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其他元素影響-性能
其他元素對鋼切削性的影響在-中除上述易切削元素外,其他元素也對鋼的切削性有一定影響:
⑴碳。鋼中碳含量的高低與鋼材的切削性能有關(guān)。碳含量過低,組織中會出現(xiàn)大量鐵素體,鋼的硬度和強(qiáng)度很低,切屑易粘著于刀刃上形成刀瘤,加之切屑是斷落,使切削性下降,加工表面粗糙度-。碳量過高,組織中珠光體量增多,硬度及強(qiáng)度,使切削抗力增大,切削性變壞。易切削結(jié)構(gòu)鋼中碳含量以0.15%~0.25%為宜。
⑵錳。鋼中錳與硫形成錳夾雜,使切屑易于斷裂,鋼的切削性,還能或減弱因硫所引起的熱脆性。因此,在-中應(yīng)-錳含量在0.60%~1.60%之間,并保持適當(dāng)?shù)膍n/s的比值。
⑶硅和鋁。硅和鋁都對鋼的切削性起有害作用。硅部分固溶于鐵素體中,鋼的硬度,使切削加工困難。而且硅在鋼中與氧結(jié)合形成硬度較高的氧化硅夾雜物,使的磨損,使用壽命。故-中硅含量宜低。鋁一般作為脫氧劑加入鋼中,大部分與氧結(jié)合生成脆硬的氧化鋁夾雜,的磨損。硅和鋁加入鋼中還會鋼的氧含量,使物夾雜呈細(xì)長條狀分布,惡化鋼的切削性。
⑷氧和氮。氧在鋼中一般是有害的,因?yàn)樗摰牧W(xué)性能,但-中氧含量,會使物呈紡錘形分布,鋼的切削性。氮雖能鋼的強(qiáng)度,但脆性,切削加工時(shí)會形成短碎的斷屑。鋼中含微量氮(≤0.002%)時(shí)對切削性和工件表面起有利作用,但含量過高時(shí),鋼的強(qiáng)化作用增大,對壽命不利。
15mn26al4低溫?zé)o磁鋼具有一定的強(qiáng)度、韌性和耐蝕性,但主要的是具有的奧氏體組織性,在液氫溫度下使用不至于發(fā)生α'馬氏體型相變,也不會因形變而-產(chǎn)生ε馬氏體相變,使鋼材變脆。在fe-25mn鋼中,將al含量到4%,則可以完全避免α'馬氏體和ε馬氏體相變。研究15mn26al4無磁鋼在不同變形量(17%、26%、36%、47%)、固溶、時(shí)效和負(fù)溫處理(-170℃)對磁導(dǎo)率μ的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著變形量的,μ值;時(shí)效和負(fù)溫處理狀態(tài)下,μ值無明顯變化,一般不超過1.005。15mn26al4無磁鋼不含cr和ni,室溫力學(xué)性能與1cr18ni9ti無磁不銹鋼相當(dāng),屈服強(qiáng)度稍高,但耐腐蝕性能較差。20mn23al無磁鋼在較寬的溫度范圍內(nèi)具有的單相奧氏體組織,易于切削和焊接,表面優(yōu)于15mn26al4,因此生產(chǎn)成本-。
30mn20al3和30mn23al4cr5兩個(gè)鋼種為中科院金屬研究所張彥生等研制的低溫?zé)o磁鋼。與1cr18ni9ti不銹鋼相比,30mn20al3無磁鋼的強(qiáng)度和塑性較高,奧氏體性,磁導(dǎo)率低而電阻率高,成本只有其1/3左右,可在-196℃使用仍保持較高的低溫性能,在對耐蝕性要求不高的能夠完全替代1cr18ni9ti無磁不銹鋼。
在研究中發(fā)現(xiàn),fe-mn合金中加入al可以γ***ε及γ***ε***α'相的轉(zhuǎn)變,使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度,同時(shí)c對于奧氏體的作用更為-。而30mn23a14cr5無磁鋼的低溫韌性較高,低溫奧氏體組織更為,時(shí)效變脆傾向很小,可應(yīng)用于超導(dǎo)、低溫工程等領(lǐng)域。
研究了30mn20al3無磁鋼冷軋板經(jīng)1000℃和800℃固溶處理后的拉伸變形加工硬化行為和組織結(jié)構(gòu)變化。該鋼在變形量較小時(shí),以滑移為主要變形機(jī)制;隨著變形量增大,變形機(jī)制以形變孿晶與位錯及形變孿晶之間的交互作用為主。
經(jīng)1000℃固溶處理的晶粒尺寸較800℃的大,變形中產(chǎn)生的形變孿晶較多,且隨著變形量,形變孿晶可形成,出較強(qiáng)的twip效應(yīng)。fe-mn系無磁結(jié)構(gòu)鋼因其不含或含有較少的ni、cr元素,不但力學(xué)-良,而且生產(chǎn)成本低廉,工藝相對簡單,具有-的市場發(fā)展前景。
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無磁鋼也叫無磁性鋼和非磁性鋼,實(shí)際上指沒有鐵磁性而不能被磁化的鋼。
特點(diǎn)
無磁鋼屬fe—mn—al—c系列奧氏體,化學(xué)成份決定電磁性能,組織,力學(xué)-良,磁導(dǎo)率低而電阻率高,在磁場中的渦流損耗極小。在磁場強(qiáng)度為16000a/m(200奧斯特)時(shí),無磁鋼的磁導(dǎo)率μ≤1.319×10-6h/m (1.05高/奧)不銹鋼的磁導(dǎo)率μ=1.339×10-6h/m(1.1高/奧)。奧氏體不銹鋼經(jīng)冷加工后具有輕度磁性 。
含量元素
作為無磁鋼通常是在鋼中添加大量的鎳、錳、鉻、銅等合金元素,使奧氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)a3降到常溫以下。
作用原理
在常溫下具有奧氏體組織(非磁性的組織)的鋼種隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,在超導(dǎo)線圈電力貯存、超導(dǎo)發(fā)電、磁流體發(fā)電、磁懸浮線性電動機(jī)、核聚變等方面,都要使用高磁場技術(shù)如果在這樣的高磁場中存在有易被磁化的材料時(shí)就會攏亂磁場分布。并在材料中產(chǎn)生渦電流,不僅使材料造成能量損失,還有可能整個(gè)構(gòu)件。因此,發(fā)展了不受磁場影響,磁導(dǎo)率小于1.5(普通鋼為150左右)的無磁鋼 。
元素含量參數(shù)
典型的無磁鋼包括有25%ni鋼,含mn12-18%的高錳無磁鋼,如14mn系、18mn系和2 5mn系,還有18cr-8ni系奧氏體不銹鋼和ni-c;cr-mn系奧氏體鋼等。高錳奧氏體鋼作為無磁鋼新材料,具有很-的性能 。
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