株洲Q400NQR1耐侯板花纹雕塑

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	6. 硬度


	硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。


	⑴布氏硬度（HB）


	以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。


	⑵洛氏硬度（HR）


	当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：


	HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。


	HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。


	HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。


	⑶维氏硬度（HV）


	以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）。


	

		

			奥氏体的形成
		
	


	奥氏体化——若温度高于相变温度钢，在加热和保温阶段，将发生室温下的组织向A的转变，称为奥氏体化。
	

		
	


	奥氏体形成的四个步骤：


	1）奥氏体晶核的形成； A晶核通常在珠光体中F和Fe3C相界处产生；


	2）奥氏体晶核长大；（3）残余渗碳体的溶解；（4）奥氏体的均匀化


	共析钢——加热到Ac1点相变温度;


	亚共析钢——加热到Ac3点相变温度以上；


	过共析钢——理论上应加热到Accm以上，但实际上低于Accm。因为加热到Accm以上，渗碳体会全部溶解，奥氏体晶粒也会迅速长大，组织粗化，脆性增加。加热和冷却时相图上临界点位置，如图所示：


	

		

			奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素
		
	


	1、奥氏体晶粒度


	1）起始晶粒度——室温下各种原始组织刚刚转变为奥氏
	

		
	
体时的晶粒度。


	2）实际晶粒度——钢在具体的热处理或加热条件下实际获得的奥氏体晶粒度的大小。分为10级，1级粗(锻造常温调质晶粒度一般要求5-8级，锻造余热调质晶粒度一般要求大于等于2级）。


	3）本质晶粒度——表示奥氏体晶粒长大的倾向性。不表示晶粒的大小。


	本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒度随着加热温度的升高不断地迅速长大。 （如图6-3） 图6-3


	本质细晶粒钢：奥氏体晶粒度只有加热到较高温度才显著长大。


	2、奥氏体晶粒长大及影响因素


	②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。


	③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。


	3．碳素工具钢


	①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。


	②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。


	③锰含量较高者，在钢号后标出“Mn”，例如“T8Mn”。


	④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。


	4．易切削钢


	①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。


	②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。


	③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。


	5．合金结构钢


	①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。


	②钢中主要合金元素，除个别合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号


	“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。


	③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。


	

		

			退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
		
	
	

		

			正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。(3) 无相变或部分发生相变的
		
	


	5、按用途分类


	

		

			工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
		
	
	

		

			渗碳钢：a.渗氮钢；b.表面淬火用钢；c.易切结构钢；d.冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
		
	
	

		

			碳素工具钢；a.合金工具钢；b.高速工具钢。
		
	
	

		

			特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温 用钢；f.电工用钢。
		
	
	

		

			桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
		
	


	6、综合分类


	


	

		优质钢
	


	（包括高级优质钢）


	

		

			结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
		
	
	

		

			工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。
		
	
	

		

			特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。