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硬度与变形
取两块式样,一块用于研究不同形变程度对硬度的影响,另一块研究不同温度对性能的影响。
冷变形强化在实际生产中具有重要的意义。首先这是一种重要的强化材料的手段,尤其对用热处理不能强化的材料来说,显得更为重要。其次,冷变形强化有利于金属的变形均匀。因为无锡精密钢管的变形部分产生硬化,将使变形向未变形或变形较少的部分继续发展。第三,冷变形强化可以提高构件在使用过程中的性,构件一旦超载,产生塑性变形,由于强化作用,可防止构件突然断裂。但是,冷变形强化也给无锡精密钢管的继续变形带来困难,甚至出现裂纹。因此,在无锡精密钢管变形和加工过程中常进行"中间退火",以它的不利影响。
45#精密钢管热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变45#精密钢管的形状和整体的化学成分,而是通过改变45#精密钢管内部的显微组织,或改变45#精密钢管表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属45#精密钢管具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用广的材料,45#精密钢管显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以45#精密钢管的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,45#精密钢管兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀早制定的铁碳相图,为现代45#精密钢管热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。
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