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鈣
鋼中鈣與鋁、硅結(jié)合形成低熔點的復(fù)合氧化物(主要是cao·al2o3·sio2),高速切削時,鈣系氧化物附著于切削工具表面起和減摩作用,從而的使用壽命。如果同時含硫、鉛等元素,它們的復(fù)合作用會使切削效果。
80年代以來隨著切削工具的改進,在鈣上涂有tin涂層的工具,對于工具費用高的滾齒刀、插齒刀等齒輪加工工具,有效果。
硒、碲、鉍
碲、鉍含量約為0.03%~0.10%,硒的含量可達0.15%。硒以硒化物如fese、mnse等形態(tài)存在于鋼中,其作用與硫相似,對于既要求高的切削性,又要求塑性的鋼,在鋼中加硒要比硫好。碲可單獨加入,也可與鉛或硫同時加入鋼中,形成復(fù)合夾雜物,以切削抗力和切削熱,使切屑容易排除,鋼的切削性,的加工表面粗糙度,不過加碲后會使鋼的塑性、韌性稍有。硒和碲一般多用于合金鋼。鉍在鋼中的作用與鉛相似,呈的金屬顆粒夾雜物,均勻分布或附著于物周圍。
s.allain等提出了fe-mn-c系奧氏體鋼的層錯能計算模型,利用該模型準確了fe-22mn-0.6c鋼在不同溫度下的變形機制,認為當層錯能≤18mj/mol時,變形將發(fā)生ε-馬氏體相變;當層錯能在12mj/mol~35mj/mol時,變產(chǎn)生形變孿晶。
o.bouaziz等介紹了nb、v、ti的添加對于fe-(17~22)mn-(0.6~0.9)c冷軋和退火奧氏體鋼屈服強度增量的影響,認為當微合金元素添加量<0.1%時,強化效果ti>v>nb。
在20世紀后半葉,由于電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展和發(fā)電機、電動機組制造產(chǎn)生的強的推用,對高錳無磁結(jié)構(gòu)鋼也進行過大量的研究,發(fā)現(xiàn)mn13鋼的韌性和焊接性差,無磁性也不,認為應(yīng)該在此基礎(chǔ)上發(fā)展高mn低c無磁結(jié)構(gòu)鋼。mn含量有利于磁導率且處于較低水平;c含量有利于焊接性能,同時無磁結(jié)構(gòu)鋼的線系數(shù);加入適量的cr可鋼材的耐蝕性。
行方二郎對度低磁鋼,包括高ni、高mn-c、高cr-ni、高mn-cr以及高mn-cr-ni系低磁鋼的強化及其材料性能進行了論述,給出了fe-mn-c和fe-mn-cr系低磁鋼保持低磁性的合金成分范圍,并在研究含v低磁鋼中發(fā)現(xiàn),添加v能使奧氏體無磁鋼呈現(xiàn)的析出硬化現(xiàn)象,與nb、ti等其它微合金元素相比,v的碳化物更容易高溫固溶于奧氏體基體。時效中微細的vc彌散析出,與母相之間的共格性內(nèi)部應(yīng)變場的產(chǎn)生,使屈服強度達到980mpa以上,同時使基體的延性和韌性維持在一定程度,磁導率也保持在較低水平。
研究人員也和應(yīng)用了大量的無磁鋼鐵材料,針對fe-mn-c系高錳無磁鋼的研究中發(fā)現(xiàn),當c含量在0.9%~1.2%,mn含量在22%~30%之間時,隨著c、mn含量的,實驗鋼在4k~293k溫度區(qū)間的力學性能,磁導率。a.dumay等通過熱力學模型計算,研究了cu、cr、al和si的添加對于fe-mn-c系合金的層錯能的影響規(guī)律,結(jié)果表明隨著cr含量的,層錯能下降。
fe-mn-cr系高錳無磁結(jié)構(gòu)鋼的典型合金成分為18mn-4cr,即w(c)=0.3%~0.5%、w(si)=0.3%~0.8%、w(mn)=17.0%~19.0%、w(cr)=3.0%~5.0%、w(p)≤0.04%、w(s)≤0.03%,因其的力學性能,曾一度作為大型發(fā)電機護環(huán)用無磁結(jié)構(gòu)鋼,但當工作中存在腐蝕性介質(zhì)(包括普通水)時容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,近30年來逐步被不含ni的18cr-18mn-n無磁不銹鋼取代作為發(fā)電機護環(huán)的主要制造材料。
然而,前者由于cr含量相對較低而且不需要額外添加n來奧氏體,具有生產(chǎn)成本低廉,冶煉工藝相對簡單的優(yōu)勢,所以仍可用作無腐蝕下令人滿意的無磁鋼鐵結(jié)構(gòu)材料。
k.sipos等對奧氏體預(yù)變形對于fe-20mn-4cr-c鋼力學性能的影響和應(yīng)變-馬氏體相變進行了研究,結(jié)果表明,應(yīng)變-ε馬氏體相變鋼材的低溫脆性斷裂傾向。當溫度為373k和773k時,對奧氏體進行預(yù)變形后,鋼的拉伸性能。預(yù)變形產(chǎn)生的形變孿晶和位錯亞結(jié)構(gòu)對ε馬氏體板條的生長起阻礙作用,了拉伸變形中ε馬氏體的生成數(shù)量,從而了鋼的低溫韌性。j.kriz等針對不同c和v含量的高錳奧氏體鋼(mn18cr4ni)的析出硬化動力學進行了研究,-當v含量<2.5%時,該鋼可以通過析出硬化作為度低磁材料使用,但強度硬度的同時,塑性會有一定程度的。550℃時效,析出十分,可以忽略;650℃時效,在時效開始0.5h之內(nèi),析出就會以較高速率進行。
o.i.balyts'kyi綜述了各國關(guān)于18mn-4cr度護環(huán)用無磁結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和力學性能的研究結(jié)果,-一定量的cr能鋼的屈服強度。18mn-4cr鋼在550℃熱處理時,斷裂韌性達值。當鋼中v含量在1.3~1.5%時,強度和韌性的匹配達效果。對于40mn18cr4鋼,不能通過冷拉伸變形進行強化,因為在冷變形中具有地形成α'馬氏體的傾向,而熱變形中,形變孿晶受到,主要形成大量的位錯亞結(jié)構(gòu)。
與40mn18cr4相比,50mn18cr4變形中更易形成形變孿晶,在550℃~950℃時效中,碳化物沿奧氏體晶界析出。18mn-4cr鋼在有水存在下對腐蝕開裂更為,應(yīng)盡力服役的干燥。加入0.4%cu能奧氏體的性,使磁導率μ值保持在1.003~1.01范圍內(nèi)。
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