 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
||||||
|
||||||
|
||||||
 产品详细介绍 |
||||||
| 安徽碳板，合肥碳板，芜湖碳板，池州碳板
下一个钢板切割工件：河南45钢，平顶45钢，舞钢45钢，寺坡45钢。 碳板合金有可能通过热处理来强化。碳板合金的热处理形式是退火和淬火时效。前者属于软化处理，目的是获得稳定的组织或优良的工艺性能，后者为强化处理，借助时效硬化来提高合金的强度。 碳板合金热处理主要是指淬火和时效。碳板合金的淬火过程与钢相同，是将合金加热，保温，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的操作。时效是指淬火后的合金随时间的延续而发生进一步强化的理象。在室温下自发产生的时效叫自然时效，在较高的温度下进行的时效叫人工时较。淬火和时效连在一起进行是提高碳板合金强度的一种有效方法。但须说明的是，不是所有的碳板合金都可以通过淬火时效来提高强度，只有合‘金元素在碳板中有溶解度变化的碳板合金，才有可能进行热处理强化，如硬碳板、超硬碳板、锻碳板等。 下面以成分比较简单的碳板铜合金.(含铜的碳板合金）为例，对淬火时效的原理作简要说明 I、淬火 图10—2为碳板铜合金相图的一部分。含铜量4%的碳板合金加热到固溶线以上，形成单相a固溶体。此时，若退火， 则会从a固溶体中析出硬而脆的CuAl2化合物(e相），在室温下得到a+e两相平衡组织。若淬火、快速冷却到溶解度曲线以下，则e相来不及 析出，形成过饱和u固溶体。该过饱和a固溶体属于置换式固溶体，晶格歪扭严重，故在淬火状态下，碳板合金的强度、硬度升高不多，塑性却较好。 2、时效 过饱和固溶体是不稳定的，有趋于稳定的倾向。时效过程是第二相从过饱和固溶体中沉淀的过程。 在短时间的自然时效或温度低于〗00°C的人工时效后，过饱和cx固溶体中的铜原子通过扩散，逐渐集中到固溶体的某些区域，形成大量富铜区（晶格与cx相相同），由于富铜区中溶质原子铜的浓度较高?而且又与“固溶体共格，因而会引起较严重的晶格畸变，这样就会阻碍位错运动，使碳板合金强度、硬度提高。随着时效时间的延续，富铜区中铜原子继续富集并有序化，其成分已与G相相近，但它与基体仍保持着共格，这种新相称为0"相。由于0"相的尺寸比最初形成的富铜区增大，故对位错运动的阻碍也增大；加之是正方晶格，将会引起以碳板为基的cx固溶体的严重畸变，从而进一步提高合金的强度。在形成0"相的末期，碳板合金的强度将达到最大值。 当时效温度升高和时间延长，溶质原子继续富集，0"相将转变为过渡相(KW相的成分与稳定的0相相同，与基体保持着部分共格。随着W相的形成，晶格歪扭程度开始减弱，对位错的阻碍亦将减少，于是合金趋向软化。 当时效的温度继续升高（达200°C以后），将会形成稳定的G相一CuAl2。在此阶段，G相与基体a固溶体的晶格完全脱离联系，此时晶格畸变完全消失，时效所产生的强化效果便显著减弱，合金发生软化。 碳板铜二元合金的时效原理和一般规律，对其它工业合金亦是适用的。但是合金的种类不同，形成的富集区、过渡相及 最后析出的稳定相各不相同，时效效果亦不相同。 此外，时效强化效果和过饱和固溶体中含铜量有关，过饱和度越大，效果越明显，而极限含铜量（含铜5.6%的碳板铜合金）的合金效果最大。时效速度与时效温度有关，提高温度可以加速过程，但温度越高，达到最大效果越低；但如果温度过高，反而会发生明显的软化（过时效）。 3、孕育期和回归 淬火碳板合金在自然时效初期强度变化甚小，这段时间叫孕育期。孕育期的长短有很大的实际意义，即在孕育期，合金有很好的塑性，可进行弯曲、卷边等操作；过了孕育期，合金的塑性降低，就不易进行上述操作了。因此孕育期的长短是合金工艺性能好坏的标志之一。 若将自然时效后的碳板合金，迅速加热（几秒或几分钟）到250°C左右，然后快速冷却到室温，原来由时效产生的强化效果会完全消失，合金返回到新淬火状态，这种现象叫做回归。回归现象的机理是室温下形成的0"相不稳定，加热到250°C左右，可重新溶解，然后快速冷却到室温，又重新获得过饱和的a固溶体。回归处理后的合金仍然会发生自然时效。所以利用这一特性，在回归处理后进行冷变形操作。回归虽然可以反复进行，但每经过一次回归处理，合金再进行时效的强化效果和抗蚀能力都会有所下降，所以回归处理的次数是有限的。 常用的能热处理强化的碳板合金，大多数是碳板镁合金、碳板铜镁合金、碳板锌镁合金，它们比上面所述的碳板铜合金要复杂得多，但时效强化的原理基本上是相同的。 二、变形碳板合金. 经过冷、热加工变形后，以锻坯、板材、管材、棒材等形式供应的碳板合金都属于变形碳板合金。变形碳板合金按性能特点可分为不可热处理强化碳板合金一防锈碳板；可热处理强化碳板合金一硬碳板、超硬碳板、锻碳板。 变形碳板合金的牌号用该类合金的汉语拼音字母加顺序号表示。 防锈碳板用“碳板”和“防”字的汉语拼音字母“L”和“F”加顺序号表示，如5号防锈碳板用LF5表示。 硬碳板用“碳板”和“硬”字的汉语拼音字母“L”和“Y”加顺序号表示。如12号硬碳板用LY12表示。 超硬碳板用“碳板”和“超”字的汉语拼音字母“L”和“C”加顺序号表示。如4号超硬碳板用LC4表示。 锻碳板用“碳板”和“锻”字的汉语拼音字母“L”和“D”加顺序号表示，如5号锻碳板用LD5表示。 常用变形碳板合金的牌号、成分、力学性能和用途见表10—2和表10—3。 表10—Z常用防锈碳板的牌号、 成分、力学性能及用途 的牌号有LF21、LF2、LF3、LF5、LF6SLFlI等。其中LF21为碳板锰系合金，其余各个牌号均属碳板镁系合金。 防锈碳板合金的主要性能特点是具有优良的抗腐蚀性能。此外，还具有良好的塑性和焊接性，适宜压力加工和焊接。这类合金不能进行热处理强化，力学性能较低。为了提高其强度，可用冷加工方法使其强化。但由于防锈碳板的切削加工工艺性差。故适用制作防锈碳板容器、铆钉以及其它冷变形零件。 1、招猛系合金 ， 、纳入标准的碳板锰合金只有LF21—种。它的含锰量为1.0%?1.6%，由于锰在碳板中的溶解度很小，其一部分溶入碳板中形成《固溶体，另一部分与碳板形成硬度较高的Al6Mntj因此，LF21的组织是由固溶体及分散的点状化合物组成。由于固溶强化作用和分散的点状化合物Al6Mn能细化晶粒，从而改善了合金的力学性能。因此，LF21具有稍高于纯碳板的强度和良好的塑性。此外，由于化合物AUMn的电极电位与a固溶基体几乎一致，不易形成微电池，因而具有良好的耐蚀性。在大气和海水中其耐蚀性与纯碳板相当，在稀盐酸溶液中耐蚀性比纯碳板低，且LF21在冷变形状态下有剥落腐蚀倾向，并随着冷变形程度的增加而加大。 LF21以板材、棒材、管材、线材供应。主要用于焊接零件、管道及需要深冲压、弯曲等方法来制造低载荷零件。此外，在?建筑、食品工业中应用也较广泛。 2、碳板镁系合金 LF2、LF5、LF〗1属于碳板镁系合金。镁在碳板中的溶解度较大(在451°C时可溶15%)，随着含镁量的增加，镁与碳板能形成脆性很大的化合物Mg5Al8(P相）。为了便于加工，目前，大量生产的碳板镁系防锈碳板含镁量在2.0%?7.5%之间。在实际生卢 394 条件下，基本上是单一的固溶体组织，含镁量再高时，强度虽然提高，但塑性明显下降。 碳板镁系防锈碳板中，除了主加元素镁外，还加入少量的锰、硅、钛、铍等元素。锰能细化晶粒，起强化作用，同时改善合金的耐蚀性；硅能改善合金的焊接性能；钛和钒能细化晶粒，提高力学性能；铍能减少合金在熔炼、铸造、焊接及其它热加工过程中的氧化倾向。 碳板镁系防镑碳板的另一特点是密度比碳板还小，并有极好的抗震、耐疲劳性能，是一种很好的轻质结构材料。 碳板镁系合金主要适于做内燃机的各种管道、油箱和火车、飞机等交通工具和仪表架、行李架及各种装饰材料，也适宜做灯具材料。 (二）硬碳板 硬碳板主要是碳板铜镁锰合金，是热处理能强化的碳板合金中应用最为广泛的一种。该碳板合金中加入铜和镁的目的是形成CuAl2(0相）、Al2CuMg(S相）等化合物，起时效强化作用；八锰的目的是为了改善其抗蚀性，也有一定的固溶强化作召，但锰的析出倾向小，故不参与时效强化。 硬碳板在适宜的温度（500°c左右）淬火并时效后，具有很高的强度。硬碳板通常采用自然时效，淬火后经4?7昼夜强度达最高值。人工时效可以缩短时效时间，但其力学性能和耐蚀性均较差。耐热的硬碳板主要采用人工时效。 硬碳板合金按照所含合金元素数量的不同和热处理强化效果不同，大致可分为： I、低合金硬碳板 如LY1、LYlO等，这类硬碳板中的镁和铜的含量较低，有很好的塑性，但强度较低，可通过固溶处理和淬火自然时效 395 提高强度和硬度。时效中的强化相是e相（CuAi2)和s相(Al2CuMg),它们的特点是时效速度较慢，即淬火后很长时间还保持着良好的塑性，为合金淬火后进行压力加工创造了良好的条件，并使铆接变形很方便，故这类合金有“铆钉硬碳板”之称。LYl用于受力较小的铆钉；LYlO用于受力较大的铆钉，但它们的工作温度都不得超过ioo°c。 2、标准硬碳板 标准硬碳板中含有中等数量的合金元素，能进行淬火和自然时效。財效中的强化相仍然是0相和5相。由于强化相数量较多，因而提高了强化效果。在硬碳板中，LYll的强度、塑和抗蚀性均属中等水平，经退火后工艺性能良好，可以进行冷弯、轧压等加工，时效后切削加工性亦较好，主要用作制造各种中等载荷的轧材、锻材、冲压件以及螺旋浆的叶片和大 型铆钉等。 3、高合金硬招 如LY12、LY6等。这类合金中含有较多的铜、镁等合金元素，其主要强化相是S相，其次是G相。由于S相的自然时效强化效果比e相强，故LY12有高的强度和硬度，但承受冷热压力加工的能力较差，用于制造各种受力构件，如飞机蒙皮、机翼大梁和重要的销、轴等零件。 4、耐热硬碳板 如LY2、LY4、LY16、LY17、等。LY2、LY4的主要强化相是CuMgAl2(S相），强度高、耐热性好，常用作主要承力结构和125°C?300°C下工作的结构零件，如飞机的涡轮喷气爱动机轴向压气叶片和铆钉等。LY16、LY17是目前生产的耐热性最高的变形碳板合金，合金中铜含量高，并加入了锰和钛，不仅使晶粒细化，而且还生成热强相\111201^12和TiAl3,从而撻 396 高了合金的高温性能。主要用于制造高温下工作的零件，特别是各种锻件、模锻件等。 硬碳板有两个特点值得注意： 第一，耐蚀性差，尤其是在海水中。这是由于它含有较多的铜所致。含铜的固溶体和化合物的电极电位比晶粒边界高，促进晶界被腐蚀。为了防止这种腐蚀，可在硬培表面包上一层高纯碳板，制成包碳板硬碳板材。但包碳板的硬碳板，热处理后的强度低于未包碳板的硬碳板。 第二，淬火温度范围窄。例如LYll的淬火温度是505°C?510°C，LY12是495°C?503°C。所以硬碳板淬火加热的过烧敏感性很大。此外，硬碳板合金淬火+人工时效状态比淬火+自然时效具有更大的晶间腐蚀倾向。所以硬碳板合金除高温工作的构件外，一般都采用自然时效。 (三）超硬碳板 超硬碳板是碳板锌镁铜系合金，并含有少量的铬和锰。这是目前室温强度最高的一类碳板合金，其强度可达500?700兆帕。这类合金除强度高外，在相同强度水平下，断裂韧性优于硬碳板，同时有很好的热加工性能。目前生产的超硬碳板有LC3、LC4、LC6等牌号。 ? 超硬碳板合金中的强化相有e相、s相，还有强化作用更为强烈的n相(MgZn2)和T相(Al2Mg3Zn3),它们在锡中都有很大的溶解度变化，具有显著的时效强化效果。但含镁、锌量过高，虽然合金的强度提高，但塑性和抗应力腐蚀性能变坏。 超硬碳板自然时效缓慢，要经50?60天才能达到最大强化效果，而且时效后合金的耐蚀性也低，所以一般都采用人工时效。 超硬碳板的主要缺点是耐热性较差，当温度升高时，超硬 397 碳板合金中固溶体会迅速分解，强化相聚集长大，致使强度急剧降低。故超硬碳板的工作温度一般不超过120°C。其次，超硬碳板的抗疲劳性能较差，耐蚀性也比硬碳板差，为了提高其耐蚀性，也釆用包碳板，但包碳板不是纯碳板，而是含锌】％的锌碳板合金。 超硬碳板是航空工业重要的结构材料，可用于制造受力较大的结构零件。如飞机的大梁、肋骨、空气螺旋浆等。 (四）锻碳板 ? 锻碳板是碳板镁硅铜合金。这类合金中合金元素较多，但含量较少。锻碳板中加入镁和硅能形成Mg2Si化合物，它在碳板中有较大的固溶度，且随温度降低而急剧减少，当Mg2Si相从过饱和固溶体中析出时，会引起晶格严重畸变，故Mg2Si是一个极有效的主要的强化相。合金中加入铜，可显著地改善热加工塑性和提高热处理强化效果。锻碳板合金具有优良的热塑性和锻造工艺性能，主要用于生产外形复杂的锻件。 LD2为碳板镁硅合金，它的强化相为Mg2Si,是热锻性和耐蚀性较好的一种锻碳板。 LD5、LD6、LD】0均为碳板镁硅铜合金。它们的强化相除了Al2Si2外，还有A12Cu、Al2CuMg,所以时效热处理后的强度较高，切削性亦好。主要缺点是晶间腐蚀倾向比较严重，焊接性能较差，因此主要用于制造较厚的零件。 LD7、LD8,LD9是含有铁和镍的耐热锻碳板。它们的常温力学性能并不高，但由于铁、镍和碳板形成复杂的化合物FeNiAl9,提高合金的耐热性，使合金的工作温度达300°C，所以这类合金常用于制造内燃机的活塞等。 三、铸造碳板合金 用于制作铸件的碳板合金称为铸造碳板合金。铸造碳板合金应具有高的流动性，较小的收缩性，热裂性和气孔的倾向，还 398 应有良好的力学性能与耐腐蚀性。一般来说，成分处于共晶点的合金具有最佳的铸造性能，但由于此时合金组织中出现大量硬脆化合物，使合金的脆性急剧增大。因此，实际使用的铸造合金并非都是共晶合金，它与变形碳板合金相比较只是合金元素含量高一些。铸造合金根据添加元素不同分为：碳板硅合金、碳板铜合金、碳板镁合金、碳板锌合金。 碳板合金的牌号用“铸碳板”二字的汉语拼音字母“ZL”加三位数字组成。第一位数表示合金系列：I代表碳板硅合金、2代表碳板铜合金、3代表碳板镁合金、4代表碳板锌合金；后二位数表示合金的顺序号。例如ZLlO2表示2号碳板硅系铸造合金，ZLUI表示11号碳板硅系铸造合金。常用铸造碳板合金的牌号和主要成分及性能见表10—4。 表10—4铸造碳板合金的主要牌号、 |
||||||
当前位置：
