影响金属材料疲劳强度大小的因素.
影响金属材料疲劳强度的八大因素
影响金属材料疲劳强度的八大因素Via 常州精密钢管博客影响金属材料疲劳强度的八大因素材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感。
外在因素包括零件的形状和尺寸、表面光洁度及使用条件等，内在因素包括材料本身的成分，组织状态、纯净度和残余应力等。
这些因素的细微变化，均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。
各种因素对疲劳强度的影响是疲劳研究的重要方面，这种研究将为零件合理的结构设计、以及正确选择材料和合理制订各种冷热加工工艺提供依据，以保证零件具有高的疲劳性能。
应力集中的影响常规所讲的疲劳强度，都是用精心加工的光滑试样测得的，然而，实际机械零件都不可避免地存在着不同形式的缺口，如台阶、键槽、螺纹和油孔等。
这些缺口的存在造成应力集中，使缺口根部的最大实际应力远大于零件所承受的名义应力，零件的疲劳破坏往往从这里开始。
理论应力集中系数Kt ：在理想的弹性条件下，由弹性理论求得的，缺口根部的最大实际应力与名义应力的比值。
有效应力集中系数（或疲劳应力集中系数）Kf：光滑试样的疲劳极限σ-1与缺口试样疲劳极限σ-1n的比值。
有效应力集中系数不仅受构件尺寸和形状的影响，而且受材料的物理性质、加工、热处理等多种因素的影响。
有效应力集中系数随着缺口尖锐程度的增加而增加，但通常小于理论应力集中系数。
疲劳缺口敏感度系数q：疲劳缺口敏感度系数表示材料对疲劳缺口的敏感程度，由下式计算。
q的数据范围是0-1，q值越小，表征材料对缺口越不敏感。
试验表明，q并非纯粹是材料常数，它仍然和缺口尺寸有关，只有当缺口半径大于一定值后，q值才基本与缺口无关，而且对于不同材料或处理状态，此半径值也不同。
尺寸因素的影响由于材料本身组织的不均匀性以及内部缺陷的存在，尺寸增加造成材料破坏概率的增加，从而降低材料的疲劳极限。
尺寸效应的存在，是把试验室小试样测得的疲劳数据运用于大尺寸实际零件中的一个重要问题，由于不可能把实际尺寸的零件上存在的应力集中、应力梯度等完全相似地在小试样上再现出来，从而造成试验室结果与某些具体零件疲劳破坏之间的互相脱节。
温度对金属疲劳性能的影响研究
温度对金属疲劳性能的影响研究金属疲劳是一种常见的金属材料失效形式，对工程结构的可靠性和安全性有很大影响。
温度是影响金属疲劳性能的重要因素之一。
本文将探讨温度对金属疲劳性能的影响，并分析其中的机理。
疲劳寿命是评定金属材料疲劳性能的重要指标。
一般来说，提高温度会显著降低金属材料的疲劳寿命。
这是因为高温下金属的晶界活动会增加，导致材料的局部塑性变形加剧，从而加速疲劳裂纹萌生和扩展的过程。
此外，高温下材料的强度和硬度通常会降低，使得金属材料更容易受到力的作用而发生变形和失效。
研究表明，金属材料的疲劳寿命会随着温度的升高而迅速下降。
例如，以常见的工程金属钢为例，当温度从室温升高到500摄氏度时，其疲劳寿命可能会大幅度降低数倍。
这意味着在高温环境中，金属材料更容易发生疲劳失效，对结构的可靠性构成威胁。
除了温度对金属疲劳寿命的影响外，温度也会改变金属材料的疲劳断口形貌。
在室温下，金属的疲劳断口通常呈现出典型的沿晶断裂特征，这是由于晶界是金属材料中的弱点，容易形成疲劳裂纹。
然而，在高温环境中，由于晶界活动增强，晶界塑性变形加剧，金属疲劳断裂往往会呈现出具有大量扩展形变的穿晶断裂特征。
这种变化也是温度影响下金属疲劳性能变化的体现。
温度对金属疲劳性能的影响机理主要有两个方面。
首先，高温下晶界的活动性增加会导致金属材料的塑性变形加剧，疲劳裂纹萌生和扩展的速度加快。
其次，高温环境下金属材料的强度和硬度降低，使其更容易受到应力的作用而产生塑性变形。
这两个机制共同作用，使得金属材料的疲劳寿命显著降低。
在实际工程中，对于要在高温环境下使用的金属材料，必须充分考虑其疲劳性能在高温下的变化。
一方面，可以通过提高材料的抗热疲劳性能来减轻温度对金属疲劳性能的影响。
例如，增加合金元素的含量、调整材料的晶界特性等，都可以提高金属材料的高温疲劳寿命。
另一方面，可以通过控制温度、降低应力水平等手段来减少金属材料在高温环境下的疲劳失效风险。
总之，温度是影响金属疲劳性能的重要因素之一。
金属疲劳极限
金属疲劳极限金属疲劳极限是指金属材料在连续循环加载下，经过一定次数的循环后发生断裂的最小应力或应变。
它是金属材料在使用过程中的一个重要性能指标，对于保证金属材料的安全可靠性具有重要意义。
金属材料在使用过程中，常常会受到不同程度的力加载。
在循环加载的作用下，金属材料内部会发生微观结构的变化，包括晶粒的滑移、位错的增多、晶界的开裂等。
这些微观结构变化会导致金属材料的力学性能发生变化，最终导致金属材料的断裂。
金属疲劳极限的确定是通过实验来进行的。
实验中，将金属试样置于循环加载的作用下，记录下应力或应变与循环次数的关系曲线。
通过分析曲线的形状和变化趋势，可以确定金属疲劳极限的数值。
金属材料的疲劳寿命与其疲劳极限有密切关系。
疲劳寿命是指金属材料在一定应力水平下能够承受的循环次数。
当金属材料的应力小于疲劳极限时，金属材料的疲劳寿命较长；当金属材料的应力接近或超过疲劳极限时，金属材料的疲劳寿命会急剧下降。
因此，在工程设计中，需要根据金属材料的疲劳极限来确定合理的应力水平，以保证金属材料的使用寿命。
金属疲劳极限的大小与金属材料的组织结构、应力水平、温度等因素有关。
一般来说，晶粒尺寸较细、材料强度较高的金属材料其疲劳极限较高；而材料的强度越低，疲劳极限也会相应降低。
此外，温度对金属材料的疲劳极限也有一定影响，通常情况下，温度升高会导致金属材料的疲劳极限降低。
在实际工程中，为了保证金属材料的安全可靠性，需要对金属材料的疲劳极限进行评估。
评估疲劳极限的方法有很多种，常用的方法包括疲劳试验、数值模拟、统计分析等。
通过这些方法可以对金属材料的疲劳极限进行预测和估计，从而指导工程实践中的设计和材料选择。
金属疲劳极限是金属材料在连续循环加载下发生断裂的最小应力或应变。
它是金属材料在使用过程中的一个重要性能指标，对于保证金属材料的安全可靠性具有重要意义。
在工程实践中，需要对金属材料的疲劳极限进行评估和预测，以保证工程设计的安全性。
金属材料疲劳强度
金属材料疲劳强度引言：金属材料在使用过程中经常会受到变形和应力的作用，长期使用后容易出现疲劳现象。
疲劳强度是评估材料在疲劳加载下的抗疲劳性能的重要指标。
本文将介绍金属材料疲劳强度的概念、影响因素以及测试方法。
一、疲劳强度的概念疲劳强度是指材料在循环加载下承受的最大应力，也称为疲劳极限。
其单位为MPa或N/mm²。
疲劳强度是金属材料的重要性能指标之一，对材料的使用寿命和可靠性有着重要影响。
二、影响因素1. 材料的组织结构：晶体结构的排列方式、晶粒大小和晶界的形态对疲劳强度有着显著影响。
晶粒越细小，晶界越强固，材料的疲劳强度越高。
2. 表面质量：表面缺陷如裂纹、划痕等会成为疲劳起始点，导致疲劳破坏的发生。
因此，良好的表面质量有助于提高疲劳强度。
3. 加工硬化：金属材料经过加工后，晶粒会细化，晶界也会变得更加强固，因此加工硬化能够提高材料的疲劳强度。
4. 温度：温度对金属材料的疲劳强度有一定影响。
一般情况下，随着温度的升高，材料的疲劳强度会降低。
5. 应力水平：应力水平是指材料在循环加载下所受到的应力大小。
较低的应力水平可以提高材料的疲劳强度。
三、测试方法1. S-N曲线法：该方法是目前应用最广泛的疲劳试验方法之一。
实验中通过不同应力水平下的循环加载，记录下材料的疲劳寿命，然后绘制S-N曲线，得出疲劳强度。
2. 破坏断口分析法：该方法通过观察材料的疲劳破坏断口来判断疲劳强度。
根据断口的形貌、特征来分析疲劳破坏的机制和强度。
3. 微观结构分析法：该方法通过显微镜、扫描电镜等工具对材料的微观结构进行观察和分析，进而推断疲劳强度。
结论：金属材料的疲劳强度是评估材料抗疲劳性能的重要指标。
疲劳强度受到多种因素的影响，如材料的组织结构、表面质量、加工硬化、温度和应力水平等。
为了准确评估材料的疲劳强度，可以采用S-N 曲线法、破坏断口分析法和微观结构分析法等测试方法。
通过研究和提高材料的疲劳强度，可以延长材料的使用寿命，提高产品的可靠性。
金属疲劳的名词解释
金属疲劳的名词解释金属疲劳是指金属材料在受到周期性或重复加载时，由于内部微观细观结构的缺陷和应力集中等因素，导致局部应力超过其抗力而产生的一种机械性能变化现象。
在实际工程中，金属疲劳是一种重要的失效形式，常常导致机械设备、工程结构和材料元件的突然损坏，因此对金属疲劳的理解和控制具有重要意义。
一、金属疲劳的起因金属疲劳的起因与金属材料的微观细观结构有密切关系。
在金属晶体中存在着晶界、孪晶界、位错、夹杂物等缺陷，这些都是金属疲劳产生的起因。
当金属材料受到外部荷载作用时，缺陷处存在应力集中，容易引发裂纹的形成。
随着荷载的循环，裂纹逐渐扩展，并最终导致材料断裂。
二、金属疲劳的特点1. 循环加载和高频加载。
金属疲劳是因为金属材料在循环加载下产生的疲劳失效，而非稳态加载。
循环加载中的应力水平往往较低，但由于循环次数较多，最终会导致金属材料的损坏。
2. 与应力幅度和寿命的关系。
金属疲劳的寿命与循环应力的幅度密切相关，随着循环应力幅度的增大，金属疲劳的寿命会显著减小。
同时，金属疲劳的寿命还与材料的强度、断裂韧性以及环境因素等有关。
3. 局部疲劳破坏。
金属疲劳是一种局部破坏形式，一般是由于材料表面或内部缺陷的存在而引起的。
在应力集中区域，裂纹会迅速扩展和连接，导致材料的失效。
三、金属疲劳的影响因素1. 循环应力幅度。
金属疲劳的寿命与循环应力的幅度密切相关，一般来说，应力幅度越大，金属疲劳的寿命越短。
2. 材料性能。
金属疲劳的寿命与材料的强度、韧性以及断裂韧性有关。
高强度和高韧性的材料一般具有较长的金属疲劳寿命。
3. 环境条件。
环境条件也是影响金属疲劳寿命的重要因素。
高温、潮湿以及腐蚀介质等会加速金属疲劳的发生和扩展。
四、金属疲劳的防控措施1. 加强材料检测。
在工程设计和加工过程中，对金属材料进行严格的检测，避免使用存在严重缺陷的材料。
2. 强化材料表面处理。
通过表面处理，如表面喷涂、电镀等方式，增加金属材料的表面硬度和耐蚀性，提高金属疲劳的抗性。
金属的疲劳强度与硬度的关系
金属的疲劳强度与硬度的关系引言金属的疲劳强度与硬度之间存在着密切的关系，研究这种关系对于金属材料的设计和应用具有重要意义。
疲劳强度是指材料在长时间内受到交替或重复加载时所能承受的最大应力，而硬度则是材料抵抗外力侵蚀和划伤能力的指标。
本文将探讨金属的疲劳强度与硬度之间的关系，并分析影响这种关系的因素。
第一章金属材料疲劳强度1.1疲劳现象1.2疲劳寿命1.3影响因素第二章金属材料硬度2.1硬度测试方法2.2影响硬度的因素第三章金属材料疲劳强度与硬度之间的关系3.1硬化现象对疲劳强度影响3.2变形机制对疲劳寿命影响第四章影响金属材料疲劳强度与硬度之间关系的因素4.1材料的化学成分4.2材料的晶体结构4.3材料的热处理过程第五章实验研究与案例分析5.1实验方法与过程5.2实验结果与分析第六章结论与展望6.1结论总结6.2进一步研究展望第一章金属材料疲劳强度1.1疲劳现象金属材料在长时间内受到交替或重复加载时，会出现疲劳现象。
这种现象会导致材料的强度逐渐下降，最终导致断裂。
在实际应用中，金属材料往往需要承受长时间的交替加载，因此了解和控制金属材料的疲劳强度至关重要。
1.2疲劳寿命疲劳寿命是指材料在特定加载条件下能够承受多少次交替加载后发生断裂。
它是评估金属材料抵抗疲劳断裂能力的重要指标。
不同类型和不同成分的金属材料具有不同的疲劳寿命。
1.3影响因素金属材料的疲劳强度受到多种因素的影响。
其中，材料的化学成分、晶体结构、热处理过程等因素都会对疲劳强度产生影响。
此外，外界环境条件和加载方式也会对金属材料的疲劳强度产生影响。
第二章金属材料硬度2.1硬度测试方法硬度是衡量材料抵抗外力侵蚀和划伤能力的指标。
常用的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
这些测试方法通过在材料表面施加一定载荷，测量产生的表面印痕大小来评估材料的硬度。
2.2影响硬度的因素金属材料的硬度受到多种因素的影响。
其中，晶体结构、晶界特征、化学成分等都会对材料的硬度产生影响。
影响钢材疲劳强度的因素
影响钢材疲劳强度的因素来源：互联网 | 作者： | 2007-10-29| 编辑： admin一、工作条件1．载荷频率：在一定范围内可以提高疲劳强度；2．次载锻炼：低于疲劳极限的应力称为次载。
金属在低于疲劳极限的应力下先运转一定次数之后，则可以提高疲劳极限，这种次载荷强化作用称为次载锻炼。
这种现象可能是由于应力应变循环产生的硬化及局部应力集中松弛的结果。
3．温度：温度降低，疲劳强度升高，温度升高，疲劳强度降低。
4．腐蚀介质：具有腐蚀性的环境介质因使金属表面产生蚀坑缺陷，将会降低材料疲劳强度而产生腐蚀疲劳。
腐蚀疲劳曲线无水平线段．即不存在无限寿命的疲劳极限，只有条件疲劳极限。
二．表面状态及尺寸因素的影响1.应力集中：机件表面的缺口应力集中，往往是引起疲劳破坏的主要原因。
一般用Kt表示应力集中程度，用Kf和qf说明应力集中对疲劳强度的影响程度。
2.表面状态（1）表面粗糙度:愈低，材料的疲劳极限愈高；愈高，疲劳极限愈低。
材料强度愈高，表面粗糙度对疲劳极限的影响愈显著。
表面加工方法不同，所得到的粗糙度不同。
（2）抗拉强度:愈高的材料，加工方法对其疲劳极限的影响愈大。
因此，用高强度材料制造受循环载荷作用的机件时，其表面必须经过更加仔细的加工，不允许有刀痕、擦伤或者大的缺陷，否则会使疲劳极限显著降低。
3．尺寸因素：机件尺寸对按劳强度也有较大的影响，在弯曲、扭转载荷作用下其影响更大。
一般来说，随着机件尺寸的增大，其疲劳强度下降，这种现象称为疲劳强度尺寸效应。
其大小可用尺寸效应系数表示。
三．表面强化及残余应力的影响表面强化处理具有双重作用：提高表层强度；提供表层残余压应力，抵消一部分表层拉应力。
焊接工艺技术 2009年8月29日关键字：摘要: 为了提高焊接结构疲劳性能，通过试验比较了经超声冲击的X65管线钢对接接头试样和未经此处理的原始焊态对接接头试样疲劳强度及在同样应力范围下的疲劳寿命。
试验的统计结果表明，经过超声冲击处理的试样，其疲劳强度相对未冲击试样提高37。
金属材料的疲劳极限标准
金属材料的疲劳极限标准1. 引言1.1 疲劳极限的定义疲劳极限是指金属材料在受到交变应力作用下所能承受的疲劳载荷的极限值。
疲劳极限与金属材料的抗疲劳性能密切相关，是评价金属材料抗疲劳性能的重要指标之一。
疲劳极限通常用应力水平表示，即在特定的应力幅值下，金属材料经过一定次数的循环载荷后出现裂纹和破坏的应力值。
疲劳极限是金属材料在实际工程中使用时需要考虑的重要参数，对于确保金属部件在长期使用过程中不会因为疲劳破坏而影响工作安全具有重要意义。
疲劳极限的测定需要进行大量的实验研究和数据分析，以确保结果的准确性和可靠性。
金属材料的疲劳极限还受到多种因素的影响，如材料的化学成分、热处理工艺、表面处理等，需要综合考虑这些因素才能准确评估金属材料的疲劳性能。
1.2 金属材料的疲劳极限金属材料的疲劳极限是指在连续循环加载下，金属材料所能承受的最大变形次数或载荷幅度。
对于金属材料来说，疲劳极限是一项至关重要的性能指标，它直接影响着材料在实际工程中的可靠性和安全性。
金属材料的疲劳极限可以通过实验测试来确定，通常采用旋转弯曲、拉伸、扭转等不同加载方式进行试验。
通过对金属材料进行疲劳测试，可以得到不同载荷条件下的疲劳曲线，从而确定材料的疲劳性能和疲劳寿命。
金属材料的疲劳极限受多种因素影响，包括材料的化学成分、晶粒结构、微观缺陷等。
对于不同类型的金属材料，其疲劳极限标准也有所不同，因此在工程设计和材料选择过程中，需要根据具体的应用要求来确定合适的金属材料及其疲劳极限要求。
疲劳极限的重要性在于可以帮助工程师评估材料的使用寿命和安全性，从而设计出更加可靠和耐久的工程结构。
研究金属材料的疲劳极限标准对于提高材料的抗疲劳性能和延长材料的使用寿命具有重要意义。
2. 正文2.1 金属材料的疲劳损伤金属材料在受到循环载荷作用时，会产生疲劳损伤。
这种损伤是由于金属内部的微观缺陷在受力的作用下逐渐扩展，最终导致材料的破坏。
疲劳损伤的形式主要有裂纹的扩展和表面损伤两种。
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影响金属材料疲劳强度大小的因素由于疲劳断裂通常是从机件最薄弱的部位或外部缺陷所造成的应力集中处发生, 因此疲劳断裂对许多因素很敏感,例如,循环应力特性、环境介质、温度、机件表面状态、内部组织缺陷等,这些因素导致疲劳裂纹的产生或速裂纹扩展而降低疲劳寿命。
为了提高机件的疲劳抗力, 防止疲劳断裂事故的发生, 在进行机械零件设计和加工时, 应选择合理的结构形状, 防止表面损伤, 避免应力集中。
由于金属表面是疲劳裂纹易于产生的地方,而实际零件大部分都承受交变弯曲或交变扭转载荷, 表面处应力最大。
因此, 表面强化处理就成为提高疲劳极限的有效途径。
由于工程实际的要求, 对疲劳的研究工作已逐渐从正常条件下的疲劳问题扩展到特殊条件下的疲劳问题,如腐蚀疲劳、接触疲劳、高温疲劳、热疲劳、微动磨损疲劳等。
对这些疲劳及其测试技术还在广泛进行研究,并已逐步标准化镀锌钢板的质量检验标准优质品级镀锌板的质量要求包括规格尺寸、外观、镀锌量、化学成份、板形、机械性能和包装等几个方面。
1.包装分为切成定尺长度的镀锌板和带卷镀锌板包装两种。
一般铁皮包装, 内衬防潮纸, 外以铁腰子捆扎,捆扎牢靠,以防内装镀锌板相互摩擦2.规格尺寸有关产品标准 (以下述及都列明镀锌板推荐的标准厚度、长度和宽度及其允许偏差。
另外, 板的宽度和长度、卷的宽度也可按用户要求确定。
3.外观表面状态:镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同,表面状态也不同,如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。
切成定尺长度的镀锌板及镀锌卷板不得存在影响使用的缺陷(以下详述 ,但卷板允许有焊接部位等若干不正常部分。
4.镀锌量镀锌量标准值:镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用的有效方法。
有两面镀锌量相同(即等厚镀锌和两面镀锌量不同(即差厚镀锌两种。
镀锌量的单位为g/m2。
5.机械性能(1抗拉试验:一般说来,只有结构用、拉伸用和深拉伸用镀锌板有抗拉性能要求。
(2弯曲试验:是衡量薄板工艺性能的主要项目。
但各国标准对各种镀锌板的要求并不一致。
一般要求镀锌板弯曲 180o 后, 外侧表面不得有锌层脱离, 板基不得有龟裂及断裂。
6.化学成份对镀锌基板的化学成份的要求, 各国标准规定不同。
如日本就不要求, 美国则要求。
一般不作成品检验。
7.板形衡量板形好坏有两个指标, 即平直度和镰刀弯。
板的平直度和镰刀弯的最大允许值标准有一定规定。
下面列出有关镀锌板的国外主要标准,以作参考 [4, 5]:JIS G3302 镀锌钢板JIS G3313 电镀锌钢板及钢带ASTM A525 热浸镀锌薄钢板的一般要求ASTM A526 商业级热镀锌薄钢板ASTM 527 咬合成型级热镀锌薄钢板ASTM 528 深冲级热镀锌薄钢板ASTM A361 屋面和墙板用热浸镀锌薄钢板ASTM A444 沟渠用热浸镀锌薄钢板ASTM A446 结构级热镀锌薄钢板影响冲击韧性或冲击吸收功大小的因素长期生产实践证明 AK 、ɑK 值对材料的组织缺陷十分敏感,能灵敏地反映材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化, 因而冲击试验是生产上用来检验冶炼和热加工质量的有效办法之一。
由于温度对一些材料的韧脆程度影响较大, 为了确定出材料由塑性状态向脆性状态转化趋势, 可分别在一系列不同温度下进行冲击试验, 测定出 AK 值随试验温度的变化。
实验表明, AK 随温度的降低而减小;在某一温度范围,材料的 AK 值急剧下降,表明材料由韧性状态向脆性状态转变, 此时的温度称为韧脆转变温度。
根据不同的钢材及使用条件, 其韧脆转变温度的确定有冲击吸收功、脆性断面率、侧膨胀值等不同的评定方法。
常温下钢材的冲击试验按 GB/T229— 94《金属夏比缺口冲击试验方法》和GB/T2778— 91《金属夏比冲击断口测定方法》的规定进行。
金属低温和高温冲击试验具体要求参见 GB4159— 84和 GB5775— 86。
碳对不锈钢中的重要影响碳是工业用钢的主要元素之一, 钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。
碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面, 一方面碳是稳定奥氏体的元素, 并且作用的程度很大 (约为镍的 30倍 , 另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看, 碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的, 也是最起码的不锈钢—— 0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为 12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同, 强度与耐腐蚀性能也是有区别的, 0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于 3Crl3和 4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。
又如为了克服 18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀, 可以将钢的含碳量降至 0.03%以下, 或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌 ,使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量, 做到既满足硬度与耐磨性的要求, 又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢 9Cr18和 9Cr17MoVCo 钢,含碳量虽高达 0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲, 目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的, 大多数不锈钢的含碳量在 0.1~0.4%之间, 耐酸钢则以含碳 0.1~0.2%的居多。
含碳量大于 0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分, 这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。
此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。
如何通过锰和氮代替铬镍不锈钢中镍原理铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍 20%以下的热强钢的大量发展与应用, 以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大, 而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区, 因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。
所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等中,特别是镍的资源比较缺乏的国家, 广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践, 在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。
锰对于奥氏体的作用与镍相似。
但说得确切一些, 锰的作用不在于形成奥氏体, 而是在于它降低钢的临界淬火速度, 在冷却时增加奥氏体的稳定性, 抑制奥氏体的分解, 使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。
在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从 0到 10. 4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。
这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大, 形成的氧化膜的防护作用也很低, 所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN 、 ZGMn13钢等 ,但它们不能作为不锈钢使用。
锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即 2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。
例如,欲使含 18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织, 以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢, 目前已在工业中获得应用, 有的已成功地代替了经典的 18-8铬镍不锈钢。
粉末冶金材料多孔的特点有哪些用途多孔是粉末冶金材料的重要特点之一。
利用这一特点,可以:(1制造发汗材料。
即在普通粉末冶金材料孔隙中含浸低熔点物质,在高温工作时,含浸物熔化渗出,使材料“发汗”散热。
这样即可用普通材料替代昂贵的耐热合金,又进一步提高耐热零件的使用温度。
(2制造过滤材料。
用以滤气、滤液和滤毒等。
(3含浸减磨剂,制造含油和无油润滑轴承;含浸香料,制造含香工艺品等。
(4在某些情况下用铁来代替铜、铅等有色金属。
(5制造减振、消音、绝热等材料。
(6增加材料比表面,用其充当物质的载体(如携带催化剂等。
粉末冶金摩擦材料重要工艺粉末冶金既是制造高新材料的重要工艺, 有时还是惟一的方法, 同时也是多、快、好、省地制造形状复杂、高精度金属零件的先进金属成形技术。
因此, 粉末冶金产业相继开发了三大领域, 一为难熔金属与硬质合金工具材料,二为永磁材料,特别是稀土永磁材料。
这两大类材料基本上都只能用粉末冶金工艺生产。
第三大领域是将材料制造与金属成形相结合,逐渐形成的特种金属成形技术。
以满足装备制造业对高性能钢铁粉末冶金产品的需求为重点发展粉末冶金。
用粉末冶金的方法制成的、具有高摩擦系数和高耐磨性的金属与非金属组成的材料, 也称烧结摩擦材料。
这种材料通常由基体金属 (铜、铁或其合金、润滑组元 (铅、石墨、二硫化钼等、摩擦组元 (二氧化硅、石棉等 3部分组成。
其组织特点是 :具有特殊性能的各种质点均匀地分布在连续的金属基体中。
金属基体发挥良好用粉末冶金的方法制成的、具有高摩擦系数和高耐磨性的金属与非金属组成的材料, 也称烧结摩擦材料。
这种材料通常由基体金属 (铜、铁或其合金、润滑组元 (铅、石墨、二硫化钼等、摩擦组元 (二氧化硅、石棉等 3部分组成。
其组织特点是 :具有特殊性能的各种质点均匀地分布在连续的金属基体中。
金属基体发挥良好的导热性并承受机械应力, 均匀分布的质点保证所需的摩擦性能。
与传统的石棉树脂或金属摩擦材料相比,它的优点是摩擦系数高, 摩擦系数随温度、压力和速度的变化而产生的变化小 , 耐高温、抗咬合性好,磨损小 , 寿命长等。
粉末冶金摩擦材料按基体成分可分为铜基和铁基两大类。
铁基的比铜基的有稍高的硬度、强度、摩擦系数, 允许承受的工作比压和表面瞬时温度也较高; 而铜基的比铁基的有较好的导热性、耐腐蚀性和小的磨损。
为了增加粉末冶金摩擦材料的强度, 通常将其粘结在钢背上而成为双金属结构。
铜基摩擦材料大多用于离合器中, 尤其在湿式离合器中更显示其独特的优点。
铁基摩擦材料多用于制动器中。
这两种材料已广泛用于飞机、坦克、汽车、船舶、拖拉机、工程机械和机床等的离合器或制动器中。
粉末冶金工艺成型技术粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法, 既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料, 又可制造各种精密的机械零件, 省工省料。
但其模具和金属粉末成本较高, 批量小或制品尺寸过大时不宜采用。
粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比,具有以下特点:粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法, 既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料, 又可制造各种精密的机械零件, 省工省料。