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    15

      3.1.2 880℃不同保温时间组织对比 17

      3.1.4 金相组织分析 21

     3.2 硬度及分析 23

      3.2.1 840℃的硬度 23

      3.2.2 880℃的硬度 24

      3.2.3 930℃的硬度 25

      3.2.4 不同保温时间下的硬度对比 26

    4.结论 27

    致谢 28

    参考文献 29

    1.绪论

    1.1 碳素钢的介绍

       铁碳合金中,含碳量质量百分比在0.02%到2.06%之间的,统称为钢。钢按照它们的化学成分,即钢中是否含有的化学元素和含有量的大小,可以分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类,这是按照国家标准GB/T13304-1991《钢分类》的规定来分的。非合金钢就是碳素钢,它具有价格低廉、冶炼容易的优点,它的性能可以满足一般工程构件、普通机械零件和工具的使用要求,在工业中广泛应用,其产量和用量占钢总产量的80%以上。

    碳钢的分类方式有很多种,最常见的分类方法是以下几种:

    (1)按钢的含碳量分类  

    根据钢的碳含量来分类,可将碳钢分为低碳钢,中碳钢和高碳钢三类。低碳钢,顾名思义,是指碳含量很低的钢,低碳钢的碳含量小于0.25%;中碳钢则是指碳含量处于中间值的钢,这一般是指碳含量在0.25-0.6%之间的钢,而高碳钢的碳含量则是大于0.6%。

    (2)按钢的质量分类  

    根据钢的质量高低,即主要根据钢中所含有害杂质硫S和磷P的多少来分,通常分三类,分别是普通质量碳素钢:S、P含量≤0.045%;优质碳素钢:S、P含量比普通质量碳素钢少;高级优质碳素钢:S、P含量≤0.025%。

    (3)按钢的用途分类  

    根据碳钢的用途不同,可分为四大类。

    (4)按炼钢时脱氧程度分类

    钢铁在炼制的时候会出现脱氧的情况,按炼钢时的脱氧程度,可将碳钢分为四类,第一类是沸腾钢(F),它的特点是在炼钢时脱氧不彻底;二是镇静钢(Z),镇静钢在炼钢时与沸腾钢正好相反,它是脱氧彻底;三是半镇静钢(b),半镇静钢在炼钢时脱氧程度是处于一个中间值的,它的脱氧程度是在沸腾钢和镇静钢之间;四是特殊镇静钢(TZ):它是进行特殊脱氧的钢[1]。

    1.2 45号钢

    45号钢也叫“油钢”,45钢这个名字是中国GB标准中的叫法。市场所存在的45钢材料多是热轧;冷轧也有,1.0到4.0mm之间是45钢的冷轧的规格。45 钢含碳量为0.45%,所以它是属于中碳钢。它在机械制造中普遍应用,是属于中碳调质结构钢,是可以称得优质中碳结构钢的一种钢。45号钢的主要成分为 Fe,即铁元素,除了含有铁元素,还含有以下少量元素,它们分别所占的比例是C(碳):0.42~0.50%,Si(硒):0.17~0.37%,Mn(锰):0.50~0.80%,P(磷):≤0.035%,S(硫):≤0.035%,Cr(铬):≤0.25%,Ni(镍):≤0.25%,Cu(铜):≤0.25% 。45钢的密度为7.85g/cm3,弹性模量是210GPa,泊松比为0.269[2]。

        45钢是中碳钢,它的表面硬度低,不耐磨。综合来看45钢的各项性能,发现它冷塑性一般,但是不同的热处理工艺下,它的冷塑性是不同的,45钢在退火和正火时的冷塑性比调质时要好一些。45钢强度较高,切削加工性能也比较好,经适当的热处理工艺之后可以使韧性、塑性和耐磨性获得一定的提高。45钢市场用料比较多,它的材料来源方便。45钢在中、小截面机械零件中应用比较广泛,因为这些零件对强度的要求并不算高,中等强度即可。45钢还广泛应用于各种重要的结构零件和一些表面淬火零件,因为这些零件对心部强度要求不高,符合这些要求的零件一般都有齿轮、套筒、曲轴、传动轴、蜗杆、键、销、活塞销等[3]零件。通过对45钢进行调质和新的热处理工艺即表面淬火的工艺,可以使工件的表面硬度达到生产需求,这一般是生产中对工件表面硬度有较大需求的情况才会进行。

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