浅析非马氏体组织对纺织纲领的影响
氮-甲醇气氛渗碳中非马氏体组织的形成和预防
中标 出的4点进 行能谱分 析 ,分析结果 见图 2 ,表 明黑
色组织为 c 、S 、Mn的氧化物。 r i
化 。内氧化 的程度一方 面取决于渗碳 材料 中的合金元素 ; 另一方 面取决于渗碳气氛及渗碳 条件。许多 文献 研究表 明 ,使用含 N 、Mo 素的渗碳 钢可 大大减 轻 内氧化程 i 元 度 ,原因是 N 、Mo的氧化倾 向较 小且能 强烈增 加钢 的 i 淬透性 。现 已知 道 ,提高 渗碳 剂 、载气 等原料 的纯 度 ,
试验前对设备密封性 、淬火油 冷却性能 、渗碳 辅料
( 氮气 、氨气 、甲醇 和丙酮 )进行 检验 均合格 。样件 渗
碳出炉后先切 样 抛光 ,采用 浅 腐蚀 方 法 通过 奥林 巴斯
分析减轻非马氏体组织危害 的可行方法。
●
1 .试验条件及方法
G 7 型金相显微镜 在 40倍下 观测非马 氏体 组织厚度 , X1 0
件取材 自同一批 材质坯料。
表 1 选 用 样 件化 学 成 分 ( 量 分 数 ) ( ) 质 %
C O 2 . 1 O2 .5 Mn 0 7 .7 Cr 04 .7 Ni O 6 .0 M0 S P
合金元素在晶界附近偏聚析 出 ,合 金元素贫化致 使局部 淬透性下降 ,从而形成的托 氏体类组织 。这 种组 织 的产 生引起 的后果是降低了表面硬度 、耐磨性及抗疲劳性能 , 特别是弯曲疲劳强度。资料表 明,当表面非 马氏体组织 的厚度在 4 [ 0 m以上 时 ,弯曲疲劳强 度可降低 5 % ,因  ̄ 0
对比 分析讨论 了非马氏体的主要影响因素及预防措施。
长期 以来 ,渗碳淬火件表层 的非马 氏体组 织一直是
热处理常见缺陷分析与对策-学习总结
热处理常见缺陷分析与对策时 间:2020.10.28 学习人:吴俊 部 门:试验检测中心基本知识点:1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。
2、热处理缺陷中最危险的是:裂纹。
有:淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹。
其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。
3、热处理缺陷中最常见的是:热处理变形,它有尺寸变化和形状畸变。
4、淬火获得马氏体组织,以保证硬度和耐磨性。
淬火后应进行回火,以消除残余应力,如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。
5、亚共析钢淬火加热温度: +(30-50)度。
6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。
7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。
8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除,严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。
9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。
其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳,则易出现针状组织。
10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。
11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。
12、高速钢的热组织为:共晶莱氏体,也有可能晶界会熔化。
13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是:存在拉应力。
14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。
钼能有效抑制第二类回火脆性。
15、热处理时发生的组织变化中,体积比容变化最大的是马氏体。
16、防止淬裂的工艺措施:等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。
17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有:晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。
18、感应加热淬火缺陷有:表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。
19、弹簧钢的组织状态一般为:T+M 。
20、氢脆条件:氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。
21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。
绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。
22、高碳钢淬火前应进行球化退火。
23、时效变形的主要影响因素有:化学成分、回火温度和时效温度。
纺织概论要点
受控纤维:受罗拉握持,并以该罗拉表面速度运动的纤维。
浮游纤维:未被前罗拉或后罗拉握持的纤维。
前纤维:被前罗拉握持的纤维。
后纤维:被后罗拉握持的纤维。
快速纤维:以前罗拉表面速度运动的纤维。
慢速纤维:以后罗拉表面速度运动的纤维。
控制力: 以后罗拉速度运动的慢速纤维作用于浮游纤维上的力。
引导力: 以前罗拉速度运动的快速纤维作用于浮游纤维上的力。
牵伸力: 指须条在牵伸过程中,以前罗拉表面速度运动的快速纤维从以后罗拉表面速度运动的慢速纤维中抽出时,全部快速纤维所受到的摩擦阻力总和。
握持力:指罗拉钳口对须条的摩擦力。
关联和区别:控制力和引导力是就一根纤维而言的,牵伸力和握持力是就整个须条而言的一般握持力比最大牵伸力大2-3倍,握持力和牵伸力要相适应。
控制力使浮游纤维保持慢速,引导力使浮游纤维快速运动。
捻度:单位长度的捻回数。
捻回:纱条绕自身轴线回转一周,便获得一个捻回。
捻回角:纱条加捻后表面纤维发生倾斜,表面纤维与纱条轴线的夹角,称为--。
捻幅: 单位长度的纱线加捻时,截面上任意一点在该截面上相对转动的弧长。
喂给长度:每钳次由给棉罗拉喂入到工作区的纤维丛长度。
梳理隔距:上钳板钳唇下缘与锡林梳针针尖的距离。
喂给系数:顶梳刺入须丛前的喂给长度与总喂给长度的比值称为喂给系数。
分离隔距:钳板最前位置时钳板钳口与分离罗拉钳口之间的距离。
落棉隔距:钳板到达最前位置时,下钳板前缘与后分离罗拉表面的距离。
重复梳理次数:须丛自受到锡林梳理开始到被完全分离时为止,所受到锡林梳理的次数。
死隙长度:锡林梳理时,须丛头端未被梳理到的长度。
梳理死区:在锡林梳理时,钳口咬合线外有一段须从未被锡林梳理到,此段长度称为梳理死区。
移距偏差:在牵伸过程中,由于纤维不在同一位置变速,则牵伸后纤维的头端距离与常移距产生的偏差称为移距偏差。
变细曲线:牵伸过程中,由后罗拉钳口到前罗拉钳口方向,须条截面中的纤维根数逐渐减少,须条逐渐变细的规律曲线。
假捻效应:纱条作轴向运动时发生在喂入端与假捻器之间存在的捻回现象。
(级机电技术)《机械制造基础》测验
11-12-1(10级机电技术)《机械制造基础》测验试卷(一)一、填空1、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称为塑性变形。
2、铁碳合金中的珠光体组织是由F和Fe3C组成的机械混合物。
3、碳素钢根据含碳量可分为低碳钢 _、中碳钢___和高碳钢 ___。
4、渗碳是为了增加钢件表层的碳含量和形成一定的碳浓度梯度,将钢件在渗碳介质中加热并保温,使碳原子渗入钢件表层的热处理工艺。
5、钢牌号“60Si2Mn”中,其中“60”表示含碳量为0.6%,它是一种合金弹簧钢。
6、Fe-Fe3C相图反映了钢铁材料的组织随成分和温度变化的规律,在工程上为正确选材、用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。
7、纯铁在室温时为体心立方晶格,而加热至912℃以上则转变为面心立方晶格。
8、球墨铸铁中的石墨呈球状,因此其力学性能有很大的提高。
9、常用的表面化学热处理方法有:渗碳、碳氮共渗和渗氮。
10、工程上常用的特殊性能钢主要包括不锈钢、耐热钢和耐磨钢三大类。
11、球墨铸铁牌号中,QT表示___球体___,后续的第一组数字表示__最低抗拉强度值___,后续的第二组数字表示___最高抗拉强度值__。
12.常见的金属晶体结构是体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格根据溶质原子在溶剂晶格中所占据位置不同,固溶体分为_置换固溶体和间隙固溶体。
13.任何热处理都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。
14、在铜合金中,铜和锌的合金称为黄铜。
15、洛氏硬度试验可用于成品或较薄工件的测量。
16、、表面淬火既可以改变工件材料的组织结构,又可以改变其力学性能。
17、碳钢就是含碳量Wc<2.11%,并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。
19、常用的淬火介质是水、油和盐浴。
其中水的冷却能力较大,易于使工件淬硬,常用作碳钢的冷却介质。
20工业上使用的金属材料,可分为__黑色金属_____和__有色金属__________两大类。
浅析非马氏体组织对纺织纲领的影响
一
纺织纲领
影 响
、
引 言
捻 纱 中 ,纲领 和钢 丝 圈是做 为一 对磨 擦 付进 行工 作 的 ,通常 ,钢 丝 圈在 纲领 轨道 上 以高 于 4 0 m / s 的速 度转 动 ,使得 纲领 轨道 承受 着 来 自钢丝 圈 的很 大压 力 ,因而 在纺 纱 中要 求 纲 领轨 道 必须 具 备 高强 度 、 非常 高 的光洁 度 、高的耐 磨性 和 良好 的 疲劳 强度 ,生产 中通 常采 取 2 o 钢渗 碳 ( 碳 氮共 渗)淬 火以达 到要求 。在 2 0钢的渗 碳淬 火 中 ,热处 理 工 艺不 当会 使淬 火后 组织 中出现 非马 氏体 ( 屈 氏体) 组 织 ,该组 织 将 会严 重影 响纲领 的使 用寿 命并对 成纱质 量产生 重大影 响。
原 纲领 热处理 工艺 :渗碳 温度 8 7 0 度 ;碳 势 1 . 2 一 1 . 2 5 %;渗 碳 加 热 时间 3 小 时 ;随 炉降 温到 8 4 0 度 在 强 烈循 环搅 拌 的油 中冷 缺 2 5 分 钟 ,出油静置 2 0 分 钟后 1 6 0度回火 2 小时 出炉 。热处 理设 备为德 国生 产的 1 5 0 K W 升降式渗 碳淬火 回火一 体炉 ,装炉 量 3 0 0 K g 。
中 国 化 工 贸 易
趔_ 4 年互 …
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
蟹塞歪发
浅 析 非 马 氏体 组织 对 纺织 纲领 的影 响
孙 志文
《 陕西 如意广 电科技 有 限公 司 ,陕西咸 阳 7 1 2 0 9 9 )
摘 要 :在 纺织 中,因纲领 承受着钢丝 圈在 其轨 道上 高速转 动,就要求轨 道必须具备 非常 高的光洁度 、高的耐磨性 和 良好的疲 劳强度。渗碳 ( 碳 氮共渗)淬 火是 2 O 钢纲领通 常采取 的工艺 ,能够满足 纲领的使 用要求。本文对 2 0 钢渗碳 ( 碳氮共渗)淬 火的纺 织纲领 中非马 氏体组 织的形成 原因 及其对纲领性能的影响进行 了 探 讨 ,同时探讨 了影响 2 O 钢渗碳 ( 碳氮共渗)淬 火后纺 织纲领 中非马氏体组织的产 生因素 ,提 出了控制其生成 的方法。
非马和IGO控制案例
2019年 第5期热加工F失效分析law Failure25“非马”和IGO 控制案例■ 王文斌摘要:成功攻克了齿轮非马氏体(简称“非马”)长度和连片的问题,针对气氛炉控制IGO 、“非马”连片,提出了改善办法。
关键词:非马;IGO ;改善;齿轮“非马”及IGO 代名词是从西方引进过来的,因此究根穷源了解英语本意,会更容易让我们认识其本质,掌握规律,提高产品的质量。
“非马”查找文献A x l e Te c h 公司S AT 02-400标准中从英语“Non Martensitic Transformation ”简称“NMTP ”其中有涉及非马连片的等级要求。
上汽通用“非马”是从其美国通用标准“Soft Skin ”翻译而来,也有涉及不能有连片的要求。
“I G O ”查找文献由“intergranular oxidation ”缩写而来,翻译过来就是我们通常说的“内氧化”、“晶界氧化”。
当然也有国内标准称其“表面氧化”,有其意但是抽象不够具体。
个人更倾向于“晶界氧化”的解释。
1. “非马”与IGO 的区别从英文翻译来看“非马”是一种组织,事实上也的确是如此,需要腐蚀才能看出来,且浅腐蚀足矣。
I G O 是种氧化物,原则上不需要腐蚀,不过制样很关键,精抛后的长度(在500×)与仅粗抛后的长度差距很大,一般国内制样应用最多的是颗粒度为5μm 的抛光剂(粗抛),有些外企(ZF )是用粗抛(5μm )+精抛(0.05μm ),也有些企业使用了粗抛+浅腐蚀。
图1所示为同一样块采用的不同方法制样。
当IGO 使用浅腐蚀后,控制其IGO 长度与外企接轨是没有问题的,不过新的问题是会把“非马”组织腐蚀出来,所以使用浅腐蚀后,在金相显微镜下“非马”组织是将IGO 完全覆盖,二者无法分清,但是唯一可以确定的是,IGO 的长度≤“非马”长度。
这也是很多时候,我们在谈论“非马”和IGO 长度概念时很容易混淆的原因之一。
纺织导论知识总结
一、针织:针织是利用织针把纱线弯成线圈,然后将线圈相互串套而成为针织物(knitted fabric)的一门纺织加工技术。
根据工艺特点的不同针织生产可分纬编和经编两大类。
二、针织物线圈(loop)是组成针织物的基本结构单元,几何形态呈三维弯曲的空间曲线。
线圈在纵向相互串套和横向相互连接而成针织物(Knitted fabric )。
纬编 经编 三、针织物的主要参数与性能指标 线圈长度:组成一只线圈的纱线长度,一般以毫米作为单位。
密度 :横密是沿线圈横列方向,以50毫米内的线圈纵行数来表示。
纵密为沿线圈纵行方向,以50毫米内的线圈横列数来表示。
未充满系数 :线圈长度与纱线直径的比值,即: 单位面积干燥重量 :用每平方米干燥针织物的重量克来表示,即: 这里,Q为单位面积干燥重量;l 为线圈长度(mm ); T 为纱线细度(tex )、 PA 、 PB 分别为横、纵向密度; W 为针织物的回潮率。
厚度:针织物的厚度取决于它的组织结构、线圈长度和纱线细度等因素,一般可用纱线直径的倍数来表示。
脱散性 :当针织物纱线断裂或线圈失去串套联系后,线圈与线圈的分离现象。
卷边性 :针织物在自由状态下它的布边发生包卷的现象。
延伸性 :针织物受到外力拉伸时的伸长特性,可分为单向延伸度和双向延伸度两类。
弹性 :当引起针织物变形的外力去除后,针织物形状回复的能力。
断裂强力和断裂伸长率 :在连续增加的负荷作用下,至断裂时针织物所能承受的最大负荷。
断裂时的伸长与原来长度之比,称断裂伸长率,用百分率表示。
缩率 :针织物在加工或使用过程中长度和宽度的变化。
计算公式如下H1100%式中:Y -针织物缩率; H 1-针织物在加工或使用前的尺寸;H 2-针织物在加工或使用后的尺寸。
)(g/m 1 0004.02W P ITP Q B A +=勾丝与起毛起球 :织物中的纤维或纱线被外界物体所勾出在表面形成丝环,这就是勾丝。
当织物在穿着洗涤过程中不断经受摩擦而使纤维端露出在表面,称之为起毛。
非织造材料的纤维结构优化与分析
非织造材料的纤维结构优化与分析非织造材料作为一种具有独特性能和广泛应用领域的新型材料,其性能在很大程度上取决于纤维的结构。
对非织造材料纤维结构的优化与分析,不仅有助于提高产品的质量和性能,还能为相关产业的发展提供有力的技术支持。
一、非织造材料及其纤维结构概述非织造材料,也被称为无纺布,是指不经传统纺纱、织造工艺过程,直接由纤维集合体通过物理、化学或机械方法形成的具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品。
它具有工艺流程短、生产效率高、成本低等优点,被广泛应用于医疗、卫生、过滤、包装、服装等领域。
非织造材料的纤维结构是指纤维在材料中的排列方式、分布状态和相互作用。
纤维结构的特征包括纤维的长度、直径、卷曲度、取向度等。
这些结构参数直接影响着非织造材料的物理性能,如强度、透气性、吸湿性、过滤效率等。
二、非织造材料纤维结构的优化方法1、纤维原料的选择不同种类的纤维具有不同的性能特点。
例如,天然纤维如棉、麻具有良好的吸湿性和透气性,但强度相对较低;合成纤维如聚酯、聚丙烯具有较高的强度和耐磨性,但吸湿性较差。
在选择纤维原料时,需要根据非织造材料的最终用途和性能要求,综合考虑纤维的性能特点,选择合适的纤维种类和比例,以优化纤维结构。
2、纤维预处理纤维预处理是指在纤维形成非织造材料之前,对纤维进行的一系列处理,如开松、梳理、除杂等。
通过这些处理,可以使纤维充分分散,减少纤维的缠结和并丝,提高纤维的均匀度和取向度,从而优化纤维结构。
3、成网工艺的优化成网是将纤维制成纤维网的过程,常见的成网方法有干法成网、湿法成网和聚合物直接成网等。
在成网过程中,可以通过调整工艺参数,如气流速度、喷头压力、网帘速度等,控制纤维的分布和排列,从而优化纤维结构。
4、加固工艺的选择加固是使纤维网形成具有一定强度和稳定性的非织造材料的过程,常见的加固方法有针刺、水刺、热粘合等。
不同的加固方法会对纤维结构产生不同的影响。
例如,针刺加固会使纤维在垂直于织物平面的方向上产生位移和缠结,从而增加材料的厚度和强度;水刺加固则会使纤维在水平方向上产生位移和缠结,从而提高材料的均匀度和柔软性。
不锈钢 马氏体 非马氏体
不锈钢马氏体非马氏体不锈钢是一种具有耐腐蚀性和耐热性的合金材料,它在现代社会中广泛应用于各个领域。
不锈钢之所以被称为“不锈”,是因为它能够抵抗氧化和腐蚀,使其在潮湿和酸性环境下仍然保持光亮如新的表面。
而不锈钢内部的组织结构对其性能有着重要影响,其中主要有马氏体和非马氏体两种组织类型。
下面将为大家详细介绍这两种组织结构以及它们之间的区别。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织,它主要是通过快速冷却来形成。
马氏体不锈钢具有很高的强度和硬度,但相对来说其耐腐蚀性较差。
这使得马氏体不锈钢在一些特殊的工业领域,如航空航天和化工行业中有着广泛的应用。
然而,由于其脆性较高,马氏体不锈钢需要进行适当的热处理来提高其韧性,以防止在使用过程中出现断裂的问题。
非马氏体是一种组织结构相对较为柔软的组织,它主要通过缓慢冷却或加热后冷却来形成。
非马氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能,因此被广泛应用于建筑、医疗、制造业等领域。
同时,非马氏体不锈钢还具有很好的可塑性和可焊性,使其能够满足不同应用需求的加工性能。
在实际应用中,为了综合考虑强度、耐蚀性和加工性能等方面的要求,我们常常采用热处理的方式来控制不锈钢的组织结构。
通过适当的加热和冷却过程,可以使不锈钢的组织结构均匀、稳定,并能在一定程度上提高其韧性和耐蚀性。
热处理还可以调节不锈钢的硬度,使其适应不同使用环境下的要求。
总而言之,不锈钢作为一种优秀的材料,在现代社会中扮演着重要的角色。
马氏体和非马氏体是不锈钢的两种常见组织结构,它们在硬度、韧性、耐腐蚀性方面表现出不同的特点。
通过适当的热处理,我们可以调控不锈钢的组织结构,使其满足不同领域的需求。
因此,深入了解和掌握不锈钢的组织结构对于合理选材和应用具有重要的指导意义。
浅析非马氏体组织对纺织纲领的影响
浅析非马氏体组织对纺织纲领的影响摘要:在纺织中,因纲领承受着钢丝圈在其轨道上高速转动,就要求轨道必须具备非常高的光洁度、高的耐磨性和良好的疲劳强度。
渗碳(碳氮共渗)淬火是20钢纲领通常采取的工艺,能够满足纲领的使用要求。
本文对20钢渗碳(碳氮共渗)淬火的纺织纲领中非马氏体组织的形成原因及其对纲领性能的影响进行了探讨,同时探讨了影响20钢渗碳(碳氮共渗)淬火后纺织纲领中非马氏体组织的产生因素,提出了控制其生成的方法。
关键词:非马氏体组织纺织纲领影响一、引言捻纱中,纲领和钢丝圈是做为一对麼擦付进行工作的,通常,钢丝圈在纲领轨道上以高于40m/s的速度转动,使得纲领轨道承受着来自钢丝圈的很大压力,因而在纺纱中要求纲领轨道必须具备高强度、非常高的光洁度、高的耐磨性和良好的疲劳强度,生产中通常采取20钢渗碳(碳氮共渗)淬火以达到要求。
在20钢的渗碳淬火中,热处理工艺不当会使淬火后组织中出现非马氏体(屈氏体)组织,该组织将会严重影响纲领的使用寿命并对成纱质量产生重大影响。
二、非马氏体组织形成原因分析产生中我们发现20钢渗碳淬火纲领在后续抛光和电镀中有个别脆裂,经断口观察为脆性断裂,500X金相显微镜观察,渗层沿晶有网状非马氏体组织,该组织为黑色,可见到显微裂纹存在。
1.纲领热处理要求T-N共渗渗层深度0.4-0.6mm 表面HRC60以上马氏体级别<4级。
原纲领热处理工艺:渗碳温度870度;碳势 1.2-1.25%;渗碳加热时间3小时;随炉降温到840度在强烈循环搅拌的油中冷缺25分钟,出油静置20分钟后160度回火2小时出炉。
热处理设备为德国生产的150KW升降式渗碳淬火回火一体炉,装炉量300Kg。
2.检验结果渗层深度0.5 ;表面硬度HRC62 ;马氏体级别 3.5级。
金相试样可见到渗层有黑色组织沿晶存在。
3.黑色组织分析20钢在渗碳淬火中,由于热处理工艺等方面的原因,造成渗碳介质中的氧向钢材内部扩散,在晶界形成Cr、Mn、Si等元素氧化形成氧化物产生晶间氧化,致使该处合金元素含量降低,淬透性下降,淬火时不能形成马氏体而生成了屈氏体,经4%硝酸酒精腐蚀后为黑色。
非马氏体组织解说1(节选)
四、结 语
物,以 倮证齿工作面有足够 的碳氨浓度和强度,另 外在铜定图片过翟中注惫到从碳氮化合 物的颗粒大小,数 量多少,分 布的密黛程度 、条块状形态以及是否连续等方面 ,按 不同程 度分级 ,以 利于评级,并 以此作为评级依据,对 于时有出现的碳氨化合物较少,但 有较粗 大的条块状碳氨化合物的情况,鉴 于其对齿轮性能的不利肜响,我 们认为应从严评定. 碳氮化合物评级图共七级。换档齿轮 I-4级 合格 ,常 啮合齿轮 1-5级 合格.检 验在 0【 下进行 ,以 齿顶角和工作面为准。 ,ll倍 6、 面层碳虫含且问屈 上限无明确规定 ,而 实际上表层 中的残余 奥氏体含且及碳化物的多少和形态,在 很大裎度上决定于碳的含且。因此有必要对其加以 限饲 。在协调会上,代 表们也认 为随菪我国目前热处理设备及 工艺水平的改进提高,应 从 严拄例表面含碳且。同时有代表提出,由 于氨的渗人使共析点左移,可 以考忠将秽分控制 向下 髦挈笛量訾簧董焉属鑫罗罢缶镐菩苌壬罕筑沐 主要采用共沙工艺的厂家谈到 目奏~般 均控制在 0.2%左 右 ,同 时指出含 氨且过 ,不 利于拄铜表面的非马纽织 ,因 此建议在 审 o15-门 30%之 间。 7、 洛层表面的非马氏体纽奴
淬 层 内黑色组织 二 通常包 括表面黑 唧 相,黑 网及过渡区黑带等缺 陷组织。 ˉˉ 刁刃阍鬲面喜百石莎百爰面Γ禾经腐蚀即可观测到的呈扯立块状或沿晶界分布的黑点 , 就其性质讲,说 法不-,但 有关资料原引的采用电子探针进行馓 区成分分析的结果 ,认 为 是黑洞 。关于黑网及过渡区黑带二般被认为足因合金元素的贫化,导 致局部淬透性不足而 形成的贝氏体或细珠光体等类型的纽织。
原标准中规定 了面层含碳且应大于 08%。
关于过渡区黑带纽织,资 料介绍对 ⒛Mn2TiB钢 经碳氮共渗处理齿轮进行 弯曲疲劳 试验结果 表明,由 于这种缺陷组织的存在,会 使弯曲痰劳寿命降低 1-2倍 ,因 此我们认 为过渡区黑带组织对齿轮弯 曲疲劳强度彤响较大,不 允许存在 。 表层非马氏体的存在,引 起表层硬度下降和残余应力的改变。非马氏体层越深 ,表 面 张应力越大,次 表层最大压应力越小,且 分布位王由次表层向心部移动,l司 时就各种试验 数据考察来看,非 马组织的出现将使弯曲和扭转疲劳性能下降的结论是较一致的。近年来 妖 F翁 嵌璧篝罕粪 胥滠蝥髦罨 鳎 汽车厂的试 验表明,非 马氏体层深度 大于 0013时 ,齿 轮的疲劳寿命下降 ⒛-25%,层 深达 003mm时 ,疲 劳寿命则降低 45%.GB8539-87中 对 MQ级 别齿轮表面非马氏体 组织规定最大不得超过 0∞ mm。 根据上述非马氏体对于疲劳性能的影响结果 ,本 标准决 等同采用 GB85望 =g9标 准的有关规定。 晏惫趸毒「黏 靠骂畏
机械制造基础第2章答案
第二章思考题与习题及答案2-1何谓热处理?其目的是什么?它有哪些基本类型?答:钢的热处理是钢在固体范围内,通过加热、保温和冷却来改变钢的内部组织结构,从而改善钢的性能的一种工艺。
热处理的目的是改善钢的工艺性能和使用性能。
热处理的基本类型包括:普通热处理(包括退火、正火、淬火、回火)与表面热处理(包括表面淬火与化学热处理)。
2-2 退火的主要目的是什么?常用的退火方法有哪些?答:退火的主要目的是:细化晶粒,改善钢的力学性能;降低硬度,提高塑性,以便进一步切削加工;去除或改善前一道工序造成的组织缺陷或内应力,防止工件的变形和开裂。
常用的退火方法有:完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火等。
2-3 根据下表,归纳比较共析碳钢过冷奥氏体冷却转变中几种产物的特点?2-4 临界冷却速度的意义是什么?它与C曲线的位置有什么关系?对淬火有什么实际意义?答:奥氏体全部过冷到M s以下转变为马氏体的最小冷却速度,称为临界冷却速度。
临界冷却速度与C曲线相切。
对淬火而言,冷却速度要大于临界冷却速度,才能获得马氏体组织,否则,只能获得非马氏体组织。
2-5 正火与退火的主要区别是什么?如何选用?答:正火比退火的冷却速度要快些,得到的组织细一些,可获得索氏体组织,力学性能高于退火。
选用时主要应根据含碳量、使用性能以及经济性等来考虑。
正火可用于普通结构零件的最终热处理及重要零件的预备热处理。
过共析钢在球化退火前用正火来消除组织中的网状渗碳体。
正火也可用于改善低碳钢的切削加工性。
一般认为,金属材料的硬度在160~230HBW 范围内,切削加工性能较好,而低碳钢退火状态的硬度普遍低于160HBW,切削时易“粘刀”,零件的表面质量也较差,经正火后,可适当提高其硬度,改善切削加工性。
2-6 淬火的主要目的是什么?常用的淬火方法有哪些?答:淬火是使钢强化的最重要的方法,其主要目的是为了获得马氏体组织,提高钢的力学性能。
生产上常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。
刘亚威?你应知道的革命性纤维与织物和革命性纤维与织物制造创新机构
刘亚威¦你应知道的革命性纤维与织物和革命性纤维与织物制造创新机构2016年4月1日,美国国防部长卡特于宣布成立美国国家制造创新网络中第八家制造创新机构——“革命性纤维与织物制造创新机构”(RFT-IMI)。
《空天防务观察》特此邀请中国航空工业发展研究中心的青年学者,国防制造创新问题研究专家刘亚威先生为我们解读“革命性纤维与织物”和美国刚刚成立的“革命性纤维与织物制造创新机构”。
此前,刘亚威先生已在《空天防务观察》发表22篇专栏文章(详见本文之后的附表)。
现代纤维和织物具备诸多崭新的性能,比如超轻量化、强力阻燃、极高强度等。
它们拥有广泛的应用前景,包括消防员的先进防护服、救治战场伤员的抗菌包扎带等。
开发并推广下一代智能多功能纺织品对制服、防护和承载装备、人员与货物空运精确投送系统、涡轮和旋翼桨毂的新型结构、掩体/帐篷、机体的主承力和次承力构件、吸能设备等军民应用都非常重要。
通过在纤维科学上的尖端创新、超强性能纤维和织物的商业化推广,一个专注于革命性纤维与织物的制造创新机构将确保美国在这一领域的世界领导地位。
本次成立的RFT-IMI由美国国防部牵头组建,预计将获得超过3.25亿美元的初始公私联合资本投入。
奥巴马曾在2015年3月18日亲自宣布“革命性纤维与织物制造创新机构”开启竞标。
本文将向您初步展示“革命性纤维与织物”和“革命性纤维与织物制造创新机构”。
奥巴马亲自宣布RFT-IMI开启竞标一、关于革命性纤维与织物(1)什么是革命性纤维与织物纤维科学的新进展已经创造出了具备非凡属性的纤维。
罕见的强度、阻燃、电气和其它新属性已经使纤维与织物应用空间发生了变革——因此使用了“革命性”这个词。
现代革命性纤维与织物(RFT)在整个纤维与织物市场中快速增长的领域,具有广泛的商业和国防应用前景。
RFT覆盖了一系列称作“技术纺织品”的纤维系统,由特种面料、工业面料、电子纺织品、智能面料以及其它先进纺织品组成。
渗碳层非马氏体组织的控制方法
渗碳层非马氏体组织的控制方法展开全文普通气体渗碳过程中,非马氏体组织的产生是不可避免的,但是非马氏体组织的控制可以从渗碳(碳氮共渗)零件原材料、热处理工艺、渗碳介质及设备等方面进行综合考虑,从而最大限度减少非马氏体组织。
1. 渗碳零件原材料方面从钢材合金元素方面考虑,由于钢中的Si有大的氧化势系数,是决定钢内氧化深度的重要因素之一,因此应尽可能采用低的Si含量钢材,如采用优质渗碳钢(如DSG1钢,Si含量降至0.15%以下,而使内氧化现象及非马氏体大为减少);钢中的Mn是影响内氧化强度的重要因素,应适当控制Mn含量。
内氧化的程度一方面取决于渗碳气氛及渗碳条件;另一方面取决于渗碳材料中的合金元素。
许多资料研究表明,使用含Ni、Mo元素的渗碳钢可以大大减轻内氧化程度,原因是Ni、Mo的氧化倾向较小且能强烈增加钢的淬透性能。
因此,国外发达国家大多采用含Ni、Mo钢材制造渗碳零件(如齿轮)。
同20CrMnTi钢相比,采用美国8620H(相当于国内20CrNiMoH)、日本SCM822H(相当于国内22CrMoH)、德国17CrNiMo6(相当于国内17CrNiMo6H)等渗碳钢淬火,可减轻非马氏体组织的产生。
2. 热处理工艺方面非马氏体组织的产生在很大程度上又取决于气氛的氧势或碳势、渗碳介质中含水量、渗碳温度、加热和排气过程和渗碳时间等。
(1)采用氮—甲醇工艺减少非马氏体组织在可控气氛中,氮气是作为稀释气使用的,当气氛中加入一定量的氮气时,可以减少原料气的消耗,减少炭黑的形成。
试验表明,在渗碳气氛中通入氮气后,建立碳势的速度加快,碳势增高。
这是由于经氮气稀释后,炉气的分解率提高,CO和H2O含量降低,碳的活度增大,使反应加快,渗碳速度加快。
在氮基渗碳气氛中,不仅CO2和H2O可以减少,而且CO也可以适当降低。
由于CO2和H2O可同钢中的Cr、Mn、Si等元素发生氧化作用。
因此,氮基气氛渗碳可以降低钢件的内氧化程度。
分析影响这两种应力大小的主要因素
分析影响这两种应力大小的主要因素影响这两种应力大小的主要因素有:模具加工设计、材质、热处理工艺、电火花线切割工艺和磨削裂纹等。
(1)模具加工设计的影响有一块Cr12钢凹模板,如图5-18所示,外形尺寸为220mm X 180mm X r-60mm,热处理后模板硬度为 L61. 8HRC。
设计要求模具热处理后图在中心部位用电火花线切割成120mm>< 80mrn型腔,在线切割中型腔部分出现断裂。
由于模腔中有大块材料被切割去,模具热处理后各部分的应力平衡遭到破坏,应力重新分布,导致局部应力集中。
当该种应力与线切割产生的附加应力相叠加超过了材料的抗拉强度时,模具型腔部分便出现断裂。
改变模具加工设计,在模具热处理前先把模具中心部位加工成llOmrnX 70mm型腔,留下最后线切割余量。
热处理后再切割方法切除型胫余量,最后模具未出现裂纹。
(2)模具材质的影响对一部分线切割断裂的Cr12MoV钢模具进行金相分析发现,钢中存在明显的碳化物偏析(呈带状分布)。
碳化物严重偏析,破坏了基体组织的连续性,形成不均匀应力分布。
热处理后碳化物偏析依然存在,激化了模具一些部位的应力集中,线切割后进一步加大了这些区域的应力集中,并在此处断裂。
碳化物的不均匀性也降低了钢的断裂强度。
严格材料人库检查确保原料组织成分合格,对碳化物严重偏析的模具钢必须进行合理锻造,锻后必须进行球化退火或锻后余热淬火、高温回火。
对不需:造的高碳模具钢可进行固溶双细化处理,使碳化物分布均匀、晶粒细化微信公众号:hcsteel。
钢件的应力随含碳量的增加而增加,使高碳钢易开裂,故应避免使用高碳钢作凸、凹模材料。
(3)热处理工艺的影响据经验分析,一般工件在电火花线切割机床上加工,会发生开裂变形的大多为淬火工件。
如果在适宜的淬火温度、理想淬火介质、适当的淬火方法及工件完全淬透的情况下,工件的截面各处可获得均匀细小的马氏体组织,此时的加工工件不易开裂变形,但当需要淬火的工件较厚时,工件不易完全淬透,淬火时,工件截面上的各处冷却速度不同,表面冷却速度最大,越到中心冷却速度越小,这样淬火后的工件同一截面各处金相组织不全相同,靠近工件外表面一定深度可获得马氏体组织,而工件内层则形成非马氏体组织。
非马的形成及优化措施
非马的形成及优化措施非马氏体组织是表面渗碳(碳氮共渗)常见的一种质量缺陷,该组织会降低渗层表面硬度、耐磨性和疲劳性能,一直困扰着相关的热处理工作者。
近年来,随着国家机械制造水平的提高,对于非马氏体组织的要求越来越高,对此国内也做了大量应用研究并积累了很多工程应用的经验,但对于非马氏体组织的基础研究严重滞后。
建议相关的材料研究工作者加强非马氏体组织本质和形成原因的研究,为热处理装备开发、工艺方法选择等提供理论支持。
与材料热处理相关的很多问题都是系统性问题,仅通过热处理工艺本身并不能有效解决,需要会同冶金、锻造、预处理、机加工等前后工序进行系统控制,例如变形、开裂、力学性能不足、“非马”等常见的热处理问题。
笔者对于非马氏体组织提出了自己的一点认识,期望能给行业工作者提供一些帮助。
1非马氏体组织概况渗碳(碳氮共渗)在淬火后零件表面理想的组织应该为细针状高碳马氏体,但因为许多不可控的因素,在齿轮表面形成了贝氏体、屈氏体(珠光体类)等一些非马氏体的混合组织,称之为非马氏体组织,习惯上称为“非马”组织。
非马氏体组织深度如果超标严重,反映在力学性能上就是出现零件表面硬度低的现象,影响硬度梯度。
“非马”组织金相组织观察的方法通常为试样不腐蚀或轻腐蚀,但对于具体的操作方法,目前国内尚没有明确的规范。
“非马”组织通常认为是由于渗碳过程中的内氧化所致。
图1为渗碳齿轮典型晶间氧化。
通过扫描电镜能谱分析,内氧化物的产物为Cr、Mn、Ti、Si等合金的氧化物,见图2。
内氧化的存在使晶界附近合金元素贫化,容易在其两侧出现非马氏体组织。
内氧化的产生及合金元素的贫化使附近残余奥氏体的稳定性降低,在随后的淬火冷却过程中极易发生分解,形成屈氏体和贝氏体组织的混合物。
非马氏体组织的形貌有很多种,可简单分为三类:黑点、黑网、黑带。
三种不同形貌的形成机理应该略有差别,深层次本质原因有待进一步确认。
其中黑点常见于碳氮共渗工艺中,产生的原因可能是由于碳氮共渗初期炉气氮势过高,渗层中氮含量过大,碳氮共渗时间较长时,碳浓度增高,发生氮化物分解及脱氮过程,原子氮变成分子氮而形成孔洞。
面料的自由纤维与纺织的不羁创新多样
面料的自由纤维与纺织的不羁创新多样引言面料作为纺织品的核心组成部分,其自由纤维的使用与纺织的创新多样性直接关系着纺织品的质量和特性。
本文将从面料的自由纤维和纺织的创新多样性两个方面进行探讨,分析面料的自由纤维对纺织品的质量和性能的影响,以及纺织的创新多样性对时尚产业的推动作用。
通过深入剖析这两个方面,探索面料与纺织的关联和互动,进一步拓展纺织领域的研究和应用。
1. 面料的自由纤维与纺织品质量1.1 自由纤维的种类与选择自由纤维是面料的基本构成元素,其种类与选择直接影响着纺织品的质量和性能。
在面料的选择中,常见的自由纤维有天然纤维和合成纤维两大类。
天然纤维包括棉、麻、丝、羊毛等,而合成纤维则包括涤纶、锦纶、腈纶等。
根据不同的需求和使用场景,选择适合的自由纤维可以提高纺织品的质量和性能。
1.2 自由纤维的特性与应用不同种类的自由纤维具有各自独特的特性和应用。
例如,棉纤维具有吸湿性好、透气性佳的特点,适合制作夏季服装;丝绸的柔软光滑使其成为高档服装的首选;涤纶纤维的强度高、耐磨性好,适合制作运动服装等。
通过合理选择和运用自由纤维,可以满足不同场景下对纺织品质量和性能的要求。
1.3 面料的纺织工艺与质量控制纺织是将自由纤维通过纺织工艺进行纵横交织的过程,纺织工艺的精细与否直接影响着最终面料的质量。
在纺织过程中,需要注意纱线的拉伸控制、纹理的均匀性、染色工艺等多个环节,以确保面料的质量。
2. 纺织的创新多样性与时尚产业2.1 纺织创新的意义与价值纺织创新是纺织产业发展的关键驱动力,其通过引入新的纺织材料、工艺和设计理念,不断推动时尚产业的发展。
纺织创新使得时尚产业具备更多的选择与可能性,丰富了市场的产品供应,同时也促进了设计师和创意人才的发展。
2.2 纺织创新的形式与案例纺织创新表现形式多样,包括纺织材料的新型开发、纺织工艺的改进、纺织设计的创新等。
例如,纺织材料方面,新型的功能性纤维材料如碳纤维、陶瓷纤维等的应用为纺织产业带来了全新的可能性;纺织设计方面,传统的花样、图案被重新诠释,并与现代设计元素相结合,形成了多样化的时尚风格。
出口的无序催生纺织业自律
出口的无序催生纺织业自律纺织品贸易实现全球一体化,作为世界纺织品出口大国,中国终于迎来了纺织品自由贸易的“春天”。
然而,正当国人为骤然放大的市场空间欢欣鼓舞之时,一场更大的寒流已悄然袭来。
中欧、中美纺织品谅解备忘录的签署,再度使配额体制“起死回生”。
是谁赶走了“春天”是谁有如此的“回天之力”。
答案正是我们自己!是行业自律缺失所引发的无序竞争!尽管外界惯以“威胁论”质疑中国,相反,我们应以自律的姿态积极应对,努力寻求双方的共赢。
过度竞争推倒“多米诺骨牌”今年一季度,中国对美国纺织品出口金额36.66亿美元,同比去年增长了66.79%,在取消配额的103类产品中,中国对美出口数量增幅超过100%的达到了81个类别,其中有18类产品的增幅更是超过了1000%;同期,中国对欧盟出口纺织品金额则达到了39.68亿美元,同比去年增长47.42%,在欧盟对中国取消配额的41类产品中,有22类产品的出口数量增幅超过了50%,其中7类产品增幅超过了100%。
与出口数量急剧飙升形成鲜明对比的是出口价格的大幅下跌。
在美国取消配额的103类产品中,中国对美出口产品价格跌幅超过50%的竟有23类之多。
其中,棉制裤子、棉制针织衬衫、内衣三类纺织品的出口数量比2003年同期增长了约12.5倍、15倍和3倍,相应的出口价格却下跌了20%-40%。
“量增价跌”的巨大反差充分显现了中国纺织产业的竞争无序性。
《中国加入WTO工作组报告书》中第242条款规定,中国纺织品和服装产品对WTO成员的出口增量不应超过7.5%。
否则,WTO成员可以视为对本国产品造成“市场扰乱”或“威胁阻碍这些产品贸易的有序发展”,请求与中国进行磋商,如磋商不能达成一致,则进口国可以单方面采取限制措施。
因此,短期内的出口激增、量增而价跌等无序竞争现象,为蠢蠢欲动的贸易保护主义者提供了启动特保条款的有力借口。
一体化运行不到3个月,由54个国家的96个纺织团体组成的“纺织品公平贸易全球联盟”已开始敦促美国政府批准业界提出的限制中国纺织品的申请。
42CrMo等材料在淬火工艺过程中
42CrMo等材料在淬火工艺过程中,有些时候会出现非马氏体组织,可能遇到的情况有:1.加热不足,因加热温度不够或保温时间短奥氏体转变不充分,存在未溶铁素体;2.冷却不足,这里又分两种情形:a.淬火时出炉入液冷却前预冷时间过长铁素体析出,b.在淬火液中冷却速度不够,在本来可以淬透的深度和厚度内出现托氏体、贝氏体组织。
作为讨论我不妨在此表达自己的一点看法:上述非马组织中,首先要受到严格限制的是游离铁素体;贝氏体由于内含明显可见铁素体片可认为性能不如马氏体高温回火组织,估计托氏体在回火后与回火索氏体组织性能不会有多少区别。
非马组织回火2.jpg (91.05 KB)非马组织回火5.jpg (115.6 KB)2009-7-5 17:39在材料的表层(相对深度)只有托(屈)氏体组织转变的回火S比规范热处理后表层(相对深度)获得的是马氏体组织转变的回火S组织的疲劳强度低。
淬火后组织不一样,其高温回火后铁素体及碳化物的形态及分布也有所区别,必然也会造成性能的差异!而规范热处理后组织一致。
回火S组织在零件各部位一致,没有短板,而混和组织必然有短板。
因此,在性能上必然会有差异。
有先析或未溶铁素体,工件在拉伸时,由于特素体较软,会在较低应力水平出现屈服现象。
而由于其余组织为回火索氏体,较硬,因此材料的强度极限表现的就比较高。
于是出现这种低屈服高强度的现象。
1、低淬低回毕竟是投机行为外,而有时受零件的大尺寸所限无法实现表层全马氏体也是无奈之举。
2、按书本介绍还是规范热处理获得的综合机械性能高。
但也只看到实验数据证明而无原因解释。
如同样材质,低温珠光体转变获得屈氏体,在更高温度回火应该得到索氏体,并且回火过程中也发生碳化物的球化,所以所得到的索氏体应该类似于调质得到的回火索氏体,那么如何解释二者性能上的差别呢?如果是大工件受尺寸效应的影响,无法实现表层全马氏体,说明在冷却速度足够的前提下,马氏体组织还是占大部分的。
而由于冷却不足产生的非马组织应该是没有马氏体组织存在的,只有屈氏体等组织,在这种情况下,经过高温度回火,其组织和性能应该有比较大的差别。
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浅析非马氏体组织对纺织纲领的影响
摘要:在纺织中,因纲领承受着钢丝圈在其轨道上高速转动,就要求轨道必须具备非常高的光洁度、高的耐磨性和良好的疲劳强度。
渗碳(碳氮共渗)淬火是20钢纲领通常采取的工艺,能够满足纲领的使用要求。
本文对20钢渗碳(碳氮共渗)淬火的纺织纲领中非马氏体组织的形成原因及其对纲领性能的影响进行了探讨,同时探讨了影响20钢渗碳(碳氮共渗)淬火后纺织纲领中非马氏体组织的产生因素,提出了控制其生成的方法。
关键词:非马氏体组织纺织纲领影响
一、引言
捻纱中,纲领和钢丝圈是做为一对麼擦付进行工作的,通常,钢丝圈在纲领轨道上以高于40m/s的速度转动,使得纲领轨道承受着来自钢丝圈的很大压力,因而在纺纱中要求纲领轨道必须具备高强度、非常高的光洁度、高的耐磨性和良好的疲劳强度,生产中通常采取20钢渗碳(碳氮共渗)淬火以达到要求。
在20钢的渗碳淬火中,热处理工艺不当会使淬火后组织中出现非马氏体(屈氏体)组织,该组织将会严重影响纲领的使用寿命并对成纱质量产生重大影响。
二、非马氏体组织形成原因分析
产生中我们发现20钢渗碳淬火纲领在后续抛光和电镀中有个别脆裂,经断口观察为脆性断裂,500X金相显微镜观察,渗层沿晶有网状非马氏体组织,该组织为黑色,可见到显微裂纹存在。
1.纲领热处理要求
T-N共渗渗层深度0.4-0.6mm 表面HRC60以上马氏体级别<4级。
原纲领热处理工艺:渗碳温度870度;碳势 1.2-1.25%;渗碳加热时间3小时;随炉降温到840度在强烈循环搅拌的油中冷缺25分钟,出油静置20分钟后160度回火2小时出炉。
热处理设备为德国生产的150KW升降式渗碳淬火回火一体炉,装炉量300Kg。
2.检验结果
渗层深度0.5 ;表面硬度HRC62 ;马氏体级别 3.5级。
金相试样可见到渗层有黑色组织沿晶存在。
3.黑色组织分析
20钢在渗碳淬火中,由于热处理工艺等方面的原因,造成渗碳介质中的氧
向钢材内部扩散,在晶界形成Cr、Mn、Si等元素氧化形成氧化物产生晶间氧化,致使该处合金元素含量降低,淬透性下降,淬火时不能形成马氏体而生成了屈氏体,经4%硝酸酒精腐蚀后为黑色。
该组织是一种缺陷组织,降低渗碳工件的疲劳寿命。
非马氏体组织的存在对疲劳寿命要求较高的纺织纲领的使用性能产生严重影响。
三、非马氏体组织对纺织纲领使用性能的影响
20钢纲领在渗碳淬火中形成的非马氏体组织是材料的晶间氧化,随氧化程度不同而对纺织纲领的使用产生不同影响,生产中主要表现为以下几种:
1.表面剥落,出现麻坑
晶间氧化导致材料机械强度降低、抗氧化能力减弱,在受到疲劳应力的作用下出现晶粒剥落使纲领轨道表面产生麻坑,破坏了轨道光洁度增大了钢丝圈运行摩擦力,使钢丝圈不能平稳运行,导致纺纱中断头率、毛羽率大大升高,严重影响成纱质量。
2.钢丝圈出现抖动、退火而飞圈
在纺纱捻纱中,钢丝圈在纲领轨道上高速运动,对纲领轨道产生很大的挤压使其不断承受剪切力。
疲劳强度的降低将导致纲领轨道在剪切力的作用下起瘤,造成钢丝圈的抖动和摩擦力的增加。
摩擦力的增大必然使钢丝圈运行时因温度升高而退火软化,产生飞圈和契合,最终失效。
3.纲领脆裂
由于晶间氧化降低了零件的耐腐蚀性,在一定环境和条件下将转化为晶间腐蚀,晶间腐蚀将会使金属失去强度和延展性,在正常载荷下脆裂失效。
纺织纲领在热处理后的加工工序为抛光和电镀,都是在腐蚀性介质中进行,纺纱要求要有一定的温度和湿度,使晶间氧化后的纲领极易在这几个过程发生晶间腐蚀,晶间腐蚀将直接导致纲领脆裂而失效。
通过以上分析可以看出,20钢渗碳淬火纲领的非马氏体组织是不良组织,若在纲领中存在将导致纲领使用寿命下降,对成纱质量产生不良影响,在热处理中应控制其产生。
四、20钢渗碳淬火纲领非马氏体组织的控制
20钢渗碳淬火纲领表面的非马氏体组织是由于在渗碳过程中发生了晶间氧化产生的,要控制渗碳淬火纲领表面的非马氏体组织,就要避免晶间氧化。
晶间氧化主要是由于渗碳剂中的氧元素渗入造成的,也与渗碳温度、碳势和淬火温度有关。
要控制纺织纲领渗碳淬火组织中的非马氏体的形成,只有从以上几个影响因素入手才能得到解决。
我们在实际生产中采取了以下几个步骤后经过一段时间
的跟踪观察,未发现有晶间氧化情况发生,很好的解决了这一问题。
1.选用优质渗碳剂
优质渗碳剂的选用可以降低杂质,减少氧元素的渗入,控制晶间氧化的生成。
2.控制碳势
我们将渗碳时炉内碳势由1.2-1.25%降低到1.1-1.15%,避免了渗碳层碳浓度梯度变化过大造成淬火后硬化层和过渡层较浅,表层应力过大而使硬化层与基体结合力降低,工件表层容易脱落的情况发生。
3.选择合适的渗碳温度
渗碳温度的高低不仅影响渗层深度还影响渗碳层表面碳含量,碳含量决定了淬火后组织、硬度和热处理应力的大小,合适的渗碳温度的选定有助于渗层组织的控制。
在20钢纺织纲领渗碳中,我们选取的渗碳温度为860度,渗碳时间3小时不变。
4.淬火温度要合适
合适的淬火温度是获得好的马氏体级别和形态以及细小晶粒的决定因素,还与工件淬火后的机械性能息息相关。
由于我们对20钢纲领渗碳淬火在德国产生的升降式渗碳淬火回火一体炉中进行,选用860度渗碳后炉冷到835度油冷的工艺。
经制取试样金相观察,完全符合要求。
5.回火要充分及时
及时充分的回火,能够有效的消除热处理应力,减小变形和其它不利影响。
在纺织纲领渗碳淬火中,我们采取了180度回火保温3小时出炉空冷的工艺。
经过以上工艺处理的20钢纲领渗碳淬火后指标为:表面硬度HRC61 ;渗层深度0.45;马氏体级别3级;碳化物级别2级;不圆度和平直度合格;表面未见黑色组织。
五、结束语
通过上文对20钢纲领渗碳淬火后出现的非马氏体组织对纲领使用性能的影响及非马氏体组织形成原因的探讨可知,渗碳淬火纺织纲领的非马氏体组织实质就是纲领在渗碳过程中发生了晶间氧化而形成的屈氏体。
屈氏体的沿晶存在严重的降低了纲领的抗腐蚀性和疲劳强度,使得其在随后的抛光和电镀以及使用中因腐蚀性环境而导致发生晶间腐蚀而失效。
它的存在严重影响钢丝圈的运行,从而造成成纱质量下降,在生产中应避免其产生。
影响纲领渗碳淬火非马氏体产生的因素主要是渗碳剂中氧元素的渗入和热处理工艺。
制定出一套合适的热处理工
艺,对控制乃至消除渗碳淬火纲领表面的非马氏体组织至关重要。
参考文献
华林、贾耿伟、赵玉民、毛华杰20#钢渗碳淬火后表层脱落的原因分析.
王贵珍.棉纺纲领使用要求及其寿命的探讨.
张万顺、吴英. 提高纲领、钢丝圈性能的措施.。