烘烤硬化钢原理
热成形钢烘烤硬化性能研究
工程与技术热成形钢烘烤硬化性能研究冯雪莹景财年陈辉张勇(山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101)摘要:通过在烘箱中对钢板进行加热模拟实际生产中的烤漆过程,从而实现对钢板的烘烤硬化处理。
结果显示:随着预变形量的增加,试验钢的断后伸长率先增大后减小,经4%预变形量十170°C,烘烤lOm in后,断后伸长率达到了最大值9. 68%。
试验钢的烘烤硬化值(B H)逐渐增大,且在烘烤硬化温度为170P C,预变形量为5M 时,B H得到最大值112M Pa,其远超一般烘烤硬化工艺下的烘烤硬化值(40M Pa),此时材料的硬度变化不大。
当烘烤温度为2 00 °C时,材料的硬度先变小后变大。
关键词:预变形;烘烤硬化;组织;力学性能中图分类号:T B文献标识码:A1实验材料及工艺实验钢采用的是鞍钢生产的热成形钢。
本实验首 先将试验钢加热到930°C保温180s,然后在拉伸试验机 上进行预变形,预变形量分别为2%再将试验 钢在烘箱中进行烘烤硬化处理,烘烤硬化温度为170°C 和200°C,时间为lOmin,最后将试验钢水淬到室温。
将経过烘烤硬化工艺处理后的试验钢经过粗磨、精磨和拋光,然后用4%的硝酸酒精溶液进行腐蚀,在 Nik〇n30G0光学显微镜(0M)下观察金相组织。
用 HVS—1000显微维氏硬度计测试经过热处理后试验钢的硬度值。
将经过烘烤硬化处理的标准拉伸试样在 WDW—100E拉伸机上进行拉伸试验$2实验结果及分析2.1 显微组织分析在烘烤硬化温度为170°C和200°C,预变形量分别 为2%、4%、5%时,试验钢的主要组织为板条马氏体,随着预变形量的增加,马氏体的板条束逐渐细化,主要 是因为大的变形量能够在一定程度上破碎奥氏体晶粒,但是当变形量过大时又会导致材料内部出现微裂纹,影响材料的性能。
破碎的奥氏体晶粒在后续淬火过程中,转变成较为细小的马氏体组织。
烘烤硬化钢介绍_
4.时效的危害 4.时效的危害 时效后的材料冲压后容易产生滑移线, 时效后的材料冲压后容易产生滑移线, 影响涂装,严重的导致冲压开裂。 影响涂装,严重的导致冲压开裂。
5.烘烤硬化钢使用注意事项 5.烘烤硬化钢使用注意事项
生产试验 在100度、2小时(相当于室温1个月),YP_EL=0.3%; 在100度、3小时(相当于室温2个月),YP_EL=0.35%; 100 3 2 YP_EL=0.35% 在100度、5小时(相当于室温3个月),YP_EL=0.4%; 在100度、10小时(相当于室温6个月),YP_EL=0.55%。
宝钢超低碳烘烤硬化钢介绍
2007年1月 年 月
1.烘烤硬化钢发展的基础 1.烘烤硬化钢发展的基础
随着汽车工业的发展,减轻车重、提高安全性、降低能 耗、减少环境污染已成为现代汽车的发展趋势。提高汽车用 钢板的强度是降低钢板厚度、减轻车重从而降低能耗的有效 途径。在近几年的新车型设计中,高强度钢板的使用比率呈 上升的趋势。在汽车轻量化的进程中,外部件使用高强度钢 板的发展速度最快,以提高零件的抗凹陷性能。目前几乎所 有车型的门外板、发罩外板及行李箱盖等零件都使用高强钢, 其中大部分为冷轧超低碳烘烤硬化钢。
谢 谢 !
2.超低碳烘烤硬化钢机理 2.超低碳烘烤硬化钢机理
烘烤硬化钢是通过固溶强化实现的,即:钢中存在 一定量的固溶C或N原子。冲压过程后,材料中形成一 定密度的位错。通过在一定温度及时间条件下的烘烤, 钢种固溶的C或N原子扩散,与位错发生交互作用,固 溶C或N原子对位错起钉扎作用,使材料的屈服强度上 升、抗凹陷性能提高。
2.超低碳烘烤硬化钢机理 2.超低碳烘烤硬化钢机理Biblioteka 载 荷 BHWH延伸率
3.烘烤硬化钢特性 3.烘烤硬化钢特性
炼钢过程的物理化学基础
炼钢过程的物理化学基础
炼钢是将生铁或生铁合金通过冶炼、熔炼和精炼等过程,去除杂质和调整合金元素含量,制得具有一定化学成分和性能的钢材。
这个过程涉及多种物理和化学原理,其中一些重要的物理化学基础包括:
1.熔炼原理:
熔融与溶解:高温条件下金属原料被熔化,形成熔体。
在熔体中,不同金属元素能够相互溶解,形成合金体系。
相平衡与相图:钢铁冶炼中考虑不同金属之间的相平衡关系,例如铁碳相图,用于预测在不同温度下金属间的相变情况,指导生产实践。
2.去除杂质与精炼原理:
氧化还原反应:在炼钢过程中,通过氧化还原反应去除杂质。
例如,将氧气通过熔融金属,氧气与不纯净金属反应生成氧化物,再被去除,使金属中杂质减少。
渗碳原理:通过加入碳源(如石墨、焦炭等)来调整钢铁的碳含量,使其满足特定的技术要求。
3.结晶与晶体生长:
凝固过程:当熔体冷却至凝固温度以下时,金属开始凝固成晶体结构。
晶体的形成和排列方式直接影响钢材的力学性能。
晶粒粗化与细化:控制熔体冷却速率,可以影响晶粒的尺寸和形态,从而调节钢材的组织结构和性能。
4.热力学与动力学:
热力学平衡:针对炼钢过程中的温度、压力和化学反应等参数,
进行热力学平衡分析,确保炉内反应能够朝着预期的方向进行。
动力学控制:炼钢过程中,不仅需要考虑热力学平衡,还需考虑动力学控制,即控制熔体的流动和传热,以便有效地去除杂质、调整合金成分。
炼钢过程是一个复杂的物理化学过程,其中涉及多种物质相互作用和反应过程。
理解这些物理化学基础是确保钢铁冶炼过程高效、稳定和品质可控的关键。
烘烤硬化钢标准
烘烤硬化钢标准烘烤硬化钢是一种经过热处理以提高硬度和强度的钢。
烘烤硬化值(Bake-Hardening-Index,简称BH值)是衡量烘烤硬化性能的重要性能指标,可通过单轴拉伸试验得到。
各国标准对计算烘烤硬化值的定义和要求存在差异,如GB/T 24174—2009《钢烘烤硬化值(BH2)的测定方法》和ASTMA653/A653M:2019aStandard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated(Galvannealed) by the Hot-Dip Process中规定同一拉伸试样预拉伸应变%后,170℃烘烤并保温20 min,用第二次拉伸测得的下屈服强度ReL减去第一次拉伸测得的屈服强度就得到BH2值。
而DIN EN 10325:2006Steel-Determination of Yield Strength Increase by the Effect of Heat Treatment (Bake-Hardening-Index)中同样的预拉伸应变量和烘烤温度、保温时间,但计算BH2值时第一次拉伸用的屈服类型是而不是,用的是第二次拉伸测得的下屈服强度ReL。
在JIS G 3135:2018Cold-Reduced High Strength Steel Sheet and Strip with Improved Formability for Automobile Uses附录A中,计算BH2值时第二次拉伸的屈服类型则改成了上屈服ReH。
对于烘烤温度和保温时间,曾有某汽车制造厂家提出采用175℃保温30min的烘烤条件,不同于EN、JIS等标准中要求的170℃并保温20min 的烘烤条件。
如果需要更多信息,可以咨询钢铁制造行业专家或查阅钢铁制造行业标准。
烘烤硬化钢140BH组织和性能的研究
烘烤硬化钢140BH组织和性能的研究【摘要】:本文采用光学显微镜对经过不同退火制度后的烘烤硬化钢140BH退火钢板的金相显微组织进行观察,在拉伸试验机和X射线衍射仪上分别对退火钢板的力学性能、烘烤硬化值以及退火板织构进行研究。
试验结果表明,烘烤硬化钢140BH退火退火板的组织为再结晶铁素体晶粒。
随连续退火温度的升高,140BH的晶粒尺寸变大,第二相NbC的固溶度积增大,{111}织构加强,造成钢板的强度下降,延伸率、n值、r平均值和BH值升高。
连续退火温度在860℃时,各项力学性能达到最佳值。
【关键词】:烘烤硬化钢,连续退火温度,组织,力学性能,织构Research on Microstructure and Properties ofBake-hardening Steel 140BHAbstract: The microstructure of bake-hardening annealed steel sheets 140BH was observed using optical microscopy. The mechanical properties of annealed steel sheet, as well as the annealed texture was investigated using tensile test machine and X-ray diffractometer respectively. The results show that the microstructure of bake-hardening steel 140BH was ferrite recrystallized grain. As the continuous annealing temperature arising, strength decreased while the related ductility, n, r, BH values increased. At 860℃, the properties of bake-hardening steel 140BH were maximized.Key words: Bake-hardening Steel, Continuous Annealing Temperature, Microstructure, Mechanical Property, Texture1.前言以超低碳钢为基础,通过添加微量元素Nb或Ti而制成的烘烤硬化冷轧钢板,兼有优良的深冲性能和高的烘烤硬化性能的新型优质汽车用钢板。
热轧烘烤硬化钢论文:热轧低碳钢烘烤硬化性能与疲劳性能研究
热轧烘烤硬化钢论文:热轧低碳钢烘烤硬化性能与疲劳性能研究【中文摘要】汽车的高性能、轻量化和高安全性需要钢铁材料作为基础。
如何在不牺牲汽车安全性能的条件下,能够适度减轻车体的重量,来达到高性能、节能环保的,自然就成为人们一致努力追求的目标。
本试验开发的热轧烘烤硬化钢能满足上述要求,因此对汽车用钢的发展有十分重要的意义。
本文以自行冶炼的试验钢为研究对象,采用实验室轧机进行热轧实验,观察了试验钢的显微组织,测定了试验钢的力学性能与烘烤硬化性能,分析了烘烤硬化机理。
主要研究内容和结果如下:1.利用MST810材料疲劳试验机,测定不同轧制工艺下试验钢的力学性能和烘烤硬化性能,得出试验钢的BH值、BHT值、n值、r值。
2.利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对试验钢的典型组织进行观察,如铁素体组织、铁素体和片层状珠光体组织、铁素体和退化珠光体组织、铁素体和贝氏体组织。
研究了显微组织与BH值和BHT 值的关系,发现铁素体和退化珠光体组织中,退化珠光体组织对试验钢的BH值和BHT值提高有着积极的作用。
3.通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对试验钢的烘烤硬化机理进行了研究,烘烤硬化由柯氏气团强化、位错强化和析出强化等组成。
4.测量了试验钢E14烘烤前后S-N曲线,分析了疲劳性能,确定了疲劳极限。
烘烤后的试验钢E14疲劳极限略有提高。
【英文摘要】Advanced steels are no doubt the basis forautomobiles to be of high performance, light weight and safety. Under the condition that both keeping automotive safety performance and moderately reducing vehicle weight, how to achieve the purpose of high performance, energy conservation and environmental protection, naturally becomes the goal that all people pursuits. The developed hot-rolled bake-hardening steel in this paper can satisfy the above-mentioned requirements, so it is significant for the development of automobile steel.The paper had studied experimental steel, which smelted in the laboratory. The hot rolling experiment was carried on laboratory rolling mill, the microstructure of steel was observed, the mechanical properties and baking hardening properties of the test steel was determinated, and the bake hardening mechanism was analyzed. The main studied contents and results are as follows:1. Through fatigue tests on the MST810, measuring mechanical properties and bake-hardening of the test steel under the different steel rolling technology, measuring the values of BHT, BH, n, r.2. Observating the typical organization of the experimental steel by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), such as ferrite organization, ferrite and slice layer pearlite organization, ferrite and degradation pearlite organization, ferrite andbainite organization. Studying the relationship between the microstructure and BH value, it is found that in the ferriteand degradation pearlite organization, the degradationpearlite organization is good for improving the value BHT andBH.3. Studying the bake hardenability mechanism ofexperimental steel by transmission electron microscopy (TEM)and scanning electron microscopy (SEM), it is found that bake hardening is composited by Cottrell atmosphere, dislocation strengthening, precipitation strengthening, etc.4. Measuringthe S-N curve of experimental steel E14 before and after baking, analyzing the fatigue properties, determining the fatiguelimit. After baking the fatigue limit of experimental steel E14 slightly increased.【关键词】热轧烘烤硬化钢显微组织 BH值/BHT值成形疲劳【英文关键词】Hot rolling BH steel Microstructure BH and BHT Formability Fatigue【目录】热轧低碳钢烘烤硬化性能与疲劳性能研究摘要4-5ABSTRACT5-6第一章绪论10-37 1.1 引言10-13 1.2 烘烤硬化钢13-20 1.2.1 烘烤硬化钢概述13-15 1.2.2 烘烤硬化钢国内外发展水平15-20 1.3BHT 钢20-24 1.3.1 BHT 钢板的特点及制造原理20 1.3.2 BHT 钢板的应变时效硬化特性20-22 1.3.3BHT 钢板的各项特性和使用状况22-24 1.4 汽车钢板成形性能24-31 1.4.1 板材成形性的基本概念24-25 1.4.2 基本成形性实验25-26 1.4.3 模拟成形性实验26-30 1.4.4 成形极限图(FLD,Forming Limit Diagram)30-31 1.5 汽车钢板的疲劳性能31-36 1.5.1 研究疲劳性能的目的31-32 1.5.2 影响疲劳的因素32-33 1.5.3 汽车钢板钢的疲劳性能33-36 1.6 本文研究的目的和意义36-37第二章实验材料与实验方法37-47 2.1 引言37 2.2 试验钢的冶炼37-38 2.3 三批试验钢热轧工艺38-39 2.3.1 实验设备38 2.3.2 温度制度的制定38-39 2.4 实验钢的性能指标及计算方法39-44 2.4.1 拉伸性能39-40 2.4.2 烘烤硬化性能40-41 2.4.3 成形性能41-44 2.5 实验钢显微组织观察44-46 2.5.1 金相组织观察44-45 2.5.2 扫描电镜观察45 2.5.3 透射电镜观察45-46 2.6 本章小结46-47第三章试验钢的烘烤硬化性能与机理分析47-61 3.1 引言47 3.2 试验钢的BH 值、BHT 值47-48 3.2.1 试验钢的 BH 值、BHT 值47-48 3.2.2 预应变对BH 值、BHT 值的影响48 3.3 显微组织对烘烤硬化性能的影响48-51 3.3.1 试验钢显微组织观察48-50 3.3.2 显微组织与BH 值、BHT 关系50-51 3.4 试验钢的烘烤硬化机理分析51-59 3.4.1C22 的 TEM 观察及烘烤硬化机理分析51-53 3.4.2 试验钢B、C、E 的 TEM 观察及烘烤硬化机理分析53-58 3.4.3 试验钢的SEM 观察及烘烤硬化机理分析58-59 3.5 本章小结59-61第四章试验钢的成形性能的研究61-69 4.1 引言61 4.2 试验钢的n 值,r 值61-63 4.3 n 值、r 值的影响因素63-66 4.3.1 终轧温度对n 值、r 值的影响63-64 4.3.2 冷却速度对n 值、r 值的影响64-65 4.3.3 卷取温度对n 值、r 值的影响65-66 4.4 试验钢弯曲性能66-67 4.5 成形极限图(FLD)预测67-68 4.6 本章小结68-69第五章试验钢的疲劳性能的研究69-80 5.1 引言69 5.2 试验钢的高周疲劳实验69-73 5.2.1 试验材料69 5.2.2 疲劳极限与静力强度间的关系69-70 5.2.3 试验钢的 S-N 曲线70-73 5.3 疲劳试样断裂断口形貌分析73-79 5.3.1 疲劳裂纹形成与扩展机理73-74 5.3.2 疲劳断裂宏观断口分析74-77 5.3.3 疲劳断裂微观断口分析77-79 5.4 本章小结79-80第六章结论80-81参考文献81-85致谢85。
热镀锌超低碳钢的烘烤硬化效应与时效
热镀锌超低碳钢的烘烤硬化效应与时效!"#$%&$’()%*"(#,+,-.(#/#0’1(’23#4,5-%(6(*.(-70’’!"#$$%&’()**+,-"./0’-1$%(231."%.42+,(5677,829:6;;8)1$<)(=,0%(4-&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#摘要:超低碳!烘烤硬化钢可以很好地把材料的可成形性和抗凹性结合在一起。
为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳,一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌。
从热力学计算中可以推导出,在以钛为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢中,硫化物的形成主要是受锰而非钛的控制。
这对析出顺序有很大的影响。
文章给出了在不同的钛和铌合金钢中计算固溶碳含量的公式。
并与已市场化的钛和铌为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢在屈服强度和烘烤硬化性能上作了比较。
结果说明铌合金钢能更好的实现对固溶碳的最佳调!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!整。
!引言由于>?软钢具有很好的成形性能,所以在汽车工业中应用很广。
然而,其缺点是由于低的屈服强度而造成很低的抗凹性。
而超低碳@烘烤硬化(A B C2D E)钢就很好的把可成形性与抗凹性结合在一起。
由于D E钢板将主要用于汽车外板,所以良好的抗腐蚀性是必要的。
蒂森克虏伯(!’+)公司在他们的热镀锌生产线上生产热镀锌或合金化热镀锌A B C2D E 钢板。
烘烤硬化性是指经过涂漆烘烤提高屈服强度而导致高的抗冲击性的过程。
烘烤硬化值一般是通过测量在F G应变量上(模拟冲压)的流变应力和在经过6:7H热处理F741&后的下屈服强度的差值,如图6所示。
D EF值通常至少在I7J K-以上。
为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳,一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌来稳定部分碳。
烘烤硬化钢(H220BD)的时效性
烘烤硬化钢(低碳型H220BD)的时效性The Aging Character of Bake Hardening Steel (H220BD of ULC)摘要brief标准规定,烘烤硬化钢的力学性能值适用时间为3个月。
那么在3个月内和3个月以外,力学性能值的变化规律是什么?在目前所能见到的文献上查不到答案。
通过实测,烘烤硬化钢在3个月内已经发生时效,如果不适当提高初始性能值的话,无法保证全部力学性能都在3个月内适用。
引言foreword烘烤硬化钢是对时效比较敏感的钢种,在成型之前,人们不希望其有时效反应;在成型后,人们希望通过烤漆过程提高材料的屈服强度,从而获得加工性能和使用性能完美结合。
但是自然规律是不以人的愿望而转移的,随着时间的推移,时效总是要发生的,问题的关键是发生这个变化程度和规律是什么。
为了规范供需双方验收和使用,相关标准规定烘烤硬化钢力学性能适用期为3个月,那么在3个月内是否力学性能变化不大?如果不能及时使用,3 个月以后会有何种影响?影响相关性能变化的主要因素是什么?为了回答这个问题,本文设计了5组对应实验,在自然条件下时效不同时段,试图揭示其变化规律。
1. 实验材料与方法experiment that materials and methods分别作了5组对比试验:A组,储存3个月。
B组,储存6个月。
C组,储存9个月。
D组,储存12个月。
E组,储存17.5个月。
各组试样代号如下表所示:各组材料化学成分构成如下表chemistry components2. 时效前后力学性能实测结果measurement results of the mechanical capability抗拉强度Rm 测试结果tensile strength (Rm)屈服强度Rp02 测试结果yield strength (Rp02)延伸率A80测试结果elongation (A80)strain hardening indexn 值测试结果烘烤硬化值dBH2测试结果bake hardening value (dBH2)初始值较低的,库存3个月后烘烤硬化值增加了,而初始值较高者(A1 and A2)库存3个月后烘烤硬化值却下降了。
钢材加工硬化的概念(一)
钢材加工硬化的概念(一)钢材加工硬化的概念在金属加工中,硬化是一种常见的现象,特别是钢材加工过程中。
钢材经过加工后,其硬度会增加,这被称为钢材的硬化。
以下是钢材加工硬化的相关概念及内容的简述:1. 定义•钢材加工硬化是指在钢材进行冷加工或热加工过程中,由于材料的内部结构和晶粒结构的改变,导致钢材的硬度增加的现象。
2. 冷加工硬化•冷加工是指在室温下对钢材进行加工,例如冷拉伸、压制或弯曲等。
在冷加工过程中,钢材的晶粒会被拉伸、变形和扭曲,使其结构发生改变,从而使钢材变得更坚硬。
3. 热加工硬化•热加工是指在高温下对钢材进行加工,例如锻造、淬火或退火等。
在热加工过程中,钢材的晶粒会发生再结晶和长大,其中部分晶粒会粗化,从而使钢材硬度增加。
4. 硬化的影响因素•温度:温度对钢材的硬化过程有着重要影响,不同温度下钢材的硬化行为也不同。
•变形量:大变形量能够使钢材的晶粒变形和运动更多,从而增加硬化程度。
•加工速度:加工速度越快,钢材的结晶和再结晶就越少,从而硬化程度会增加。
5. 硬化机制•冷加工硬化机制:冷加工硬化主要通过位错的堆积和滑移来实现,位错难以移动,使原子重新排列,并形成新的位错,从而提高钢材的硬度。
•热加工硬化机制:热加工硬化主要通过晶粒再结晶和晶界扩散来实现,晶粒再结晶减少了晶界和位错的数量,从而增加了钢材的硬度。
6. 硬化与钢材性能•硬化可以提高钢材的强度和硬度,使其更适合于各种应用场景。
•硬化也会导致钢材的韧性和塑性降低,使其更易于发生断裂或破裂。
钢材加工硬化是一项非常重要的工艺,可以使钢材具备更好的力学性能,但也需要在实际应用中权衡其对钢材其他性能的影响。
钢材加工硬化
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加工硬化
加工硬化
机械工程系—金属切削原理与机床
1、加工硬化的定义 2、加工硬化的原因 3、培莱赫许关系 4、硬化曲线 5、面心立方金属和体心立方金属的应变硬化特点 6、影响应变硬化的因素 7、加工硬化 优缺点 8、应用实例
加工硬化
机械工程系—金属切削原理与机床
加工硬化
机械工程系—金属切削原理与机床
6、影响应变硬化的因素
变形温度----温度越高,屈服极限越低,硬化速率越小 变形速度----增加变形速度相当于降低温度,在高速变形时
例如金属爆炸成形可以使钢材的屈服极限提高一 倍,硬度显著增加延伸率减少50%,脆性转变温 度升高,材料变脆。在普通拉伸试验范围内变形 速度对拉伸曲线影响不大。 晶粒度-----晶粒越细,屈服极限和硬度越高,面心立方、密 排六方金属,晶粒越细硬化越快;体心立方晶体 硬化曲线形状主要取决于间隙式杂质元素 合金元素---使材料屈服极限和硬化速率提高,延长硬化阶段 也容易使金属变脆。
不同晶格类型的单晶体拉伸曲线
体心单晶体 在合适 的纯度、位向、应变 速率、形变温度下也 可以看到上述三个阶 段的加工硬化特征, 而密排六方的单晶体 的滑移系少,位错的 交截作用弱,加工硬 化率小,没有明显的 三个阶段的特征。
加工硬化
机械工程系—金属切削原理与机床
5、面心立方金属和体心立方金属的应变硬化特点
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用途:适用于采用冷镦成型工艺生产互换性高的标 准件用钢。采用冷镦成型生产的标准件有螺钉、 销钉、螺栓、螺母等紧固件。
钢 烘烤硬化值的测定方法
钢烘烤硬化值的测定方法
钢的烘烤硬化值是指在一定温度下,钢材在一定时间内经过热处理后的硬度值。
测定钢的烘烤硬化值是为了评估钢材在高温环境下的性能变化,对于一些特殊工程应用具有重要意义。
下面我将从多个角度介绍测定钢烘烤硬化值的方法。
首先,测定钢的烘烤硬化值的常用方法之一是热处理后测定硬度。
该方法通常包括将钢样品置于高温炉内进行热处理,然后在一定条件下进行冷却,最后使用洛氏硬度计或布氏硬度计等硬度计量器测定钢材的硬度值。
通过比较热处理前后的硬度值,可以得出钢材的烘烤硬化值。
其次,还有一种常用的方法是金相显微组织分析。
该方法包括在热处理后,通过金相显微镜观察钢材的显微组织结构,如晶粒尺寸、晶界清晰度等,从而推断钢材的烘烤硬化情况。
这种方法对于了解钢材的微观结构和热处理后的变化非常有帮助。
此外,还可以采用机械性能测试方法。
通过在热处理后对钢材进行拉伸试验、冲击试验等机械性能测试,来评估钢材在高温环境下的性能变化情况,从而间接推断钢材的烘烤硬化值。
总的来说,测定钢的烘烤硬化值的方法多种多样,可以从硬度
测定、金相显微组织分析、机械性能测试等多个角度进行评估。
选
择合适的方法对于评估钢材在高温环境下的性能变化具有重要意义,能够为工程应用提供可靠的数据支持。
钢材加工硬化的概念(二)
钢材加工硬化的概念(二)
钢材加工硬化的概念
概念说明
•钢材加工硬化是指在加工过程中,钢材的硬度增加和塑性减小的现象。
•这种硬化是由于钢材在加工过程中发生了晶粒细化、位错密度增加和晶体结构变化等微观变化所致。
加工硬化的原理
•冷加工硬化:冷加工过程中,钢材受到外力的压迫和变形,其晶粒会变得更加细小,位错密度增加,从而导致硬度的增加和塑性的减小。
•热处理硬化:在高温条件下进行热处理,通过控制加热和冷却工艺来改变钢材的晶体结构和组织,进而提高钢材的硬度。
影响因素
•加工力的大小:加工力越大,钢材的硬化程度越高。
•变形速率:变形速率越快,钢材的硬化效果越明显。
•加工温度:在低温下进行加工,钢材的硬化程度更高。
加工硬化的应用
•增加材料的硬度和强度。
•提高钢材的抗疲劳性能。
•改善钢材的表面质量和精度。
•增加材料的使用寿命。
总结
钢材加工硬化是一种在加工过程中钢材硬度增加和塑性减小的现象。
它的原理包括冷加工硬化和热处理硬化,影响因素包括加工力、
变形速率和加工温度等。
这种现象的应用广泛,可用于增加材料的硬
度和强度,提高抗疲劳性能,改善表面质量和精度,延长使用寿命等。
热轧烘烤硬化钢板的开发的开题报告
热轧烘烤硬化钢板的开发的开题报告标题:热轧烘烤硬化钢板的开发及其应用研究背景:随着现代工业生产的不断发展,钢材作为重要的材料之一,其应用领域也越来越广泛。
在轻工业、汽车制造、船舶制造甚至建筑材料等领域中,钢材都起着重要的作用。
同时,为了满足各类应用场景对钢材质量的要求,热轧烘烤硬化钢板作为一种新型钢材也得到了越来越广泛的应用。
热轧烘烤硬化钢板是一种通过热轧加工并在烘烤炉中进行硬化处理的钢板。
与传统的钢板相比,热轧烘烤硬化钢板具有强度高、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点。
并且,它的生产成本也比较低廉。
因此,热轧烘烤硬化钢板在汽车制造、航空航天、轨道交通等领域都有潜在的应用市场。
研究目的:本课题旨在研究热轧烘烤硬化钢板的生产工艺和应用特点,深入了解钢板的热处理特性与性能表现,探究其在各个领域中的应用模式和市场前景。
研究内容:1. 热轧烘烤硬化钢板的概念、特点及应用领域。
2. 热轧烘烤硬化钢板的生产过程及硬化机理。
3. 热轧烘烤硬化钢板的理化性能及其测试方法。
4. 热轧烘烤硬化钢板在各领域应用的实际效果及问题探究。
5. 基于市场前景的热轧烘烤硬化钢板的优化设计与应用推广。
研究方法:本研究将采用实验研究、文献综述和市场调研等研究方法。
实验研究:通过对热轧烘烤硬化钢板的生产工艺和硬化机理、物理化学性能等进行实验研究,探究其性能表现及提高方法。
文献综述:结合相关文献资料,深入挖掘热轧烘烤硬化钢板的生产工艺和应用角度,深入了解其市场和发展趋势。
市场调研:通过对热轧烘烤硬化钢板在各领域应用现状及问题进行调研,提出其应用场景的改进和优化建议,探究热轧烘烤硬化钢板的市场前景。
预期目标:通过本研究,预期达成以下目标:1. 深入了解热轧烘烤硬化钢板的生产工艺和应用特点,探究其市场前景。
2. 探究热轧烘烤硬化钢板的硬化机理和物理化学性能,为其性能优化提供理论基础和数据支持。
3. 分析热轧烘烤硬化钢板在各领域应用的实际效果及问题,提出应用改进和优化建议。
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烘烤硬化钢原理
烘烤硬化钢的原理是通过加热和冷却处理来改变钢的组织结构和性能。
具体原理如下:
1. 加热:将钢加热到一定温度,通常高于钢的临界点(A3点)。
在此温度下,钢中的固溶体(如碳化物等)会溶解,使钢变软且易于加工。
2. 保温:将钢保持在加热温度下的一段时间,使钢的温度均匀分布,确保固溶体的彻底溶解。
3. 冷却:将钢迅速冷却至室温以下,通常通过水淬或油淬来实现。
这样做可以快速固化钢中的固溶体,形成细小且均匀分布的马氏体组织。
马氏体是一种硬而脆的组织,具有较高的硬度和耐磨性。
4. 回火:为了提高钢的韧性和强度,通常会进行回火处理。
回火是将冷却后的钢再次加热到较低的温度,然后保持一段时间,使马氏体部分转变为较柔韧的渗碳体、贝氏体或铁素体等组织。
这样可以在保持一定硬度的同时,提高钢的塑性和韧性。
总之,烘烤硬化钢的原理是通过控制加热、冷却和回火过程,调整钢的组织结构和性能,使其达到所需的硬度、韧性和耐磨性。
这种处理方法广泛应用于制造硬件工具、刀具、机械零部件等需要具有高硬度和耐用性的产品中。