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组织应力是在加热或冷却过程中,由于零件内部组织发生转变的时间不一致而造成的内应力。
17-4ph不锈钢的组织中,马氏体的比容大,奥氏体的比容小,珠光体的比容介于马氏体和奥氏体之间。加热时组织转变引起的内应力一般不会对零件的变形和开裂产生大的影响,因为奥氏体的转变在高温下进行,材料的塑性较好。淬火冷却时表面先转变为马氏体,体积膨胀;心部仍为奥氏体,阻碍表面的膨胀,表面产生压应力而心部产生拉应力;当心部转变为马氏体时,表面组织已经转变终了,阻碍心部的膨胀,使表面产生拉应力而心部产生压应力。
淬火时零件的变形和开裂是两种内应力综合作用的结果。为了减小变形和避免开裂,可采用低温预热和不同的淬火方法,如分级淬火、等温淬火等。
17-4ph不锈钢硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
①布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2
(N/mm2)。
②洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个**角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和锥压入器求得的硬度,用于硬度较高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
③维氏硬度(HV)
洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法
洛氏硬度试验机的主要结构见3.2.4.2 洛氏硬度部分内容。洛氏硬度试验机的操作步骤如下:
(1)根据试样的材料、形状和热处理状态选择合适的试验条件(压头类型、总试验力及载样台型式等)。
(2)将试样的两面磨平,平稳放置在载样台上。
(3)顺时针转动升降手轮,使试样和压头缓慢接触;继续转动手轮,直至表盘内的小指针指到红点处,此时初试验力加载完毕。
(4)调整表盘外圈,使大指针指向零位。
(5)扳动加载手柄,施加主试验力,表盘上的大指针将转动,等其停止转动后,表明主试验力加载完毕。
(6)推动卸载手柄,卸除主试验力,此时表盘上大指针所指的刻度即为试样的洛氏硬度值。
(7)逆时针转动升降手轮,降下载样台,取下试样。
17-4ph钢连铸新工艺。
目前大型钢棒线材生产企业大都使用大型铸坯的连铸机。大型铸坯的优点是产量高,适用于高洁净钢的制造,但需要进行开坯,并且加热炉燃料成本也要增加。另一方面,虽然近终形连铸坯具有不需要开坯的优点,但其断面尺寸小,由于压缩比的要求,终产品规格受到限制,并且生产效率也较低。为解决这些问题,近年来开发出既具有近终形连铸坯的优点(各向同性、低成本),又有大断面铸坯的优点(高生产率、夹杂物上浮好)的新工艺,将中断面铸坯(220mm×220mm)连铸和直接开坯组合在一起。