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深入簡(jiǎn)析易切削結(jié)構(gòu)鋼的淬透性性能_未端淬原理

鋼材（碳素結(jié)構(gòu)用鋼、軸承鋼、彈簧鋼等）的淬透性是很常見(jiàn)的，淬透性是鋼材本身含有的特性，淬透性是鋼材的一種熱處理工藝性能，所謂鋼的淬透性就是指鋼在淬火時(shí)能夠得到淬硬層深度的能力，通常用淬透性曲線來(lái)表示。鋼的淬硬層越深，表明淬透性越好。易切削鋼是鋼材中用的使用頻率比較高的一種，在一定程度上鋼材的使用頻率也是相當(dāng)廣泛的。
淬透性的判定標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定由鋼的表而向里深入到半馬氏體區(qū)的距離當(dāng)作淬硬層的深度，并以這個(gè)深度作為衡量淬透性的標(biāo)準(zhǔn)。
半馬氏體組織的硬度隨碳含量的增加有規(guī)律性地提高。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，淬透性的測(cè)定方法有下列兩種：
(1)碳素工具鋼淬透性試驗(yàn)法(GB227-63)。
(2)結(jié)構(gòu)用鋼未端淬透性試驗(yàn)法(GB226-63)。GB226-63是最常用的末端淬火法，它適用于碳素結(jié)構(gòu)用鋼和一般合金結(jié)構(gòu)用鋼。下面對(duì)未端淬火法加以介紹。
(3)原理 ：
將一個(gè)圓柱形試樣加熱至規(guī)定的淬火溫度，然后對(duì)試樣的末端噴水冷卻進(jìn)行淬火，由于試樣僅未端淬火，所以整個(gè)圓柱體沿長(zhǎng)度方向由下而上冷卻速度逐漸減小。顯然未端的冷卻速度最大，其組織應(yīng)為馬氏體，隨后為屈氏體，再逐步過(guò)渡到原始組織。其硬度也相應(yīng)逐漸降低。由此可以建立以硬度(HRC)為縱坐標(biāo)，以距離為橫坐標(biāo)的關(guān)系曲線，即淬透性曲線。
隨著機(jī)城加工的自動(dòng)化和高效化，易切削鋼的品種和數(shù)均有很大發(fā)展，在摩托車工業(yè)的應(yīng)用日益增加。 各元素對(duì)切削性能的影響如下：
碳：一般用途易切削鋼的碳含量為o. 20 -0.25%。在這個(gè)范圍內(nèi)的含碳量對(duì)切削性能比較有利。
硫：硫是主要易切削元素之一，其作用在第3節(jié)中詳述。
磷：含量合適時(shí)，磷是易切削元素。磷溶解在鐵素體中，能提高鐵素體硬度，改進(jìn)零件的表面光潔度和切削性能，但鋼中磷太高會(huì)增加冷脆，因此磷含量一般在0.05% -0. 10%較合適，古硫加磷易切鋼大多用在低碳易切削鋼中。
鉛：鉛對(duì)切削性有重要的影響。Pb+S、Pb+S+P易切削鋼得到廣泛的應(yīng)用。
錳：錳與硫結(jié)合形成MnS，改善切削性能，如果含量超過(guò)1%，會(huì)降低切削性能．這是由于錳會(huì)增加強(qiáng)度和韌度。
硅：硅在鋼中形成硅酸鹽，會(huì)導(dǎo)致刀具磨損。在易切削鋼中，希望磚盡量低。
鋁：鋁與硅相似．鋁會(huì)形成氧化鋁，對(duì)刀具磨損不利。
氮：氮能增加鋼中鐵素體，在低碳鋼中能改善切削加工性．然而過(guò)多的氮會(huì)起相反作用。
硒：能提高切削速度和改進(jìn)零件表面光潔度，在不銹鋼中應(yīng)用比較普遍。
鉍：對(duì)切削性能的鋼的作用與鉛起加入時(shí)能形成Pb - Bi合金，其站熔點(diǎn)Pb：Bi單體還要低，能明顯降低刀具的富損。鉍的比重比鉛小。所以鉍在鋼中分布比較均勻，另外鉍無(wú)毒。
碲：?jiǎn)渭踊蚺c鉛，或與硫復(fù)合加入一般加入0.04%。
鋯：能控制硫化物形態(tài)，降低由于長(zhǎng)條狀硫化物而產(chǎn)生的縱向與橫向力學(xué)性能差異，改營(yíng)切削性能。
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