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20、热锤锻模、热挤压模和压铸模的主要性能要求有哪些异同点?
1)共同点:具有高抗热塑性变形能力、高韧性、高抗热疲劳、良好的抗热烧蚀性。 2)不同点:
热锤锻模钢:具有高的热疲劳抗力,热强性\\韧度,高温耐磨性,良好的淬透性和导热性;
热挤压模钢:要求有高的热稳定性、较高的高温强度、耐热疲劳性和高的耐磨性;
压铸模钢:有高的耐热疲劳性、较高的导热性、良好的耐磨性及耐蚀性和一定的高温强度等。
21、锤锻模的工作条件及主要性能要求是什么?
锤锻模具是在高温下通过冲击强迫金属成形的工具。工作时受到比较高的单位压力和冲击力,以及高温金属对模具型腔的强烈摩擦作用。模具型腔表面经常被升温且模具的截面较大而型腔形状复杂。因此,锤锻模具钢应具有较高的高温强度与耐磨性;良好的耐热疲劳性和导热性;高的淬透性;良好的冲击韧度和低的回火脆性倾向。
22、对热锤锻模的回火硬度要求小型模略高,大型模略低,模面硬度较高,模尾硬度较低,为什么?
高的硬度虽然可保证具有良好的耐磨性,但对热疲劳比较敏感,容易引起裂纹。硬度过低,容易被压下和变形。小型锻模由于冷却较快,硬度相对较高;大型锻模由于尺寸很大,淬火时的应力和变形较大,工作时应力分布不均匀,锻件的温度也较高,故需要硬度较低。
锻模由型腔和燕尾两部分组成,高温金属对模具型腔有强烈的摩擦作用,因此模面需要较高的硬度;燕尾部分承受冲击,因此模尾需牺牲硬度,提高韧性。
23、对形状复杂的5CrNiMo(或5CrMnMo)钢制热锻模,为减小变
形、防止开裂,在淬火操作上应采取哪些措施? 1)注意保护模面和模尾,以避免脱碳。
2)加热要注意预热,450℃左右预热,升温速度要慢, <50℃/h; 3)冷却要注意预冷,预冷到780℃左右,循环油冷,冷至
150~200℃取出;
4)淬火后必须立即回火,绝对不允许冷至室温。
T淬830~860℃; T回450~580℃。
24、3Cr2W8V钢的主要优缺点是什么?
优点:高的热稳定性、耐磨性和淬透性; 缺点:韧度和抗疲劳性差。
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25、高速钢和经过二次硬化的Cr12型钢都具有很高的红硬性。能否制作热作模具?为什么?
不能。因为热作模具是在反复受热和冷却条件下工作的,许多模具还受到比较大的冲击力,所以模具的苛刻工作条件要去模具钢具有高抗热塑性变形能力、高韧性、高抗热疲劳、良好的抗热烧蚀性。而高速钢和经过二次硬化的Cr12型钢不能完全达到这些要求。
26、影响钢材尺寸稳定性的因素有哪些?
27、什么是基体钢?它有何优点?
基体钢是指其成分与高速钢的淬火组织中基体成分相似的钢种。 优点:这类钢既具有高速钢的高强度、高硬度,有因为不含有大量的K而使韧度和疲劳强度优于高速钢。
28、我国塑料模具钢有哪些种类?
按模具制造方法分为两大类: 1)切削成形塑料模具用钢
(包括调质钢、易切削预硬钢、失效硬化型钢) 2)冷挤压成形塑料模具钢
29、常用量具钢有哪几种?量具钢的热处理有何特点?
①低合金工具钢 ②碳素工具钢 ③表面硬化钢 ④不锈钢。量具钢的热处理特点:
⒈重视先HT;
⒉淬火加热时进行预热,加热温度宜取下限; ⒊淬火冷却用油冷,一般不用分级;
⒋淬火后立即进行冷处理减小AR量,延长回火时间,回火 或磨削之后进行长时间的低温失效处理等。
30、简述硬质合金的性能及应用。
①硬度高、耐磨性好、使用寿命长; ②抗压强度高;
③导热率低及线膨胀系数小;
④耐腐蚀性、耐氧化性好,耐酸、耐碱;
⑤不需要热处理,不存在尺寸和硬度等变化问题; ⑥脆性大; ⑦加工困难。
硬质合金作为模具材料,主要应用于拉丝模、冷挤压模等模具。
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第6章 特殊性能钢
1、什么是腐蚀?腐蚀的主要形式有哪些?
腐蚀:在外界介质作用下,金属逐渐受到破坏的现象。
均匀腐蚀、点腐蚀、晶界腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀、腐蚀疲劳。
2、提高金属耐蚀性的方法有哪些?
(1)使钢的表面形成稳定保护膜,→Cr、Al、Si有效。
(2)↑不锈钢固溶体的电极电位或形成稳定钝化区,降低微电池的电动势→Ni贵而紧缺,Si易使钢脆化,Cr理想。 (3)使钢获得单相组织 →Ni、Mn →单相奥氏体组织。
(4)机械保护措施或复盖层,如电镀、发兰、涂漆等方法。
3、何谓塔马定律(即n/8规律)?
将较稳定的A组元加入到较活泼的B组元固溶体中,当A组元含量达n/8原子比时,固溶体电极电位突然升高,耐蚀性也有一急剧变化。也称为二元合金固溶体电位的n/8定律。
4、A不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么?
固溶处理:软化处理,钢的强度和硬度降至最低,
耐蚀性能达到最高。
稳定化处理:消除晶间腐蚀倾向。
5、铁素体型不锈钢的主要性能特点、用途。
①含碳量<0.25%,为提高某些性能,可加入Mo,Ti,Al,Si等元素; ②在硝酸、氨水等介质中有较好的耐蚀性和抗氧化性; ③力学性能和工艺性较差,脆性大,韧脆转变温度TK在室温左右。 ④无同素异构转变,多在退火软化态下使用。
用途:多用于受力不大的有耐酸和抗氧化要求的结构部件。
6、何谓“475℃脆”和“σ相脆”?
475℃脆性:当钢中>15%Cr时,随Cr↑其脆化倾向也↑。在400~525℃长时间加热或缓慢冷却时,钢就变得很脆, 以475℃加热为最甚,所以把这种现象称为475℃脆性。
σ相脆行:σ相具有高的硬度,形成时伴有大的体积效应,且又常沿晶界分布,使钢产生了很大的脆性,并可能促进晶间腐蚀。
7、奥氏体不锈钢的主要优缺点是什么? 优点:①具有很高的耐腐蚀性;
②塑性好,容易加工变形成各种形状钢材; ③加热时没有同素异构转变,焊接性好;
④韧度和低温韧度好,一般情况下没有冷脆倾向,
有一定的热强性;
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⑤不具有磁性;
缺点:价格较贵,切削加工较困难,导热性差。 8、什么是晶间腐蚀?
奥氏体不锈钢焊接后,在腐蚀介质中工作时,在离焊缝不远处会产生严重的晶间腐蚀。沿金属晶界进行的腐蚀称为晶间腐蚀。
9、说明奥氏体型不锈钢产生晶界腐蚀的原因及防止办法。
1)在焊缝及热影响区(450~800℃),沿晶界析出了(Cr,Fe)23C6碳化物,晶界附近区域产生贫Cr区(低于1/8定律的临界值)。 2)防止办法:
(1)降低钢中的含C量;
(2)加入强K形成元素Ti、Nb,析出特殊K,稳定组织; (3)进行1050~1100℃的固溶处理,保证Cr含量;
(4)对非稳定性A不锈钢进行退火处理,使A成分均匀化,
消除贫Cr区;
(5)对稳定性钢,通过热处理形成Ti、Nb的特殊K,
以稳定固溶体中Cr含量,保证含Cr量水平。
10、常用的耐热钢有哪几种?用途如何?
根据不同服役条件,将耐热钢分为热强钢和热稳定性钢两大类。热强钢:P热强钢、M热强钢、A型高温合金。 抗氧化钢:F型抗氧化钢、A型抗氧化钢。
11、什么是抗氧化性?提高钢抗氧化性的主要元素有哪些? 1)抗氧化性:是指金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力。
2)从合金化角度,提高钢抗氧化性的途径有:
①加入合金元素,提高钢氧化膜稳定性;
②加入合金元素,形成致密、稳定的氧化膜。
12、什么是应力松弛?什么是蠕变?
应力松弛:应力松弛现象是在具有恒定总变形的零件中,随时间
延长而自行降低应力的现象。
蠕变:金属在一定温度和静载荷长时间的作用下,发生缓慢的塑
性变形的现象称为蠕变。
13、什么是热强性?提高热强性的途径有哪些?
1)热强性:指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。 2)提高热强性的途径有:
强化基体、强化晶界、弥散相强化、热处理。
14、何谓抗氧化钢?常用在什么地方?
1)抗氧化钢:在高温下有较好的抗氧化能力且具有一定强度的钢。 2)广泛用于工业炉的构件、炉底板、料架、炉罐等。
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