国产EA4T车轴钢的显微组织与强韧性研究

常用钢材型号和性能特性(精)

国内钢材生产专家: 1分钟搞懂常用钢材型号、性能特性 45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢。 主要特征 : 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例 : 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 Q235A(A3钢——最常用的碳素结构钢。 主要特征 : 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例 : 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢。 主要特征 : 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到 100~150℃ ,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 国内钢材生产专家: 应用举例 :调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主

轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。 HT150——灰铸铁应用举例 :齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体, 阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等 35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征 : 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用应用举例 : 适于制造小截面零件, 可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件 65Mn——常用的弹簧钢 应用举例 :小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧,卡簧等。 0Cr18Ni9——最常用的不锈钢 (美国钢号 304,日本钢号 SUS304 国内钢材生产专家: 特性和应用 : 作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备,一般化工设备,原于能工业用设备 Cr12——常用的冷作模具钢 (美国钢号 D3,日本钢号 SKD1 特性和应用 : Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性 ; 由于 Cr12钢碳含量高达 2.3%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物 ;Cr12钢由于具有良好的耐磨性,多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等 DC53——常用的日本进口冷作模具钢

铁道车辆的车轴

铁道车辆的车轴 车轴是轮对的主要配件，它除了车轮组成轮对外，两端还要与轴箱油润装置配合，保证车辆安全运行。按其使用轴承的不同，车轴分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。目前，我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴，但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)。 一、车轴各部名称及功用 (一)滚动轴承车轴 滚动轴承车轴如图1-2所示。 图1-2 滚动轴承车轴 1－中心孔；2－轴端螺栓孔；3－轴颈；4－卸荷槽；5－轴颈后肩；6－防尘挡圈座 7－轮座前肩；8－轮座；9－轮座后肩；10－轴身；11－轴端倒角 1．中心孔：加工车轴和组装、加工轮对时机床顶针孔支点，并可以作为校对轴颈、车轮圆度的中心。 2．轴端螺栓孔：安装轴承前盖或压板，防止滚动轴承外移窜出，如图2-2(b)所示。 3．轴颈：安放轴承，承受垂直载荷。 4．卸荷槽：为磨削轴颈时便于砂轮退刀，起退刀槽的作用，可以减少轴承内圈组装后与此处相互间的接触应力，有利于提高此处的疲劳强度，如图2-2(c)所示。 5．轴颈后肩：轴颈与防尘挡圈座间的过渡圆弧，可防止应力集中。 6．防尘挡圈座：安装防尘挡圈并限制滚动轴承后移。 7．轮座前肩：防尘挡圈座与轮座之间的过渡圆弧，可防止应力集中。 8．轮座：固定车轮，是车轴的最大受力部分。 9．轮座后肩：轮座与轴身之间的过渡圆弧，可防止应力集中。 10．轴身：车轴中间连接部分。 11．轴端倒角：轴端部设有1:10的倒角，其作用是在压装滚动轴承时起引导作用。

(二)滑动轴承 滑动轴承车轴与滚动轴承车轴各部名称与功用基本相同，所不同的有以下几点： 1．增设轴领：主要是防止轴瓦外移。 2．轴颈：安装滑动轴承的轴瓦。 3．没有轴端螺栓孔。 4．没有卸荷槽。 二、货车车轴型号 铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中，规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种，即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴；标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种，即D、E、F、G型滑动轴承车轴。滑动轴承现在主要用于重载车辆上，因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。各型货车车轴的轴重、各部主要尺寸和车轴的基本尺寸如表1-1、表1-2、表1-3及图1-3所示。 表1-1 表1-2 表1-3

铸钢车桥铸件技术规范

铸钢车桥铸件技术规范 一、铸件第一次抛丸 1、铸件经第一次抛丸，粘砂90%以上基本抛干净，允许拐角有 不超过2毫米厚的粘砂。 2、浇冒口切割线的粘砂要彻底清除干净。 二、表面质量 1、非加工面 1.1表面粗糙度：连片和单个小刺高于基面1.5毫米要磨除 1.2浇冒口痕迹、披缝、多肉、粘砂、氧化皮必须清除 1.3冷隔凹陷的痕迹长小于40毫米，深小于1毫米不焊补。长大 于40毫米一律焊补。 1.4错箱值不大于2毫米。 1.5铸件弯曲变形量不影响整体机械加工。 1.6热处理后铸件焊补可不进行二次热处理 2、加工面 2.1浇口、冒口痕迹、披缝、多肉长度小于80毫米，凸出要小于3毫米;长度大于80毫米，凸出要小于5毫米。 2.2 凹陷不超过所在平面加工余量2/ 3. 2.3 热处理后再焊补要进行二次低温热处理。 三、不允许存在的缺陷 1、铸件不得有未经修补、影响使用寿命的裂纹、冷隔、缩松，夹 砂等缺陷。

2、铸件不得有较大连片密集气孔、缩孔、砂眼和铁豆; 3、铸件不得有危及与该铸件直接配合的零件寿命的任何铸造缺 陷; 4、铸件不得有不符合图样和技术要求的其他缺陷。 四、允许存在无须修补的缺陷 1 在非加工面上： 1.1单个缺陷（砂眼、气孔）小于5毫米，深度小于壁厚的1/4，在直径100毫米圆内小于5个，一般一个独立表面总数不多于12个，间距大于10毫米 1.2 缩孔、缩松不大于该处热节圆1/4 2 在加工后存在的缺陷： 2.1非主要工作面上孤立的圆滑的凹孔、非裂纹式沟槽，缺陷不大于5毫米。深度小于该壁厚的1/4，数量在直径100毫米圆内小于4个，一个独立表面上不多于10个，间隙大于40毫米。 2.2 主要工作面上孤立的圆滑的凹孔、非裂纹式沟槽，缺陷不大于3毫米，深度小于3毫米，总面积不超出所在面的1%，间隔大于40毫米。 注：以上凹陷的缺陷，也可以用金属修补胶进行修补。 五、铸件尺寸公差应符合图纸的技术要求 六、铸件重量公差±3% 七、铸件化学成分和力学性能、金相组织、硬度

超高强度钢

超高强度钢 超高强度钢一般是指屈服强度大于1380MPa的高强度结构钢。20世纪40年代中期，美国用AISI4340结构钢通过降低回火温度，使钢的抗拉强度达到1600～1900MPa。50年代以后，相继研制成功多种低合金和中合金超高强度钢，如300M、D6AC和H一11钢等。60年代研制成功马氏体时效钢，逐步形成18Ni马氏体时效钢系列，70年代中期，美国研制成功高纯度HP310钢，抗拉强度达到2200MPa。法国研制的35NCDl6钢，抗拉强度大于1850MPa，而断裂韧度和抗应力腐蚀性能都有明显的改进。80年代初，美国研制成功AFl410二次硬化 型超高强度钢，在抗拉强度为1860MPa时，钢的断裂韧度达到160 MPa·m以上，AFl410 钢是目前航空和航天工业部门正在推广应用的一种新材料。 中国于50年代初研制成功30CrMnSiNi2A超高强度钢，抗拉强度为1700MPa。70年代初，结合中国资源条件，研制成功32Si2Mn2MoVA和40CrMnSiMoVA(GC一4)钢。1980年以来，从国外引进新技术，采用真空冶炼新工艺，先后研制成功45CrNiMoVA (D6AC)、34Si2MnCrMoVA (406A)、35CrNi4MoA、40CrNi2Si2MoVA(300M)和18Ni马氏体时效钢，成功地用于制做飞机起落架、固体燃料火箭发动机壳体和浓缩铀离心机简体等。目前超高强度钢已形成不同强度级别系列，在国防工业和经济建设中发挥着重要的作用。 现在，以改变合金成分提高超高强度钢的强度和韧性已很困难。发展超高强度钢的主要方向是开发新工艺、新技术，提高冶金质量，如采用真空冶炼技术，最大限度降低钢中气体和杂质元素含量，研制超纯净超高强度钢；通过多向锻造和形变热处理，改变钢的组织结构和细化晶粒尺寸，从而提高钢的强度和韧性，例如正在发展的相变诱发塑性钢(TRIP钢)等。 一超高强度钢的合金成分、组织和特性 (1)中碳低合金超高强度钢此类钢是通过淬火和回火处理获得较高的强度和韧性，钢的强度主要取决于钢中马氏体的固溶碳浓度。含碳量增加，钢的强度升高；而塑性和韧性相应降低。因此，在保证足够强度的原则下，尽可能降低钢中含碳量，一般含碳量在0.30～0.45％。钢中合金元素总量约在5％左右，Cr、Ni和Mn在钢中的主要作用是提高钢的淬透性，以保证较大的零件在适当的冷却条件下获得马氏体组织，Mo、W和v的主要作用是提高钢的抗回火能力和细化晶粒等。几种典型钢种的化学成分如表2·12．1。 该类钢通过淬火处理，在Ms点温度以下发生无扩散相变，形成马氏体组织。采用适宜的温度进行回火处理，析出ε—碳化物，改善钢的韧性，获得强度和韧性的最佳配合。提高回火温度(250—450℃回火)时，板条马氏体的ε—碳化物发生转变和残留奥氏体分解形成Fe3C渗碳体，钢的韧性明显下降，此现象称为回火马氏体脆性。产生此种回火脆性的原因主要是由于钢中的硫、磷等杂质元素在奥氏体晶界偏聚和渗碳体沿晶界分布，降低了晶界结合强度。300M钢等含有1.5％硅，能有效地仰制ε—碳化物转变和残留奥氏体分解，使钢的回火马氏体脆性温度提高到350～500℃。硅在钢中只能提高回火马氏体脆性区的温度，但

Q235钢的强韧性综合实验

Q235钢改性综合实验论文 孙菲 （齐鲁工业大学机械与汽车工程学院201301021026） 摘要： 在Q235钢的热处理实验中，通过四种不同的淬火条件（水冷淬火、60℃水浴淬火到400℃、60℃水浴淬火到300℃、60℃水浴淬火到200℃）对三种试样进行不同温度（200℃、250℃、300℃）的回火处理。并将热处理后的硬度试样进行磨制、抛光、腐蚀，然后在显微镜中观察每一个试样的金相组织图片；将热处理后的拉伸试样进行拉伸处理，记录每一根试样的延伸率、抗拉强度等；将热处理后的韧性试样进行打击韧性处理，记录每一根试样被打击后吸收的能量。实验显示：通过热处理工艺Q235钢的组织结构发生变化，强度和韧性得到提高；普通水冷淬火后在低温回火时Q235钢的强度、韧性和硬度均高于水浴淬火后在低温回火的强度、韧性和硬度。 关键词：Q235钢的性能；热处理；水浴淬火；强度和韧性 Abstract： Through four different quenching conditions(water quenching and60 DEG C water bath quenching to400DEG C and60DEG C water bath quenching to300DEG and60DEG C water bath quenching to200DEG C)of three samples of(200DEG C,the temperature of250DEG,300DEG C)at different temperature and tempering treatment in Q235steel heat treatment experiments.And heat treatment the hardness of samples for grinding, polishing,etching,and then observe every specimen microstructure pictures in the microscope.After heat treatment,the tensile process, record each root sample elongation and tensile strength of the;against the toughness of treatment after heat treatment of toughness specimen, the record of each root sample was hit after the absorption of energy. Experiments show that by heat treatment process of Q235steel structure change,the strength and toughness is improved;ordinary water quenched at low temperature tempering of Q235steel strength,toughness and hardness were higher than that of water bath quenching after in low temperature tempering strength,toughness and hardness. Keywords:properties of Q235steel;heat treatment;water quenching; strength and toughness

GT35钢-高韧性粉末高速钢的特性和应用

GT35钢-高韧性粉末高速钢的特性和应用 （1）模具钢的特性新型含TiC硬质相的钢结硬质合金，是一种高韧性粉末高速钢，具有高耐磨粒磨损、、高韧性、高抗压强度，有较高的硬度和耐磨性，但不耐高温和腐蚀，淬火状态硬度69～73HRC，=1400～1800MPa，冲击韧性值6J／cm2。 强度σ bb 东莞弘超模具钢材钢结硬质合金是用粉末冶金的方法制造的铬钼合金钢，其中钢为黏结相，TIC为硬质相。它的性能介于钢与硬质合金之间，可进行淬火等热处理，因此加工硬质合金方便，而硬质比钢却高很多。 具有硬质合金的高硬度、高耐磨性及高耐腐蚀性，又具有钢的加工性、锻压性、焊接性及热处理性。 ⑵供货状态硬度38～46HRC。 ⑶典型化学成分（质量分数，%）C0.5、Cr2.0、Mo2.0、余为Fe，硬质相TIC的含量约为35％。 ⑷典型应用举例 ①可用于冷挤压模凹模，推荐硬度65～67HRC，模具寿命很高。每打光一次凹模，可连续拉伸1000件工件。而同样情况下，Cr12MoV 钢仅为数十件。 ②可用于钢板冷冲模具，当批量大于100万件，被冲材料为δ＜1mm的软态低碳钢板。 ③含80%镍的特殊合金材料，在退火状态的硬度值为130HBS，极易与模具表面发生强烈的咬合，采用Cr12MoV钢（硬度为59～61HRC）

制作的凹模，每拉伸十余件，模具表面就出现咬合拉毛现象；当使用特殊润滑剂以后，也只能拉伸数十件，只好将凹模卸下抛光，否则，将使工件拉毛；在采用CT35型钢结硬质合金制作凹模以后，硬度为65～67HRC，大大减少咬合倾向，每打光一次凹模，可连续拉伸近1000个工件。 ④适用于各种冷挤、冷冲、冷镦和冷剪模具。 ⑤镗杆、轧辊、液压工具及卡具、量具等。 ⑥重载荷、形状复杂的大、中型模具。

高韧性耐磨钢板

一直以来耐磨钢板被广泛应用于工作条件恶劣，要求强度高、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、耐磨性好的工程、电力及冶金等机械产品上，为了适应严酷的工作环境，提高设备的使用寿命，具有更好的强韧性耐磨钢板被使用，受到很多行业的认可。 其综合性能如下： 1.很高的耐磨性能： 耐磨钢板耐磨层厚度3-12㎜，耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上，是低合金钢板性能5-10倍以上，是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上，耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法。 2.较好的冲击性能： 耐磨钢板是双层金属结构，耐磨层和基材之间是冶金结合，结合强度高，可在受冲击的过程中吸收能量，耐磨层不会脱落，可以应用到振动、冲击较强的工况条件下，这一点是铸造耐磨材料和陶瓷材料所不及的。 3.很好的耐温性能： 耐磨钢板合金碳化物在高温下有很强的稳定性能，耐磨钢板可以在500℃内使用，其他

特殊要求温度可以定制生产，能够满足1200℃以内条件下使用；陶瓷、聚氨脂、高分子材料等采取粘贴方式耐磨材料无法满足如此高温要求。 4.很好的连接性能： 耐磨钢板基材是普通钢板，保证耐磨钢板具有韧性和塑性，提供抵抗外力的强度，可以采取焊接、塞焊、螺栓连接等多种方式和其他结构进行联系，连接牢固，不容易脱落，连接方式多于其他材料； 5.很好的选择性能： 耐磨钢板选择不同厚度基材，堆焊不同层数和厚度的合金耐磨层，可以得到不同厚度和不同用途的钢板，最大厚度可达到30㎜以上； 6.很好的加工性能： 耐磨钢板能够按要求加工成不同规格尺寸，可以进行加工、冷弯成型、焊接、弯曲等，方便使用；可以现场拼焊成型，使维修更换工作变得省时、方便，大大降低工作强度。 7.很好的性价格比：

WH70焊接结构用高强韧性钢板

WH70焊接结构用高强韧性钢板 1 WH70钢板范围 本标准规定了焊接结构用高强韧性钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。 本标准适用于厚度为8-60mm、屈服强度级别550MPa的钢板，本标准中的钢板共包括四个质量等级（B、C、D、E). 2 WH70钢板规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.3 钢铁及合金化学分析方法二胺替呲啉甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/T223.11 钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T223.14 钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/233.23 钢铁及合金化学分析方法丁二酮污分光光度法镍量 GB/1223.16 钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛量 GB/T223.18 钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离一碘量法测定铜量 GB/T223.24 钢铁及合金化学分析方法萃取分离二丁二酮污分光光度法测定镍量 GB/T223.26 钢铁及合金化学分析方法硫氰酸盐直接光度法测定钼量 GB/T223.27 钢铁及合金化学分析方法硫氰酸盐-乙酸丁酯萃取分光光度法测定钼量 GB/T223.39 钢铁及合金化学分析方法氯磺酚S光度法测定铌量 GB/T223.54 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定镍量 GB/T223.58 钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量 GB/T223.59 钢铁及合金化学分析方法锑磷钼蓝光度法测定磷量 GB/T223.60 钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅量 GB/T223.61 钢铁及合金化学分析方法磷钼酸铵容量法测定磷量 GB/T223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 GB/T223.64 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定锰量 GB/T223.67 钢铁及合金化学分析方法还原蒸馏一次甲基蓝光度法测定硫含量 GB/T223.68 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧磺酸钾滴定法测定硫含量 GB/T223.69 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后气体容量法测定碳含量 GB/T223.71 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量 GB/T223.72 钢铁及合金化学分析方法氧化铝色层分离-硫酸钡重量法测定硫量 GB/T223.74 钢铁及合金化学分析方法非化合碳含量的测定 GB/T223.75 钢铁及合金化学分析方法甲醇蒸馏-姜黄素光度法测定硼量 GB/T223.76 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钒量 GB/T228 金属拉伸试验方法 GB/T229 金属夏比缺口冲击实验方法 GB/T247 钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定 GB/T709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T2975 钢及钢产品力学性能实验取样位置及试样制备 GB/T4336 碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法 GB/T20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法

厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法 苗张木陶德馨吴卫国李永信 武汉理工大学,武汉,430063 摘要:提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法:用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数;用裂纹尖端张开位移(C TOD )断裂韧度作为焊缝材料韧度的指标。用“直接测量法”确定了低合金高强钢S355ML 钢板(厚65mm )自动埋弧焊和手工电弧焊的焊缝强度匹配系数,同时将这两项焊接工艺的对接焊缝制成全厚度断裂韧度试样,运用裂纹尖端张开位移试验方法测定其焊缝中心的断裂韧度。结果表明,厚钢板焊态对接焊缝,低匹配焊缝具有较高的韧度,高匹配焊缝的韧度比较低。 关键词:焊缝强度匹配系数;断裂韧度;裂纹尖端张开位移(C TOD );厚钢板中图分类号:T G404;T G115.5 文章编号:1004-132X (2006)09—0958—05 Experimental Method of the Influence of Strength Mismatch on Toughness in Thick Sheet Steel Miao Zhangmu Tao Dexin Wu Weiguo Li Y ongxin Wuhan University of Technology ,Wuhan ,430063 Abstract :A testing met hod of exploring t he influence of st rengt h mismatch on toughness in t hick sheet steel welds was developed.By means of t his met hod ,t he mismatching factors can be determined wit h “direct measurement met hod ”,and t he crack tip opening displacement (C TOD )should be selected to be as index characterized t he toughness of welds.First ,t he mismatching factors of submerged arc welding (SAW )and shielded metal arc welding (SMAW )of S355ML steel (65mm t hickness )were de 2termined wit h “direct measurement met hod ”.Then ,t he butt welds of SAW and SMAW were made to f ull t hickness f ract ure toughness specimens and t he fract ure toughness in welds cent re were measured by C TOD test.The result s indicate t hat t he welds po ssess higher toughness for lower mismatch ,whereas t he welds possess lower toughness for higher mismatch for butt welds of t hick sheet steel. K ey w ords :mismatching factor of toughness ;f ract ure toughness ;crack tip opening displacement (C TOD );t hick sheet steel 收稿日期:2005—11—30 0　引言 焊接结构设计必须确定焊缝金属的强度和韧度。强度和韧度是焊接结构安全中密切联系的两个问题。韧度是材料在断裂前所经历的弹塑性变形过程中吸收能量的能力[1],是强度和塑性的综合指标,它比强度这个单一指标更应受到关注,特别是对于焊接接头。焊缝强度对其韧度的影响,已经有许多文献进行了讨论,但存在一些分歧[2,3],如文献[3]指出了两种不同观点:一是在保证焊缝常规延性、韧性(如使焊缝金属与母材具有相同延伸率)的条件下,适当选用屈服点较高的焊缝金属,即高匹配是有利的;二是着眼于焊缝的韧性或延性,而其强度与母材相比可适当降低,即低匹配。已有的研究多限于较薄钢板的焊接,厚钢板焊缝强度对韧度的影响研究的文献较少。随着经济发展和科学技术不断进步,海洋结构、桥梁结构、现代建筑及水电核电等工程项目的规模越 来越大,焊接结构呈厚壁化、大型化趋势,所用厚钢板焊接接头破坏的主要原因是由于韧度不足。 因此,研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度的影响具有重要的意义。 研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度的影响,一是要能够准确测量并计算焊缝强度匹配系数,二是要选择恰当的指标来评价焊缝韧度。本文针对厚钢板特点,结合低合金高强钢S355ML (相当于国产Q345钢)厚钢板(厚65mm )自动埋弧焊和手工电弧焊焊缝强度对韧度的影响研究,提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法:用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数;用裂纹尖端张开位移(C TOD )断裂韧度作为综合度量焊缝韧度的指标。 1 焊接工艺 1.1 母材 本研究采用厚65mm 的S355ML 热轧钢板,系从日本进口。其化学成分见表1,最大碳当量为 8 59

车轴知识

车轴知识 车轴是机车车辆承受动载荷的关键零件，受力状态复杂，它主要承受弯曲载荷、扭转载荷或弯扭复合载荷，并可能受到一定冲击。所以，轴在工作中可因疲劳、弯曲、扭转或拉伸应力而断裂，但疲劳断裂是轴的普遍断裂形式。因此，对车轴钢材而言，主要是保证其良好的强度，特别是弯扭复合疲劳强度及韧性。为了防止其轴颈部位的迅速磨损，还应具备一定的表面硬度。 车轴的强度、韧性等性能要求须通过车轴钢材成分和热处理两方面来保证，与此同时，对钢材的冶金质量、淬透性要求等还须提出附加要求。以下仅就高速铁路用车轴材质的优化选择加以论述。 车轴钢材成分 车轴钢材成分对性能的保证包括两方面涵义，一方面指合金化问题，另方面指含碳量高低的选择。 车轴钢材的含碳量 “碳”是钢中必不可少的元素，也是影响钢材性能的重要元素。然而加碳虽然强化作用很高，但却显著降低韧性。轴类零件一般选择中碳钢。为了提高铁路行车安全性，应降低车轴钢的含碳量，在降碳的同时，可通过微合金化及热处理来提高车轴强度。 40～45钢车轴使用历史悠久，是国际上使用较多的钢种。由于其强度偏低，耐磨性差，疲劳裂纹萌生门槛值较低，使用寿命较短。但40～45钢韧脆转变温度低，加工性能好，成本低，如果能采用先进的冶炼、锻造技术和热处理工艺，在保持韧性前提下提高强度，其裂纹率很可能有所下降，使用寿命将会相对延长。 长期以来，我国的机车车辆均采用优质碳素钢车轴，国外由于各国的国情不同，技术观点不同，选用的车轴材料不尽相同。依据各国车轴标准不同，车轴材料一般分为两大类，即碳素钢车轴及合金钢车轴。但都属于低碳钢范畴。碳素钢车轴钢材的含碳量一般选择0.30～0.45%，加入合金元素，可适当降碳。 车轴钢材的合金元素 依据车轴钢材的使用性能，要求车轴钢具有较高的强度和韧性，即良好的综合性能。因此，车轴钢合金化的目的就是添加合金元素达到强韧化目的。 钢材的韧化，意味着不发生脆化。依据一般的强化机构，除细晶强化外，一般均会发生脆化，即脆性转变温度上升的同时，韧性破断的冲击值和断裂韧性值下降。对于大截面钢件，Mo是使其晶粒细化，提高综合性能的首选元素。Cr能够增加钢的淬透性，促使淬火及回火后工件整个截面上获得较均匀的组织。Ni是提高钢材韧性最有效的合金元素。它韧化的机理是使材料基体本身在低温下易于交叉滑移，从而提高韧性。所以，不论对何种组织，加入Ni均可提高韧性。多种合金元素的复合加入，反映在性能上，则由单一性能到优良的综合机械性能，从而可以满足车轴在不同受荷状态的需要。因此，Cr、Ni、Mo等合金元素是车轴钢合金化的主要元素。 选材时还必须考虑经济性，包括材料成本的高低，供应是否充分，加工工艺过程是否复杂。由于Ni、Mo的价格昂贵，使材料的成本增加。 综合性能、资源和成本等多种因素，车轴钢成分设计中，在满足设计要求的组织和性能前提下，应控制Ni、Mo的含量。 车轴钢的冶金质量 车轴要求钢材具有良好的疲劳强度，钢材中的宏观和微观缺陷将造成应力集中，而且本身常常就是裂纹源，因而，车轴钢材的冶金质量就显得十分重要。为此，国外已开始较普遍地采用钢包脱气、真空冶炼等精炼方法生产车轴用钢。精炼钢的疲劳强度和冲击性能都得到

铁路货车车轴标记

铁路货车车轴标记 5.1.1包括车轴制造标记、轮对组装标记和特殊标记。 5.1.2车轴标记刻打位置 5.1.2.1在车轴两端面上，以轴端中心孔中心与轴端三个螺栓孔中心的假想线及其延长线将轴端分成三等分，构成三个扇区，如图5-1所示。 图5-1 车轴标记分区示意图 5.1.2.2车轴标记须按规定刻打在某一扇区内。 5.1.3车轴制造标记 5.1.3.1 车轴钢冶炼熔炼号：阿拉伯数字或阿拉伯数字和字母组成，如D1006048，字高7㎜。 5.1.3.2 车轴钢钢种标记：1个字母，字高7㎜，打在熔炼号后面，LZ50钢钢种标记为“W”，LZ45CrV钢钢种标记为“H”，LZ40钢钢种标记省略。 5.1.3.3 车轴制造（锻造）单位代号：3位阿拉伯数字或字母，如114，字高7㎜。 5.1.3.4 车轴锻造年月：年、月分别用2位阿拉伯数字表示，

如1012，字高 7㎜。 5.1.3.5 车轴锻造顺序号（轴号）：用1～6位阿拉伯数字表示，从1～999999循环刻打；如22772，字高7㎜。2015年之前生产的LZ45CrV钢车轴用5位阿拉伯数字表示，从00001～99999循环刻打。 5.1.3.6 车轴方位标记：“左”字标记，字高7㎜。 5.1.3.7 车轴轴型标记：用字母及阿拉伯数字表示，如RF2 、RE2B、RD2等，字高7㎜，角标字高5㎜。 5.1.3.8 车轴制造超声波穿透探伤检查钢印标记：“↑”，高10㎜。 5.1.3.9 超声波穿透探伤工作者的责任钢印标记：“”，“C”字高5㎜，超探工作者编号“1”字高3㎜，三角形框高8㎜，下底宽10㎜。 5.1.3.10 车轴制造标记须集中刻打在轴端的某一扇区之内并永久保留，排列位置如图5-2所示。 图5-2 车轴标记示意图 5.1.4轮对组装标记

高强度钢的抗拉强度定义

高强度钢的抗拉强度定义.txt点的是烟抽的却是寂寞……不是你不笑，一笑粉就掉！人又不聪明，还学别人秃顶。绑不住我的心就不要说我花心！再牛b的肖邦，也弹不出老子的悲伤！活着的时候开心点，因为我们要死很久。请你以后不要在我面前说英文了，OK？1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

JIS E 4502 铁路车辆用车轴

日本工业标准---铁路车辆用车轴 UDC 629.4.027.11 JIS E 4502 1.范围 本日本工业标准规定了用于铁路车辆的碳钢车轴（以下称“车轴”）。 注：本标准中括号内所给的单位和数字是传统中的单位，在此附上作为信息参考。2．级别和符号 车轴的级别和符号规定在表 表1中。 表1 级别和符号 级别符号主要用途 A SFA 55A 级别1 B SFA 55B 拖车车轴 A SFA 60A 级别2 B SFA 60B A SFA 65A 级别3 B SFA 65B A SFAQA 级别4 B SFAQB 动车车轴和拖车车轴 注：次级A相对于次级B在化学成分中P和S的含量较少，因而适合于超声波试验和表面裂纹试验。 3．化学成分 当按照8.1条对车轴材料的化学成分进行试验时，应根据表 表2的规定。 表2 化学成分(%) 级别P S A 0.035 max 0.040 max B 0.045 max 0.045 max 4. 力学性能 当按照8.2条在热处理后对车轴材料的力学性能进行试验时，应根据表 表3的规定。不过，级别4给出的值是在高频淬火前的值。 5．外观 车轴不应有有害于使用的裂纹和其它缺陷。 当进行车轴表面裂纹检测时，缺陷指示的级别的判定应根据JIS G 0565标准中的9.3.1条级别1和9.3.2条1组。 6.超声波透射 当进行车轴超声波检查时，几乎不应有由于内部缺陷而使超声波减弱和回波产生，也不应有因有害裂纹缺陷的回波产生。 原文注：适用的标准，相当于的国际标准和参考标准见１２页。

表3 力学性能 弯 曲 参考 级别 屈服点 (N/mm 2） ㎏f/mm 2 抗拉强度 （N/mm 2） ㎏f/mm 2 延伸率 % 断面 收缩率 % 弯曲角度 度 内半径 mm 冲击吸收功 J(㎏f-m) 级别 1 275(28.0) min 540(55.1) min 23 min 35 min 180 16 39(4.0) min 级别 2 295(30.1) min 590(60.2) min 20 min 30 min 180 22 31(3.2) min 级别 3 345(35.2) min 640(65.3) min 23 min 45 min 180 16 39(4.0) min 级别 4 295(30.1) min 590(60.2) min 20 min 30 min 180 22 31(3.2) min 注：级别4高频淬火和回火部位的表面硬度应为HS 55或以上。 7。 制造方法 车轴的制造方法应按照以下规定： ⑴ .轴的钢锭、钢坯或连铸坯（以下称“铸坯”）应由平炉、电炉或纯氧转炉冶 炼的镇静钢制造。 ⑵ .应充分地去除钢锭或钢坯两端有害的部位。 ⑶ .在一支钢锭只锻造一根车轴的情况下，钢锭的中间截面面积至少应为被锻车 轴的4倍。 在一支钢锭被轧制成锻件的情况下，钢锭的中间截面面积至少 应为被锻造的锻件的8倍。在一支铸坯被轧制成锻件的情况下，铸坯的最小 截面面积至少应为被锻造的车轴最大截面积的4倍。⑷.锻造后的车轴应在加 工之前进行表4中规定的热处理。 ⑸．车轴应进行两次适当的防锈处理。 表4 热处理 级 别 热 处 理 级别1 级别2 正火或正火加回火 级别3 淬火加回火 级别4 对规定的部位进行高频淬火加回火 8． 试验 8．1 分析试验 车轴材料的分析试验应按下述规定： ⑴ .试样应按JIS G 0303规定制取。 ⑵ .试验方法应按以下标准1214JIS G 1214，，1215JIS G 1215，，1252JIS G 1252，，JIS G 1253， JIS G 1257。 8．2 力学试验 车轴材料的力学试验应按下述规定：

两类弹簧钢丝的组织强韧性及发展趋势

两类弹簧钢丝的组织、强韧性及发展趋势 苏德达 (天津大学材料学院300072) 摘要对比冷拔弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝的金相组织和性能特点。分析高强韧性弹簧钢丝的生产 技术要点。依据钢丝强韧化原理,以弹簧市场需求为导向,从钢的合金化、超纯净化、超细化处理等先进技术方面 论述弹簧钢丝的发展趋势。 关键词冷拔弹簧钢丝油淬火回火弹簧钢丝金相组织市场需求 Microstructure,Strength-toughness of Two Kinds of Spring Steel Wires and It′s Development Tendency Su Deda (Tianjin University 300072) Abstract To compare the microstructures and strength-toughness characteristics of two kinds of spring steel wires·The relations and differences between its high strength-toughness and the productive processes are analyzed·Accordingtothe requirements forthe spring market and the productive techniques for super purifying and super grain size of austenite,the development tendency of the good quality spring steel wires are also discussed· Keywords hard drawn spring steel wires;oil-tempered spring steel wires; rnicrostructure; requirement for the spring market 在金属制品生产中,弹簧钢丝不论在产品数量 和质量上都占有很重要的地位。在世界范围内,常 用弹簧钢丝有两类:冷拔碳素弹簧钢丝和各种淬火 回火弹簧钢丝。由于油淬火回火钢丝能简化弹簧生 产工艺、出簧率高、生产的弹簧质量高,因此越来越 受弹簧生产厂家的青睐。但油淬火弹簧钢丝的价格 相对高一些。弹簧制造者如何正确选用和使用弹簧 钢丝,弹簧钢丝的生产者如何提高钢丝质量都有必 要深入了解钢丝的组织状态与强韧性的关系以及生 产技术与其组织和性能之间的密切关系。 1 两类弹簧钢丝的金相组织结构特征及力学性能 1·1 冷拔弹簧钢丝的金相组织结构 冷拔弹簧钢丝的金相组织是纤维状,如图1a所 示。它的形成过程是:钢丝经过韧化处理(即铅淬 火)后,获得极细片状珠光体,它是奥氏体的共析分 解产物,由渗碳体片和铁素体两相组成。铅淬火时 的铅温越低,则珠光体片层越细薄。经深度冷拔后 便可达到所需要的规格尺寸和力学性能。极细珠光 体又名索氏体,这种两相组织中铁素体量占绝对优 势,具有特别优异的冷拔性能。在冷拔过程中塑性 变形主要在铁素体内进行,每个晶粒被拉成条带状

常用钢材的分类和用途

常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。 钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有： 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、钢材有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴钢材、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钢材钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，钢材此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等钢材。 二、钢材的分类 钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过 1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种钢材多样，其主要方法有如下七种： 1、钢材按品质分类 (1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优钢材质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）