1. 低碳钢的缺点有哪些
浓度过高
⒈产生原因及危害:如果渗碳时急剧加热,温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂,或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高,工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生,使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体,在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法
①不能急剧加热,需采用适当的加热温度,不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大,则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性,不能波动过大,在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时,渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4-7%的BaCO3,不使用Na2CO3作催渗剂。
碳浓度过低
⒈产生的原因及危害:温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。最理想的碳浓度为0.9-1.0%之间,低于0.8%C,零件容易磨损。
⒉防止的方法:
①渗碳温度一般采用920-940℃,渗碳温度过低就会引起碳浓度过低,且延长渗碳时间;渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
渗碳后表面局部贫碳
⒈产生的原因及危害:固体渗碳时,木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质,或催渗剂与木炭拌得不均匀,或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可以引起贫碳。
⒉防止的方法
①固体渗碳剂一定要按比例配制,搅拌均匀。
②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将 渗碳剂捣实,勿使渗碳过塌而使工件接触。
③却除表面的污物。
渗碳浓度加剧过渡
⒈产生的原因及危害:渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭,旧渗碳剂加得很少),同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈,而造成表面高浓度,中心低浓度,并无过渡层。产生此缺陷后造成表里相当大的内应力,在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
⒉防止的方法:渗碳剂新旧按规定配比制,使渗碳缓和。用BaCO3作催渗剂较好,因为Na2CO3比较急剧。
磨加工时产生回火及裂纹
⒈产生的原因:渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象,称之为磨加工产生的回火。这是由于磨削时加工进给量太快,砂轮硬度和粒度或转速选择不当,或磨削过程中冷却不充分,都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削,而发热所致。也与热处理回火不足,残余内应力过大有关。用酸浸蚀后,凡是有缺陷部位呈黑色,可与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘故。其实,裂纹在磨削后肉眼即可看见。
⒉防止的方法:
①淬火后必须经过充分回火或多次回火,消除内应力。
②采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮,磨削进给量不过大。
③磨削时先开冷却液,并注意磨削过程中的充分冷却
2. 碳钢和不锈钢的优缺点
碳钢危害大。食用使用碳钢对人体有害。
碳钢是含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。也叫碳素钢。一般碳钢还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量越高则硬度越大,强度也越高,但塑性越低。
不锈钢是指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学侵蚀性介质腐蚀的合金。而这一功能主要归功于其中添加了不锈元素——铬。当铬元素含量大于12%时,不锈钢的表面会形成一层氧化薄膜,俗称钝化膜,有了这层氧化薄膜就会不易溶解于某些介质,起到了一个很好的隔离作用,具有很强的耐腐蚀性。
3. 碳钢的主要缺点
高碳钢车架,具有强度高、价格低的优点。由于重量大以逐渐被铝合金材料取代,目前只有较低端的自行车才会采用高碳钢车架。
缺点重量大、潮湿环境下容易生锈。
4. 碳钢材质的优缺点
高碳钢优点:
1、热处理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。
2、退火状态下硬度适中,具有较好的可切削性。
3、原材料易得,生产成本低。
高碳钢其缺点是:
1、热硬性差,当刀具工作温度大于200℃时,其硬度和耐磨性急剧下降。
2、淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm左右,并易变形开裂。
高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量,并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时,淬火后硬度不再增加,只是过剩的碳化物数量增多,钢的耐磨性略有增加,而塑性、韧性和弹性有所降低。为此,常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如,制造受力不大的弹簧或簧式零件,可选择较低碳量的65钢。
一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时,严格控制化学成分,特别是硫和磷的含量。为减少偏析,提高等向性能,钢锭可进行高温扩散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时,过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃),锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出,在700℃以下应注意缓冷,以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比,以保证钢的质量和使用性能。
5. 比较低碳钢
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成形性良好,可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
碳素钢含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%),除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽,用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC
1、WCB、ZG25及优质钢
20、
25、30及低合金结构钢16Mn。
碳素钢的范围要大一些,低碳钢、中碳钢、高碳钢都属于碳素钢。