非调质钢形状记忆合金

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1、预习内容3.1用途广泛的工程塑料3.2可以流动的晶体——液晶高分子材料(参见教材P84～96)本次课程内容2.1.5微合金非调质钢（P32～35）2.6阿波罗飞船登月所用天线与形状记忆合金材料（P306～312）1.6“资料查询与新型材料综述”写法指导（P9～15）柴油机连杆2.1.6微合金非调质钢与贝氏体钢1.常用调质钢回顾2.微合金非调质钢3.贝氏体钢何谓“机器制造用钢（机械结构用钢）”？机械结构用钢（机器制造或机器零件用钢）系指用于制造各类机器零件，如轴类机械零件、齿轮类机械零件、弹簧类机械

2、零件等所用的钢种。它包括调质钢，表面硬化钢（渗碳钢和渗氮钢），弹簧钢，滚动轴承钢，易切削钢等。1.常用调质钢回顾淬火成马氏体后在500～650℃之间的温度范围内回火的调质处理用结构钢，称为调质钢。经调质处理后，钢的强度，塑性韧性具有良好的配合（即具有良好的综合力学性能）。调质钢在化学成分上是中碳（0.25～0.5%C）的碳钢、低合金钢和中合金钢，其对应组织为S回火。调质钢种有45，Cr系（40Cr、40CrSi），Cr-Mn系（40CrMn），Cr-Ni系（40CrNiMo），含硼钢（40MnB）等

3、。回火索氏体轴套类零件调质件（螺杆）柴油机凸轮轴破碎机主轴结构特点:1.多数是由同轴的回转体组成；2.径向尺寸远远大于轴向尺寸；3.零件上常见结构：均匀分布的孔、轮辐，键槽、等结构。轮盘类零件高强螺栓柴油机连杆齿轮曲轴调质钢的力学性能要求在机器制造业中，调质钢常用来制造各种轴类零件、连杆、高强度螺栓等，受力状况较复杂。例如，轴类零件工作时，既传递转距又承受弯曲作用，承受的力是交变动负荷；有时还承受一定冲击载荷作用；轴颈部位还作相对运动，产生一定的摩擦磨损。其力学性能要求：高的屈服点和疲劳强度，良好的

4、冲击韧度和塑性，即具有良好的综合力学性能。同时，还要考虑断裂韧度和疲劳裂纹扩展速率等性能。一般调质钢的性能范围大致为：σb800～1200MPa，σS700～1000MPa，δ8～15％，αK60～120J/cm2，TK＜－40℃。调质处理车间调质钢的热处理工艺特点预备热处理退火（正火）；最终热处理调质（＋表面淬火）。真空淬火炉网带式回火电炉调质钢的淬透性、合金化与热处理为保证工件表层足够深度能够被淬透从而得到较高的强度,要求钢材应具有足够淬透性（如右下图所示）,在钢中添加适量的Cr、Mn、Mo、N

5、i、B等合金元素可明显提高钢的淬透性和强度。钢中合金元素含量越高,其淬透性以及强度也就越高,但相应的生产成本也就明显增加。含硼钢由于合金成本方面的优势具有重要的发展潜力。此外,淬火介质的冷却能力越大,淬硬层越深。为保证工件在调质淬火处理时不产生明显的热处理变形,又要求钢中合金元素含量应控制在合理范围内,且淬火介质的冷却能力也受到一定限制。严格控制碳含量及合金元素含量的波动范围可实现均匀的淬透性(窄淬透性带)并明显降低热处理变形。典型调质钢简介连杆螺栓及其热处理工艺曲线图内燃机曲轴想一想：？微合金非调

6、质钢2.节能降耗的非调质机械结构钢（1）微合金非调质钢的概念与发展过程（2）微合金非调质钢的分类（3）微合金非调质钢应用现状与实例分析（4）微合金非调质钢发展与研究动向（1）微合金非调质钢的概念与发展过程第二次石油危机后，在节能动力推动下和微合金化技术基础上，1972年德国蒂森特钢公司开发成功第一代非调质钢49MnVS3（F+P组织类型）以来,世界各国对此产生了浓厚的兴趣,都竞相研究和应用非调质钢,由于韧性差,限制了应用范围。第二代非调质钢开发于80年代初,主要有铁素体-珠光体和贝氏体型两大类,是当

7、前用量最大的非调质钢,为提高F-P型非调质钢的韧性,开发了一系列新技术:晶粒细化法、促进晶内F(IGF)形成技术、氧化物冶金技术;贝氏体型非调质钢具有良好的强韧性,适合于代替合金调质钢;为改善非调质钢切削性能,各国又研制了易切削非调质钢。1998年美国的Wright提出第三代非调质钢概念,特点是碳含量低,其组织为回火M,具有较高的强度和良好的韧性,称为低碳M型高强度高韧性非调质钢。我国自1981年开始研制非调质钢,于1995年完成了9个钢种列标。在B/T15712-1995《非调质机械结构钢》标准中

8、,按加工方法的不同,将非调质钢分为锻造和切削两类共9个钢号,全部为中碳V系、Mn-V系F-P型,强度范围在650~800MPa。除列标钢种之外,近几年还研制了25MnSiV(Ti)、38MnV(Ti)、35MnVNb、45MnVNb等P-F型非调质钢,但强度级别并没有明显突破;另外,还开发了一批低碳B、低碳M非调质钢,如12Mn2VB、5Mn2VB、10Mn2CrVB、18Mn2VTiB等。何谓“微合金非调质结构钢”呢？20世纪70年代初发生的石油能源危机，节能、机械