC回火时，硬度略有升高，为 5758HRC0由工程材料及热加工书 本知识知：中温回火得到的组织是回火 ）屈氏体。这样就能使工件硬度和强度指 标得到提升，特别是保证了板弹簧的弹 性极限，此温度进行回火是非常必要的3.4 60Si2Mn 钢淬火图4 60S2

10、Mn烟经回火后硬度与冲击性关系 热加工过程。图2 60Si2Nfn钢淬火温度与硬度的关系图2描述了 60Si2Mn钢淬火温度与硬图260Si2Mn钢淬火温度与硬度的关系图2描述了6OSi2Mn钢淬火温度与硬度的关系，从图中可以看出：淬火温度低于820时硬度值较低，满足不了对硬度指标的要求，但淬火温度在高于840900C区间时，硬度值变化不大。鉴于60Si2Mn过热敏感性较强，晶粒易于粗大，所以淬火温度不宜过高,油淬温度860870C,水淬温度840850C较为合适。由工程材料及热加工书本知识得知此淬火的目的是为了得到下贝体组织，但在实际操作中，贝氏体的转变时不完全、不彻底的，等温后在空冷过程中

11、将伴随着马氏体转变，等温度越高，贝氏体量越小，因此等温淬火得到的组织是一种由贝氏体和马氏体及少量残余奥氏体所组成的复相组织,而且这种组织的力学性能，随着贝氏体与马氏体的比例不同而不同。经过淬火后板弹簧的硬度相对较高，但强度和塑性比较差，这就需要后面的问火过程。3.5 60Si2Mn钢叵!火图3描述了60Si2Mn回火硬度随回火温度升高而发生变化的规律，由图可见，在180280C范围内回火时，其硬度随回火温度升高而发生变化不大。在3(XrC回火时，硬度略有升高，为5758HRC.由工程材料及热加工书本知识知：中温回火得到的组织是回火屈氏体。这样就能使工件硬度和强度指标得到提升，特别是保证了板弹簧

12、的弹性极限，此温度进行回火是非常必要的热加工过程图4描述了60Si2Mn在870油冷淬火后经不同的回火后硬度值与冲击韧性的关系。图4所示的冲击韧性有两个峰值，其中一个峰值对应的硬度为5O52HRC,这个硬度对于所做要求而言显然是偏低的。另一个峰值韧性对应的硬度值为57-58HRCo综上所述，60Si2Mn经870加热保温油冷淬火后，最佳同火温度为450C左右，并保温30min以上。这样的力学性能匹配，兼顾了硬度、弹性极限、疲劳强度等多种指标参考文献1工程材料及热加工陈培里主编高等教育出版社2005黄晓峰，周宏,何镇明,板弹簧的研究及其进展J.特种铸造及有色合金，2010,(3):45-47.3

13、百度文库60Si2Mn的应用及热处理20134中国知网锻造对带有白点的60Si2Mn钢机械性能的影响870C加热油淬,然后附加热至790C保温5min以40Ch的冷速冷却至680,保温30min,炉冷至550后空冷。由工程材料及热加工书本知:球化退火后得到的组织是球状珠光体和铁素体,这样的工件硬度和强度均不高,但这样的工件便于机械加工,为后续的热处理工程做准备性能要求弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%O9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锦系

14、钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi提高性能；另外还有珞、鸨、钮的合金弹簧钢。近年来，结合中国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅镒钢基础上加入硼、银、相等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量。生产工艺弹簧钢材有热轧材、冷拉钢材、冷轧钢带等。弹簧钢的冷炼是很重要的，必须保证有优良的冶金质量，不仅要保证准确的化学成分，而且要有高纯净度，硫、磷、氧、氮等含量要低，钢质均匀性、稳定性要好。弹簧钢的冶金质量应达到优质钢、高级优质钢的水平。弹簧钢的表面质量和尺寸精度对弹簧的性能和寿命有极大的影响。因为弹簧钢材交货状态的表面除去表面喷丸强化之外不再进行加工，因而也就

15、是成品弹簧的工作表面，原有表面上的各种缺陷也留给了弹簧。所以弹簧钢材表面要求极高，对脱碳、裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层等限制极严。各种表面缺陷会使弹簧早期破坏、缩短寿命。以圆截面的钢丝为例，成品弹簧的强度和刚度分别与钢丝直径的三次方和四次方成正比,钢丝直径的微小变化会导致弹簧性能的巨大波动，所以要严格控制钢材的外形和尺寸公差。这样，弹簧钢的加工变形（热轧、冷轧、冷拔等）就十分重要了，必须极认真地对待。热轧弹簧钢材有圆钢、方钢、扁钢等。钢材表面质量要求较高，可以热轧态交货或者经热处理后交货，以保证硬度不超过规定值，便于制簧。热轧材可以冷态制成螺旋弹簧，对于截面尺寸较大者需加热后制成弹簧。弹簧成型后再经淬火、中温Pl火，回火温度约为350550C,以获得较高屈强比和良好的综合力学性能。因热轧材截面尺寸较大，故应采用淬透性足够高的牌号，保证心部淬透。若心部出现非马氏体转变产物，如铁素体、贝氏体等，则PI火后的性能降低，特别是疲劳性能。冷拉（轧）弹簧钢材包括钢丝、钢带。这类钢材的表面质量和尺寸精度要求格外严格。钢丝的生产工艺有油淬火和冷拉两种。油淬火钢丝是把钢丝冷拔到规定尺寸后再加热、油淬火和铅浴Pl火，故钢丝出厂时已具备所需力学性