㈠ 钢板材质单中交货状态AR和CR指的什么意思,还有什么样的交货状态都用什么字母表示
钢板材质单中交货状态AR指的是黑皮状态交货,即热轧后未经进一步处理的状态;CR指的是冷轧状态交货,即钢材经过冷轧工艺处理后的状态。
在钢板材质单中,交货状态是描述钢板在出厂时所处的特定物理和机械性能状态的重要参数。除了AR和CR之外,还有其他几种常见的交货状态,它们分别用不同的字母来表示:
* HR:热轧状态交货,指钢板在再结晶温度以上进行轧制,经过几道轧制、切边和矫正后成为成品的状态。热轧钢板表面通常会有氧化铁皮,但具有较高的强度和韧性,适用于多种结构件和工程领域。
* Q&T:调质状态交货,指钢板先经过淬火处理获得马氏体组织,再通过回火处理调整其硬度和韧性的状态。调质处理后的钢板具有优良的综合力学性能,广泛应用于对强度、韧性和耐磨性有较高要求的场合。
* N:正火状态交货,指钢板加热到高于相变点温度以上,保温一段时间后在空气中冷却至室温的状态。正火处理可以细化晶粒、消除内应力、改善组织结构和提高力学性能,适用于对钢材综合性能有较高要求的场合。
这些交货状态的选择取决于钢材的用途、加工要求以及客户的特定需求。例如,对于需要高强度和韧性的结构件,可能会选择热轧或调质状态的钢板;而对于需要良好表面质量和一定机械性能的薄板产品,则可能会选择冷轧或正火状态的钢板。因此,在订购钢板时,明确交货状态是非常重要的。
㈡ 钢件的退火方法,并指明退火的目的及退火后的组织
钢的退火
退火是生产中常用的预备热处理工艺。大部分机器零件及工、模具回的毛坯经退答火后,可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性;能改善和调整钢的力学性能,为下道工序作好组织准备。对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件,退火可作为最终热处理。
钢的退火是把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。
钢的退火工艺种类颇多,按加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac3或Ac1)以上的退火,也称为相变重结晶退火。包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等;另一类是在临界温度(Ac1)以下的退火,也称低温退火。包括再结晶退火、去应力和去氢退火等。按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火等。
㈢ 材料科学考题,子弹打穿铁板的分析
再结晶后晶粒大小主要取决于变形程度,晶粒度与形变量可以大致看成开口向下的抛物线(不是严格的,只是为了说明趋势,在一定变形量后有一个峰值出现)。子弹穿过钢板后,洞边缘变形量最大,距离洞越远变形量越小。在距离洞边缘处再结晶晶粒较粗大,然后晶粒度逐渐减小,一定距离处晶粒最细小,过后又逐渐变粗大。不明白的话可以私聊呵呵
㈣ 在冷轧钢板生产过程中为何要进行几次再结晶退火
带钢经冷轧后,晶粒变形或破碎,退火是一个晶粒再结晶的过程,再结晶后可在进行冷轧或平整。这样可以得到更好地综合性能,如抗拉 屈服。可进行超深冲。
㈤ 什么是退火,有什么作用
将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),的热处理工艺叫做退火。
退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织是接近平衡后的组织。
退火的目的:
(1)降低钢的硬度,提高塑性,便于机加工和冷变形加工;
(2)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,改善钢的性能或为淬火作组织准备;
(3)消除内应力和加工硬化,以防变形和开裂。
退火和正火主要用于预备热处理,对于受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作为最终热处理。
关于热处理其实还有四把火:正火、退火、淬火、回火。
正火、退火、淬火、回火
七类退火方式
1、完全退火
工艺:将钢加热到Ac3以上20~30℃,保温一段时间后缓慢冷却(随炉)以获得接近平衡组织的热处理工艺(完全奥氏体化)。
完全退火主要用于亚共析钢(wc=0.3~0.6%),一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材,有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工;过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时,Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出,使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低,给最终热处理留下隐患。
目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。
实际生产中,为提高生产率,退火冷却至500℃左右即出炉空冷。
2、等温退火
完全退火需要的时间长,尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温,是A转变为P,再空冷至室温,可大大缩短退火时间,这种退火方法叫等温退火。
工艺:将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体转变为珠光体,然后空冷至室温的热处理工艺。
目的:与完全退火相同,转变较易控制。
适用于A较稳定的钢:高碳钢(wc>0.6%)、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10%)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料,因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。
3、不完全退火
工艺:将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织,以消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种。
4、球化退火
使钢中碳化物球状化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。
工艺:加热至Ac1以上20~30℃温度,保温时间不宜太长,一般以2~4h为宜,冷却方式通常采用炉冷,或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。
主要用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难 以切削加工,在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体,在球状珠光体中,渗碳体呈球状的细小颗粒,弥散分布在铁素体基体上。球状珠光 体与片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时,必须 在球化退火前采用正火工艺消除,才能保证球化退火正常进行。
目的:降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多,主要有:
a)一次球化退火工艺:将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体,不允许有渗碳体网存在。
b)等温球化退火工艺:将钢加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温(一般在Ar1以下10~30℃)。等温结束后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短,球化组织均匀,质量易控等优点。
c)往复球化退火工艺。
5、扩散退火(均匀化退火)
工艺:将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。
目的:消除铸锭在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。
扩散退火的加热温度很高,通常为Ac3或Accm以上100~200℃,具体温度视偏析程度及钢种而定,
保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需完全退火及正火处理,以细化组织。
应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。
6、去应力退火
工艺:将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500~650℃),保温,然后随炉冷却。
去应力退火温度低于A1,因此去应力退火不引起组织变化。
目的:消除残余内应力。
7、再结晶退火
再结晶退火又称中间退火,是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间,使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。
再结晶现象的产生,首先必须有一定量的冷塑性变形,其次必须加热到一定温度以上。发生再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为:
T再=0.4T熔
再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃(钢材的最低再结晶温度为450℃左右),适当保温后缓慢冷却。
退火方法的选用
退火方法的选用一般有以下几个原则:
(1)亚共析组织的各种钢一般选用完全退火,为了缩短退火时间,可以选用等温退火;
(2)过共析钢一般选用球化退火,要求不高时,可以选用不完全退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火;
(3)为了消除加工硬化,可以选用再结晶退火;
(4)为了消除各种加工过程中所引起的内应力,可以选用去应力退火;
(5)有些高级优质合金钢的大型铸钢件,为了改善组织结构和化学成分的不均匀性,常选用扩散退火。
㈥ 如何减小加工硬化的程度
1、再结晶退火:把冷变形的金属加热到再结晶温度以上,保温一定时间后冷却,使其发生再结晶的热处理工艺。在生产中采用再结晶退火来消除加工产品的加工硬化,提高塑性,残余应力也可以完全消除。在冷变形加工过程中间有时也进行再结晶退火,这是为了恢复塑性以便于继续加工。
2、固溶退火(铬镍不锈钢常用的方法):亦即碳化物固溶退火, 一种将成品件加热至摄氏1010度以上而脱除碳化物沉淀(即从不锈钢固体溶液中逃逸的碳)的工艺,此后将其迅速降温,通常是用水淬火,所含碳化物返回不锈钢固体溶液中。
固溶退火处理可应用于一系列的合金钢与不锈钢成分中。对于300系列不锈钢铸件的固溶处理能产生一种没有碳化物杂质的均一的显微结构,对于沉淀硬化合金铸件及锻件的固溶退火能产生较软的显微结构。
(6)钢板再结晶什么意思扩展阅读:
加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动,因而需在加工过程中安排中间退火,通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬,从而加速刀具磨损、增大切削力等。
但有利的一面是,它可提高金属的强度、硬度和耐磨性,特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。如冷拉高强度钢丝和冷卷弹簧等,就是利用冷加工变形来提高其强度和弹性极限。又如坦克和拖拉机的履带、破碎机的颚板以及铁路的道岔等也是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的。
可以改进低碳钢的切削性能,使切屑易于分离。但加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。如冷拉钢丝,由于加工硬化使进一步拉拔耗能大,甚至被拉断,因此必须经中间退火,消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中为使工件表层脆而硬,再切削时增加切削力,加速刀具磨损等。
㈦ 金属的塑性变形与再结晶有什么用
第一节 金属的塑性变形
这一节的主要内容就是从原子的角度看,金属的塑性变形是如何发生的?
当外力作用在金属上时,如受拉,金属内的原子间距变大,如果这种变化是弹性范围内的,当外力去除后,原子还能恢复到原来的状态;如果外力较大,这种变化就达到了塑性阶段了,当外力去除之后,有一部分变化就不能恢复了,金属就发生了塑性变形。作为一种极限,当外力大到一定程度,原子间的结合力被打破,那么金属就断了。
金属塑性变形的方式主要是滑移和孪生。
一、单晶体的塑性变形
这是为了学习的方便而采取的一种方法,因为实际金属大多是多晶体。
1、 滑移的定义和现象;(采用挂图和幻灯讲解),这里有五个问题:滑移线、滑移带、滑移距离、滑移面和滑移方向;
2、 滑移系:一个滑移面和一个滑移方向构成一个滑移系,滑移系的数目决定了金属的塑性好坏,其数目越多,塑性越好;
体心立方晶格:6×2=12个滑移系;塑性较低好;如铁、铬等;
面心立方晶格:4×3=12个滑移系;塑性最好;如金、银、铜、铝等;
密排六方晶格:1×3=3个滑移系;塑性最差;如锌、镉等;
3、滑移的机理:非刚性滑动,而是由位错的移动实现的(1934年提出 )。
1) 只有位错线附近的少数原子移动;
2) 原子移动的距离小于一个原子间距;
所以通过位错实现滑移时,需要的力较小;举例。(挂图)
总结:金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的,而滑移又是通过位错的移动实现的。所以,只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移的进行,从而提高了塑性变形的抗力,使强度提高。金属材料常用的五种强化手段(固溶强化、加工硬化、晶粒细化、弥散强化、淬火强化)都是通过这种机理实现的。
二、多晶体的塑性变形
其中单个晶体的变形情况和单晶体相同,不同的是多晶体是由多个晶体组成的,各个晶体之间的位向不同,所以多晶体的塑性变形不是同时发生的,而是一步一步地进行的。塑性变形的抗力要比单晶体要高。
第二个要注意的问题是晶界的影响。晶界是原子排列不规则的地方,它对位错的移动有阻碍作用,要想使位错通过晶界,外界必须对它施加更大的力,所以晶界处的强度比晶内高。
晶粒越细,单位体积内的晶界面积越多,对位错的阻碍作用越大,金属的强度越高。晶界与强度之间的关系有一个经验公式(Hall—Petch公式):
σ=σ0+k×d1/2。
具有细小晶粒的材料不仅强度高,而且塑性、韧性也较高,这是其他强化手段不能达到的。
我们一般将通过使材料的组织变细来改善其性能的方法称为晶粒细化。
三、冷变形后金属性能和组织的变化
1、 力学性能的变化
随变形量增加,冷塑性变形之后的金属强度、硬度升高,塑性、韧性下降,这种现象称为加工硬化。
加工硬化在金属材料的使用中有非常重要的意义,是金属材料一种重要的强化手段,特别是对一些无法进行热处理的材料,如纯金属、高锰钢以及奥氏体不锈钢等。同时加工硬化使从属材料在冷成加工时能均匀变形;另外在材料偶然过载时,加工硬化使材料不致于发生大量塑性变形而断裂,增加了安全性。
加工硬化在材料的使用中也有不利的一面,例如使塑性下降,在进行大变形量变形时须分几次进行,增加了消耗,降低了劳动生产率。
2、 组织的变化
1) 形成冷变形纤维组织;
2) 亚结构细化,位错密度增加,一般认为这是加工硬化的原因;
3) 形成变形织构;
3、 冷变形内应力
对材料进行塑性变形时所作的功大部分转变成了热量,但有一小部分残留在材料内部,这就是残余内应力。残余内应力可导致材料的变形,如果它和材料的工作应力叠加,将加速材料的失效,所以对其应有一定的重视。
1) 宏观内应力:由于在宏观范围内变形不均匀引起的。有时可利用这种内应力,使它与工作应力相互抵消,延长零件的寿命,如钢板弹簧的喷丸或辊压,就是在弹簧表面形成残余压应力,与表面的工作应力-------拉应力相互抵消。
2) 微观内应力:由于晶粒之间变形不均匀引起的;
3) 晶格畸变内应力:作用范围在一个晶粒内部。
第二节 冷变形金属在加热时的转变
先复习冷变形后金属组织和性能的变化(提问),三点:
1、 加工硬化;
2、 冷变形纤维组织;
3、 变形残余内应力;
导出冷变形金属处于不稳定的状态,在被加热时将发生明显的变化,这个过程分为三个阶段。即回复、再结晶和晶粒长大。
一、 回复
在加热温度较低时发生,在这个阶段由于温度不高,原子活动能力较小,不能作大范围的扩散,只有点缺陷如空位、间隙原子的数量减少了,同时位错重新排列,所以金属的组织和性能变化不大。主要是内应力大幅度减小,电阻下降,耐腐蚀能力提高。
回复主要用于消除冷变形金属中的残余内应力,以隐定尺寸, 降低电阻,提高耐腐蚀能力。如冷卷弹簧的定型、黄铜弹壳的去应力等。
二、 再结晶
发生在较高温度下,对钢来说大约在450℃以上。这时原子的活动能力大大增强,晶体缺陷消除,发生再结晶,加工硬化消除,冷变形纤维组织重新变成多边形等到轴晶粒,也就是说,材料的组织和性能又恢复到冷变形前的状态。
再结晶过程也是一个形核和长大的过程,但是材料的晶体结构并没有发生变化,所以也就不是一个相变过程。
1、 再结晶温度
金属发生再结晶的最低温度称为再结晶温度,它与金属的变形度、成分有关,变形度越大,再结晶温度越低,W、V、Ti、Cr等元素能够提高再结晶温度。一般根据一个经验公式来确定材料的再结晶温度:
T再=0.4×T0(金属的熔点)
根据这个公式,可以计算出铁的再结晶温度大约为450℃.其它金属的再结晶温度可以查阅有关的手册。
2、 再结晶的应用
再结晶一般用于消除加工硬化,恢复塑性。在生产中这种处理方法称为再结晶退火。
三、 晶粒长大
不讲,学生自学。
第三节 热变形加工
冷变形加工:冷拉、冷拔、冷轧、冷冲压等;
热变形加工:热轧、锻造等;
一、 冷、热变形加工的区别
从金属学的角度出发,冷、热变形加工是以再结晶温度为界限的,低于再结晶温度的变形称为冷变形加工;高于再结晶温度的变形就称为热变形加工。如锡、铅等金属的再结晶温度较低,在室温下对它们的变形就属于热变形加工了;而钨的再结晶温度高达1200℃以上,那么在1000℃对它进行的变形仍属于冷变形加工。
另外一个要注意的问题是,在热变形加工时,材料性能的变化是双向的,因为在发生加工硬化的同时,还发生着再结晶,也就是因为变形发生的硬化和因为再结晶发生的软化在同时进行着。那一个方面占优势要看是变形度和加热温度的具体情况。
二、 热变形加工时金属组织和性能的变化
1、 能消除一些组织缺陷,使组织更加致密;
2、 流线:金属中的一些杂质、夹杂沿变形方向伸长而形成的,如果使流线沿零件的轮廓走向分布,则能提高材料的性能,所以一些重要的零件都采用锻造成形。
3、 带状组织:钢中的铁素体或渗碳体以伸长的杂质为核心形核,形成带状组织。带状组织能造成材料的各向异性,应加以注意。