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（T2.000.600.900.0455CrSi等。合金弹簧钢丝也可以冷拉态交货，或经退火、正火、回火处理后交货，制成弹簧后再淬火、回火。其性能不如油淬火钢丝均匀、稳定，生产效率

7、也低，成本高，多用于小批量弹簧生产。此外，最近也研究了用高频感应加热处理高强度弹簧钢丝的工艺。冷拉钢丝在连续感应加热装置上进行淬火和同火，其内部组织均匀、细小，塑性和韧性以及弹减抗力、疲劳极限、断裂韧性等都明显优于常规处理的钢丝。这种钢丝在美国、日本都已有生产，制造汽车、摩托车的悬挂弹簧、发动机阀门弹簧，卡车、拖车等的紧急制动弹簧及各种高强度机械弹簧，使用效果令人满意。另外，感应加热处理在弹簧扁钢生产上也得到应用。还有一种钢丝生产工艺，即铅浴等温淬火。钢材奥氏体化后在铅浴中等温，生成细小珠光体组织，然后冷拉到规定尺寸。通过调整钢中碳含量和冷变形量控制钢丝的力学性能，制簧后不需热处理，只要消除加

8、工应力即可使用。应用这种工艺生产的都是碳素钢钢丝，但也有少数合金钢（如65MrI）钢丝。冷轧弹簧钢带一般也是冷轧或再经退火后供货，制成弹簧后再淬火回火处理，或仅回火以消除加工应力。热处理规范钢号淬火温度淬火介质硬度要求PI火温度冷却介质硬度要求应用范围65780-830水或油400-600线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈65Mn810-830油或水60370-400水42-505-10mm的板簧片及7-1Omm的卷簧50CrV850-870油58400-55水45-50截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧50CrV850-870油58370-420油45-5230OC以下工作的高温弹簧

9、60Si2MnA860-880油60500-520水HB363-444厚度8-12mm的板簧片应用实例1.65、70、85钢号可得到很高强度、硬度、屈强比，但淬透性小，耐热性不好，承受动载和疲劳载荷的能力低应用非常广泛，但多用于工作温度不高的小型弹簧或不太重要的较大弹簧。如汽车、拖拉机、铁道车辆及一般机械用的弹簧。65Mn成分简单，淬透性和综合力学性能、脱碳等工艺性能均比碳钢好，但对过热比较敏感,有回火脆性，淬火易出裂纹价格较低，用量很大。制造各种小截面扁簧、圆簧、发条等，亦可制气门弹簧、弹簧环，减振器和离合器簧片、刹车簧等。2.55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA硅含量（Wsi）

10、高（上限达2.00%）。强度高，弹性好。抗回火稳定性好。易脱碳和石墨化。淬透性不高。主要的弹簧钢类，用途很广。制造各种弹簧，如汽车、机车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧，汽缸安全阀簧及一些在高应力下工作的重要弹簧，磨损严重的弹簧。55Si2MnB因含硼，其淬透性明显改善轻型、中型汽车的前后悬挂弹簧、副簧。55Si2MnB中国自行研制的钢号，淬透性、综合力学性能、疲劳性能均较60Si2Mn钢好主要制造中、小型汽车的板簧，使用效果好，亦可制其他中等截面尺寸的板簧、螺旋弹簧。3. 60Si2CrA60Si2CrVA高强度弹簧钢。淬透性高，热处理工艺性能好。因强度高，卷制弹簧后应及时处理消除内应力制造载荷大的

11、重要大型弹簧。60Si2CrA可制汽轮机汽封弹簧、调节弹簧、冷凝器支承弹簧、高压水泵碟形弹簧等。60Si2CrVA钢还制作极重要的弹簧，如常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧。4. 55CrMnA60CrMnA突出优点是淬透性好，另外热加工性能、综合力学性能、抗脱碳性能亦好大截面的各种重要弹簧，如汽车、机车的大型板簧、螺旋弹簧等。5. GOCrMnMoA在现有各种弹簧钢中淬透性最高。力学性能、抗同火稳定性等亦好大型土木建筑、重型车辆、机械等使用的超大型弹簧。钢板厚度可达35mm以上，圆钢直径可超过60mm。6. 50CrVA少量钢提高弹性、强度、屈强比和弹减抗力，细化晶粒，减小脱碳倾向。碳含量较小，

12、塑性、韧性较其他弹簧钢好。淬透性高，疲劳性能也好各种重要的螺旋弹簧，特别适宜作工作应力振幅高、疲劳性能要求严格的弹簧，如阀门弹簧、喷油嘴弹簧、气缸胀圈、安全阀簧等。7. 60CrMnBA淬透性比60CrMnA高，其他各种性能相似尺寸更大的板簧、螺旋弹簧、扭转弹簧等。8. 30W4Cr2VA高强度耐热弹簧钢。淬透性很好。高温抗松弛和热加工性能也很好工作温度500-C以下的耐热弹簧，如汽轮机主蒸汽阀弹簧、汽封弹簧片、锅炉安全阀弹簧、400t锅炉碟形阀弹簧等。引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标

13、准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T2233钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钳酸重量法测定磷量GB/T223.5钢铁及合金化学分析方法还原型硅钳酸盐光度法测定酸溶硅含量GB/T223.11钢铁及合金化学分析方法过硫酸钺氧化容量法测定铭量GB/T223.13钢铁及合金化学分析方法硫酸亚铁镂滴定法测定机含量研究进展传统弹簧钢的强度水平难以满足现代工业发展的要求，众所周知，弹簧钢力学性能在材料质量保证的前提下取决于热处理工艺，而热处理工艺也应根据所用材料来决定，弹簧

14、钢高强度化的一个重要途径是充分发挥合金元素的作用，达到最佳合金化效果。热处理弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限，一般在淬火+中温同火的状态下使用，以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关重要的影响。因此，如何进一步提高弹簧疲劳寿命，需进一步研究，尤其是化学表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命，气门弹簧成形后，要进一步经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理，然后经喷丸强化。例如，日本将f4mm的Si-Cr油淬钢丝经4504.5h低温体碳氮共渗与经400CX15min中温回火进行对比，其疲劳极限可提高240

15、mpa氮的渗入，不仅消除了脱碳的不良影响，而且还提高了残余压应力，同时经渗氮和低温液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高，150时的变形量为0.2%（规定值为0.5%）,250C的变形量为0.56%,提高了气门弹簧的热稳定性和抗松弛稳定性，但渗氮和液体碳氮共渗时间应严格控制，否则会形成网状硫化物和网状氮化物，反而会降低其疲劳强度。气门弹簧提高强度的方法还可以选择喷丸，经生产实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒，一种直径为0.8mm,其显微硬度为72OhVO.2,另一种直径0.25mm,其显微硬度为800hv0.2,三次喷丸可达到较好的强化效果，又可使表面质量得到改善。合金化碳是钢中的.主要强化元素，对

16、弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用要求，弹簧钢材料应是中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢，含碳量绝大部分在0.45%0.65%o为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题，也有降低碳含量的趋势。中国对低碳马氏体弹簧钢进行了深入的研究，如28mnsib.35mnsib等，其碳含量在0.30%左右。实践表明，这些弹簧钢可以在低温同火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好。日本研究开发的几种高强度弹簧钢，如UhSl900、vhs2000ndl20snd250s等，碳含量均在0.40%左右。合金元素在弹簧钢中的主要作用是提高力学性能、改善工艺

17、性能及赋予某些特殊性能（如耐高温、耐蚀）等。很多弹簧钢以硅为主要合金元素，它是对弹减抗力影响最大的合金元素，这主要是由于硅具有强烈的固溶强化作用；同时，硅能抑制渗碳体在PI火过程中的晶核形成和长大，改变回火时析出碳化物的数量、尺寸和形态，提高钢的PI火稳定性。目前，国内钢材牌号中WSi为L8%22%,是现有标准中含硅最高的弹簧钢。但硅含量如果过高，将促进钢在轧制和热处理过程中的脱碳和石墨化倾向，并且使冶炼困难和易形成夹杂物，因此，过高硅含量弹簧钢的使用仍需慎重。由于铭能够显著提高钢的淬透性，阻止Si-Cr钢球化退火时的石墨化倾向，减少脱碳层，因此是弹簧钢中的常用合金元素，以铭为主要强化元素的弹

18、簧钢SOcrv使用较广泛。钵是提高淬透性最有效的合金元素，它溶入铁素体中有固溶性化作用。研究表明，Wmn必须大于0.5%,以使淬火时弹簧钢心部完全较变为马氏体，但当Wmn超过1.5%时，韧性明显下降，这在选择弹簧钢时应优先考虑的。铝可以提高钢的淬透性，防止PI火脆性，改善疲劳性能，现有标准中加铜的弹簧钢不多，加入量一般在0.4%以下。机是强碳化物形成元素,固态下所析出的细小弥散的me型碳化物具有很强的沉淀强化效果。在35Crmnb钢中加入0.11%v,可显著提高钢的淬透性，还发现机能有效降低35Simnb钢的脱碳敏感性，认为这与钢降低钢中有效固溶碳、防止晶粒长大和阻止晶界扩散并提高抗氧化性有关

19、。(9)被青铜含有L72.5%被及少量银、铝、钛等元素，经过淬火时效处理后，强度极限可达12501500MPa,接近中等强度钢的水平。皱青铜具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性,还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性，受冲击时不产生火花，广泛用作重要的弹性元件。切削不锈钢303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表面光洁度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热锻的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。316不锈钢。在10C118Nil2钢基础上加人钥，使钢具有良好的耐还原性介质和耐点腐蚀能力。在海水和其他各种介质中，耐腐蚀性优于304不锈钢，

20、主要用于耐点蚀材料。321不锈钢。钛稳定化的奥氏体不锈钢，添加钛提高耐晶间腐蚀性能，并具有良好的高温力学性能，可用超低碳奥氏体不锈钢代替。除高温或抗氢腐蚀等专用场合外，一般情况不推荐使用。347不锈钢。银稳定化的奥氏体不锈钢，添加铜提高耐晶间腐蚀性能，在酸、碱、盐等腐蚀介质中的耐蚀性同321不锈钢，焊接性能良好，即可作耐蚀材料又可作耐热钢使用，主要用于火电、石化领域，如制作容器、管道、热交换器、轴类、工业炉中的炉管以及炉管温度计等。904L不锈钢。超级完全奥氏体不锈钢，是芬兰奥托昆普(OUToKUMPU)公司发明的一种超级奥氏体不锈钢，其银质量分数为24%26%,碳质量分数小于0.02%,耐腐

21、蚀性极好，在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性，同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70C以下各种浓度硫酸，在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中耐腐蚀性也很好。原有标准ASMESB-625将其归人银基合金，新标准将其归为不锈钢。中国只有近似牌号015O19Ni26Mo5Cu2钢，少数欧洲仪表厂商的关键材质采用904L不锈钢，例如E+H的质量流量计的测量管就是采用904L不锈钢，劳力士手表的表壳也采用904L不锈钢。40C不锈钢。马氏体不锈钢、在可淬硬性不锈钢、不锈钢中硬度最高，硬度为HRC57。主要用于制作喷嘴，轴承，阀门的阀芯、阀座、套简、阀杆

22、等。17-4PH不锈钢。马氏体沉淀硬化不锈钢，硬度为HRC44,具有高强度、硬度和抗腐蚀性，不能用于高于300C的温度。对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，它的抗腐蚀能力与304不锈钢和430不锈钢一样，用于制造海上平台，涡轮机叶片，阀门的阀芯、阀座、套简、阀杆等。GH2132是Fe-25Ni15Cr基高温合金，加入铝、钛、铝、锐及微量硼综合强化。在650C以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度，并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650C以下长期工作的航空发动机高温承力部件，如涡轮盘、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品，如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。优质GH2132合金，是在GH2132合金基础上发展而来，只要是提高合金纯洁度，限制气体含量，控制低熔点元素含量，并调整热处理制度，从而使合金的热强性和长期使用性能提高。一般的高碳工具钢：T7AT8A、T10A；高碳合金钢：CrWMn9SiCrGCrI5、Crl2、Crl2MolVlCrl2MoV3Cr2W8;高速钢：W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2W9Cr4V3都是属于高硬度钢，其硬度都在HRC60以上。另外还有钢结硬质合金：GT35、TLMW50、TMW50、GW50、DT等，硬度比一般的高硬度钢的硬度还要高的多，其硬度可以达到HRC6873。