⑴ 沖擊功和沖擊韌性的區別
用試樣缺口處的截面積F去除Ak,可得到材料的沖擊韌度(沖擊值)指標,即ak=Ak/F,其單位為kJ/m2或J/cm2。 因此,沖擊韌度ak表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。 一般把ak值低的材料稱為脆性材料,ak值高的材料稱為韌性材料。 ak值取決於材料及其狀態,同時與試樣的形狀、尺寸有很大關系。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感,如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣,缺口越深、越尖銳,缺口處應力集中程度越大,越容易變形和斷裂,沖擊功越小,材料表現出來的脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣,其ak或Ak值不能直接比較。 材料的ak值隨溫度的降低而減小,且在某一溫度范圍內,ak值發生急劇降低,這種現象稱為冷脆,此溫度范圍稱為「韌脆轉變溫度(Tk)」。 斷裂韌性 表徵材料阻止裂紋擴展的能力,是度量材料的韌性好壞的一個定量指標。在載入速度和溫度一定的條件下,對某種材料而言它是一個常數。當裂紋尺寸一定時,材料的斷裂韌性值愈大,其裂紋失穩擴展所需的臨界應力就愈大;當給定外力時,若材料的斷裂韌性值愈高,其裂紋達到失穩擴展時的臨界尺寸就愈大。
⑵ 屈服強度大於350 MPa、抗拉強度大於580 MPa的鋼材是什麼
屈服強度大於350 MPa、抗拉強度大於580 MPa的鋼材是40#鋼。
40 號鋼統一數字代號:U20402 標准:GB/T 699-1999。
●特性及應用舉例:
強度較高,可切削性良好,冷變形能力中等,焊接性差,無回火脆性,淬透性低,易生水淬裂紋,多在調質或正火態使用,兩者綜合性能相近,表面淬火後可用於製造承受較大應力件。 適於製造麯軸心軸.傳動軸.活塞桿.連桿.鏈輪.齒輪等,作焊接件時需先預熱.焊後緩冷。
抗拉強度 σb (MPa):≥570
屈服強度 σs (MPa):≥335
伸長率 δ5/(%):≥19
斷面收縮率 ψ/(%):≥45
沖擊吸收功(Aku2/J):≥47
鋼材交貨狀態硬度HBS 10/3000 : 未熱處理鋼 ≤217 退火鋼≤187
推薦熱處理/℃ 正火 860 淬火 840 回火 600
沖擊韌性值 αkv (J/cm²):≥58,
硬度 :未熱處理,≤215HB;
彈性模量 E(1000MPa):≥213.5
試樣尺寸:試樣毛坯尺寸/mm :25
⑶ 沖擊功的吸收功
----具有一定尺寸和形狀的金屬式樣,在沖擊負荷作用下折斷時所吸收的功。單內位為焦耳(容J)或Kgf . m。
雖然沖擊吸收功不能真正代表材料的韌脆程度,但是由於他們對材料內部組織變化十分敏感,而且沖擊彎曲試驗方法簡單易行,所以仍被廣泛採用。對於沖擊彎曲試驗,其用途主要有:
1、控制原材料的冶金質量和熱加工後的產品質量,即將Ak值作為質量控制指標使用;
2、根據系列沖擊試驗可得Ak值與溫度的關系曲線,測定材料的熱脆轉變溫度,從而評定材料的低溫脆性傾向。
⑷ 40Cr的熱處理方法有哪些
40Cr的熱處理方法有:正火、調質、退火、淬火、回火、中頻感應熱處理、氰化等
1、40Cr淬火850℃,油冷;
2、回火520℃,水冷、油冷。
40Cr表面淬火硬度為52-60HRC,火焰淬火能達到48-55HRC。
氮化處理
40Cr屬於可氮化鋼,其所含元素有利於氮化。40Cr經氮化處理後可獲得較高的表面硬度,40Cr調質後氮化處理硬度最高能達到72~78HRA,心部硬度達到43~55HRC。
氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調質-精加工-除應力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由於氮化層薄,並且較脆,因此要求有較高強度的心部組織,所以要先進行調質熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機械性能和氮化層質量。
焊接
40Cr焊接前注意預熱,以防止因基體散熱,造成焊縫內部激冷淬裂。焊接後調質前最好加一遍正火。
40Cr的焊接性:
結晶時易偏析,對結晶裂紋(一種熱裂紋)比較敏感,焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高,快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織(馬氏體組織)。過熱區在冷速較大時,很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區脆化。
焊接工藝要點:
1、一般在退火(正火)狀態下進行焊接。
2、焊接方法不受限制
3、用較大線能量,適當提高預熱溫度,一般預熱溫度及層間溫度可控制在250~300℃之間。
4、焊接材料應保證熔敷金屬的成分與母材基本相同,如J107-Cr
5、焊後應及時進行調質熱處理。若及時進行調質處理有困難,可進行中間退火或在高於預熱的溫度下保溫一段時間,以排除擴散氫並軟化組織。 對結構復雜、焊縫較多的產品,可在焊完一定數量的焊縫後,進行一次中間退火。
生鐵屑保護擺動回火規范 (670±10)℃×2h,隨爐升溫,(710±10)℃×2h,隨爐降溫,(670±10)℃×2h,隨爐升溫,(710±10)℃×2h,再隨爐降溫,(670±10)℃×2h,隨爐升溫, (710±10)℃×2h,隨爐降溫,共3個循環,再降溫至550℃,出爐空冷。處理後硬度153HBS。
交貨狀態
40Cr交貨狀態以熱處理(正火、退火或高溫回火)或不熱處理狀態交貨,交貨狀態應在合同中註明。
(4)304鋼板的沖擊吸收功是多少擴展閱讀:
40Cr是我國GB的標准鋼號,40Cr鋼是機械製造業使用最廣泛的鋼之一。調質處理後具有良好的綜合力學性能,良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。
鋼的淬透性良好,水淬時可淬透到Ф28~60mm,油淬時可淬透到Ф15~40mm。這種鋼除調質處理外還適於氰化和高頻淬火處理。切削性能較好,當硬度為174~229HB時,相對切削加工性為60%。該鋼適於製作中型塑料模具。
我國GB的標准鋼號是40Cr、德國DIN標准材料編號1.17035/1.7045、德國DIN標准鋼號41Cr4/42Gr4、英國EN標准鋼號18、英國BS標准鋼號41Cr4、法國AFNOR標准鋼號42C4、法國NF標准鋼號38Cr4/41Cr4、義大利UNI標准鋼號41Cr4、比利時NBN標准鋼號42Cr4、瑞典SS標准鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標准鋼號5140、日本JIS標准鋼號SCr440(H)/SCr440、國際標准化組織ISO標准鋼號41Cr4。
這種鋼經調質後用於製造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件,如汽車的轉向節、後半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經淬火及中溫回火後用於製造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的零件,如齒輪、主軸、油泵轉子、滑塊、套環等;
經淬火及低溫回火後用於製造承受重負荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件,如蝸桿、主軸、軸、套環等;經調質並高頻表面淬火後用於製造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件,如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進氣閥等。
此外,這種鋼又適於製造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件,如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。