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昆明经济技术开发区钢强钢材经营部

冷弯工艺编辑 语音
(1)由于高强板所形成的高刚性型钢具有很大的惯性矩和抗弯模量，特别是由于应用上的要求需要预冲孔后进行冷弯加工生产，会形成材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异，因此要求对该类高强度结构钢板的冷弯孔型的设计中需要多加侧向定位装置，合理设计孔型，合理布置轧辊间隙等，确保进入每道孔型的材料不跑偏并尽可能地消除材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异对后续冷弯成型形状的影响;另一个**的特点为：高强度结构钢板的成型回弹现象较严重，回弹会导致出现弧边，必须依靠过弯来修正，且过弯角比较难掌握，需要在生产调试过程中进行调整修正。
(2)需要较多的成型道次。在辊式冷弯成型过程中主要加工过程为弯曲变形，除产品弯曲角局部有轻微减薄外，变形材料的厚度在成型过程中假定保持不变;在孔型设计时，要注意合理分配变形量，尤其是在道，后面几道，变形量不易过大。另外可以使用侧辊和过弯辊，对型材进行预弯，且使型材断面的中性线与成品型材的中性线重合，使型材上下所受的力平衡，从而避免纵向弯曲。如果在加工过程中发现纵向弯曲，可根据实际情况增加部分轧辊，尤其注意后面几道。
其它如使用矫直机进行矫直，变更机架间距，采用托辊，调整各架次的轧辊间隙等措施均可减小或消除纵向弯曲。需要注意的是，通过调整各架次的轧辊间隙来减轻纵向弯曲需要有熟练的技术才行。
(3)辊式冷弯速度的控制，成型辊压力的调整要合适，尽量减少反复冷弯弯曲疲劳裂纹，并适当进行润滑和冷却，进一步减少热应力裂纹的产生等，控制弯曲半径，即弯曲半径不能太小，否则产品表面易产生裂纹，针对高强板在冷成形冷弯工艺中出现的后延性断裂现象，为了满足结构设计要求，建议在满足材料的力学设计要求的前提下优化截面形状，如增加弯角半径，减小冷弯角或加大截面形状等方式处理也是一种行之有效的方法。

合金钢的性能
随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的不足：
(1)淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及电磁性等方面往往较差，不能满足使用性能的需求。

分类
1.根据工艺原理，花纹钢大约分以下常见的几大类：
（1）结晶花纹钢：**花纹钢、乌兹钢/wootz、陨铁（黑金）、糙面花纹钢、镔铁。
（2）灌炼花纹钢：由生铁和"熟铁"合炼而成，百炼钢和坩埚钢(cast steel)/镔铁。
（3）旋焊花纹钢：旋焊而成旋焊嵌钢、旋焊马齿夹钢。
（4）多道夹钢、嵌钢锻打所产生的花纹：狼咬刃。
（5）地肌：包钢 敷土烧刃技术所产生的花纹。
（6）折花钢:由两种或多种含碳量相差较大的钢、"铁"材料反复折叠锻合而成。
（7）锉花钢：是在已经夹钢的刃部相间地把表层材料锉掉、锻平而得到的。如果控制得当，这类刀 剑就有较好的花纹，较为锋利，并具有一定的弹性。
（8）机械加工仿纹（花纹钢）：机械加工仿通过机械改变焊接钢层,或通过各种程序合成,主要是通过扭转后锉磨(切削)而成的花纹钢，以国外粉末为。
（9）熔合花纹钢：材料为多种含碳量不同的钢铁，采用工业熔合、焊接等工艺，可以产生花纹。
（10）酸洗花纹钢：由不均匀的表面渗碳而成。
2.根据表面上光滑度：可分为平面纹和糙面纹；
3.根据材料可分为：铸造结晶花纹钢（乌兹钢、镔铁）和人工锻造（焊接）花纹钢。

影响
对奥氏体和铁素体存在范围的影响
扩大或缩小γ相区的元素均同样扩大或缩小Fe-Fe3C相图中的γ相区, 且同样Ni或Mn的含量较多时, 可使钢在室温下得到单相奥氏体组织(如1Cr18Ni9奥氏体不锈钢和ZGMn13高锰钢等)， 而Cr、Ti、Si等**过一定含量时, 可使钢在室温获得单相铁素体组织 (如1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢等)。
合金元素对钢热处理的影响
合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。
产生二次硬化效应的合金元素
产生二次硬化的原因 合 金 元 素
残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①
①仅在高含量并有其他合金元素存在时, 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。
(3)回火脆性 和碳钢一样, 合金钢也产生回火脆性, 而且更明显。这是合金元素的不利影响。在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性) 主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关, 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。 这是一种可逆回火脆性, 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。钢中加入适当Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除这类脆性。
合金元素对钢的机械性能的影响
提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高强度, 就要设法位错运动的阻力。金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、*二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用, 正是利用了这些强化机制。
1. 对退火状态下钢的机械性能的影响
结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物。合金元素溶于铁素体中, 形成合金铁素体, 依靠固溶强化作用, 提高强度和硬度, 但同时降低塑性和韧性。
2.对退火状态下钢的机械性能的影响
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移, 从而使组织中的珠光体的比例, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。但是在退火状态下, 合金钢没有很大的优越性。
由于过冷奥氏体稳定性, 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。
3. 对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响
合金元素对淬火、回火状态下钢的强化作用显著, 因为它充分利用了全部的四种强化机制。淬火时形成马氏体, 回火时析出碳化物, 造成强烈的*二相强化，同时使韧性大大改善, 故获得马氏体并对其回火是钢的经济和有效的综合强化方法。
合金元素加入钢中, 要的目的是提高钢的淬透性, 保证在淬火时容易获得马氏体。其次是提高钢的回火稳定性, 使马氏体的保持到较高温度，使淬火钢在回火时析出的碳化物更细小、均匀和稳定。这样, 在同样条件下, 合金钢比碳钢具有更高的强度。
合金元素对钢的工艺性能的影响
1. 合金元素对钢铸造性能的影响
固、液相线的温度愈低和结晶温区愈窄, 其铸造性能愈好。合金元素对铸造性能的影响, 主要取决于它们对Fe-Fe3C相图的影响。另外, 许多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点, 钢的粘度, 降低流动性, 使铸造性能恶化。
2.合金元素对钢塑性加工性能的影响
塑性加工分热加工和冷加工。合金元素溶入固溶体中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使钢的热变形抗力提高和热塑性明显下降而容易锻裂。一般合金钢的热加工工艺性能比碳钢要差得多。
3. 合金元素对钢焊接性能的影响
合金元素都提高钢的淬透性, 促进脆性组织(马氏体)的形成, 使焊接性能变坏。但钢中含有少量Ti和V, 可改善钢的焊接性能。
4. 合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关, 钢是适合于切削加工的硬度范围为170HB～230HB。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适当加入S、P、Pb等元素可以大大改善钢的切削性能。
5. 合金元素对钢热处理工艺性能的影响
热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高, 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法,可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会钢的过热敏感性。
§7-2 合金结构钢
用于制造重要工程结构和机器零件的钢种称为合金结构钢。主要有低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。
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