
冷拔方鋼的硬度
硬度指標:金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于冷拔方鋼一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
布氏硬度(HB)用一定直徑的鋼球或硬質合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表面,經規定保持時間后卸除試驗力,冷拔六角鋼,測量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示,冷拔生產廠家,單位為N/mm2(MPa)。
式中:F--壓入金屬試樣表面的試驗力,河北冷拔,N;D--試驗用鋼球直徑,mm;d--壓痕平均直徑,mm。測定布氏硬度較準確可靠,但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的冷拔方鋼或較薄的板材不適用。
冷拔圓鋼具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、熱處理變形小等優點,常用于制作承受重負荷、生產批量大、形狀復雜的冷作模具。但該Q345B低合金圓鋼在使用過程中容易出現脆性大等問題。研究表明,改善Q345B低合金圓鋼中碳化物的形態和分布可有效改善材料韌性。
常見的工藝有鍛造預熱淬火、固溶雙細化工藝、降溫淬火、等溫淬火等。其中固溶雙細化處理是利用熱處理方式,使碳化物細化、棱角圓整化,同時使奧氏體晶粒超細化。其工藝的主要措施是高溫固溶和循環細化。
脆性斷裂是由多種原因引起的。人們通過研究發現當溫度低于某一特定溫度值時,材料將會轉變為脆性狀態,其沖擊吸收功顯著下降,這種現象稱為冷脆,在高強度金屬材料中發生的低應力脆性斷裂的過程中,材料組織遠非平均的、各向同性的。鋼材在冷拔時,冷拔圓鋼,因為熱軋管坯存在裂紋等缺陷或高精冷拔六角鋼被制成油缸后,在使用過程中發生的斷裂,幾乎沒有塑性變形發生,一般均為脆性斷裂。
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