目前日期文章:201008 (4)

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是一種化學元素,化學符號Ti,原子序數22,是一種銀白色的過渡金屬,其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤,亦有良好的抗腐蝕能力。由於其良好的耐高溫,耐低溫,抗強酸,抗強鹼,以及高強度,低密度,穩定的化學性質,被美譽為「太空金屬」。鈦能與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素熔成合金,造出高強度的輕合金,在各方面有著廣泛的應用,包括太空(噴氣發動機、導彈及太空飛行器)、軍事、工業程序(化工與石油製品、海水淡化及造紙)、汽車、農產食品、醫學(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、運動用品、珠寶及手機等等。鈦於1791年由英國的威廉·格里戈爾(William Gregor)所發現,並由克拉普羅特(Martin Heinrich Klaproth)用希臘神話的泰坦為其命名。



鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣佈於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦最常見的化合物,二氧化鈦可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑及用於製造煙幕或空中文字)及三氯化鈦(TiCl3)(用於催化聚丙烯的生產)。

鈦最有用的兩個特性是,抗腐蝕性,及金屬中最高的強度-重量比。在非合金的狀態下,鈦的強度跟某些鋼相若,但卻還要輕45%。有兩種同素異形體和五種天然的同位素,由46Ti到50Ti,其中豐度最高的是48Ti(73.8%)。鈦的化學性質及物理性質和鋯相似。

物理性質

在金屬元素中,鈦的強度-重量比之高是公認的。它是一種高強度但低質量的金屬,而且具有相當好的延展性(尤其是在無氧的環境下)。。表面呈銀白色金屬光澤。它的熔點相對地高(超過攝氏1,649度),所以是良好的耐火金屬材料。

商業等級的鈦(純度為99.2%)具有約為434兆帕斯卡的極限抗拉強度,與低等級的鋼合金相若,但比鋼合金要輕45%。鈦的密度比鋁高60%,但強度是鋁的雙倍。鈦可被用於各種用途。某些鈦合金(例如βC)的抗拉強度達1,400帕斯卡。然而,當鈦被加熱至攝氏430度以上時,強度會減弱。

它具有相當的硬度,儘管比不上高等級的熱處理鋼。它不具磁性,同時是不良的導熱及導電體。用機械處理時需要注意,因為如不採用鋒利的器具及適當的冷卻手法,鈦會軟化,並留有壓痕。像鋼結構體一樣,鈦結構體也有疲勞極限,因此在某些應用上可保證持久耐用。

鈦是一種雙型的同素異形體,在攝氏882度時,就會從六邊形的α型轉變成體心立方(晶格)的β型。在到達臨界溫度前,α型的比熱會隨著升溫而暴增,但到達後會下降,然後在β型下不論溫度地保持基本恆定。跟鋯和鉿類似,鈦還存在一種ω態,在高壓時熱力學穩定,但也可能在常壓下以介穩態存在。此態一般是六邊形(理想)或三角形(扭曲),在軟性縱波聲頻光子導致β型(111)原子平面倒塌時能被觀測到。

化學性質

鈦的特性中,最為人稱道的就是它優良的抗腐蝕能力——它的抗蝕性幾乎跟鉑一樣好,可以抵抗酸及水中的潮濕氯氣,但仍可被濃酸溶解。

雖然以下的電位-pH圖指出鈦在熱力學上是一種活性很高的金屬,但是它與水及空氣的反應是非常緩慢的。


在純水、高氯酸或氫氧化鈉中的鈦電位-pH圖。

鈦在曝露在高溫空氣中時,會生成一層鈍氧化物保護膜(因此抗腐蝕能力會增強),但在空溫時仍不會失去光澤。在最初形成時,保護層只有一至二奈米厚,但會緩慢地持續增厚;四年間可達25奈米厚。

當鈦在空氣中被加熱至攝氏1200度時會燃燒起來,而在純氧中最低只需攝氏610度,燃燒過程中會生成二氧化鈦。因此不能在空氣中熔掉鈦,因為在到達熔點前鈦會先燃燒起來,所以只能在惰性氣體或真空中熔化鈦。鈦也是少數會在純氮氣中燃燒的元素(於攝氏800度時燃燒起來,生成氮化鈦,並導致脆化)。鈦不受稀硫酸、稀鹽酸、氯氣、氯溶液及大部份有機酸的腐蝕。它具有順磁性(會微弱地被磁鐵吸引),及相當低的導電性和導熱性。

實驗指出,天然鈦在受到氘核轟擊後會具有放射性,主要釋放出正電子及硬性γ射線。當赤熱時鈦會與氧氣結合,到攝氏500度時會與氯氣結合。鈦亦會與其他鹵素結合,及吸收氫氣。



資料來源: wiki

 

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所謂調質鋼,一般是指含碳量在0.3-0.6%的中碳鋼。一般用這類鋼製作的零件要求具有很好的綜合機械性能,即在保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性,人們往往使用調制處理來達到這個目的,所以人們習慣上就把這一類鋼稱作調質鋼。. 各類機器上的結構零件大量採用調質鋼,是結構鋼中使用最廣泛的一類鋼。

調質鋼在化學成分上的特點是,碳含量0.3-0.5%,並含有一種或幾種合金元素,具有較低或中等的合金化程度。鋼中合金元素的作用主要是提高鋼的淬透性和保證零件在高溫回火後獲得預期的綜合性能。   

熱處理工藝是在臨界點以上一定溫度加熱後淬火成馬氏體,並在500℃-650℃回火。熱處理後的金相組織是回火索氏體。這種組織具有強度、塑性和韌性的良好配合。   
調質鋼的質量要求,除一般的冶金方面的低倍和高倍組織要求處,主要為鋼的力學性能以及與工作可靠性和壽命密切相關的冷脆性轉變溫度、斷裂韌性和疲勞抗力等。在特定條件下,還要求具有耐磨性、耐蝕性和一定的抗熱性。由於調質鋼最終採用高溫回火,能使鋼中應力完全消除,鋼的氫脆破壞傾向性小,缺口敏感性較低,脆性破壞抗力較大,但也存在特有的高溫回火脆性。   

大多數調質鋼為中碳合金結構,屈服強度(σ0.2)在490-1200Mpa。以銲接性能為突出要求的調質鋼,為低碳合金結構鋼,屈服強度(σ0.2)一般為490-800Mpa,有很高的塑性和韌性。少數沉澱硬化型調質鋼,屈服強度(σ0.2)可到1400Mpa以上,屬高強度和超高強度調質鋼。

常用的合金調質鋼按淬透性和強度分為4類:   
①低淬透性調鋼;   
②中淬透性調質鋼;   
③較高淬透性調質鋼;   
④高淬透性調質鋼。

力學性能


1.合金元素對力學性能的影響   
淬透性能相同的鋼調質到相同硬度時,抗拉強度基本相同,硬度與抗拉強度大致成直線關係。   
各種成分的合金鋼調質到各種硬度值時,硬度值為400HB (抗拉強度約為1400MPa)時,屈強比值最高,約為0.9,淬火狀態的組織對屈強比有很大影響。   
調整增加鋼材淬透性的合金元素的含量,可以得到相同的淬透性能,得到相同的抗拉強度和屈服強度。因此,在選擇合金元素時應優先選擇增加淬透性能作用顯著而價格較低的元素,如硼、錳、鉻等。但是合金元素不同的鋼要調質到相同的硬度所採用的回火溫度各不相同,即各種鋼的抗回火性能不同。   
淬透性能相同的鋼調質到相同硬度時,抗拉強度和屈服強度雖基本相同,但是脆性破壞傾向差別很大,低溫衝擊試驗尤為明顯。成分不同的鋼調質後硬度與疲勞極限的關係不同。硬度在35HRC以下時疲勞極限和硬度成直線關係,疲勞極限的波動範圍為130MPa。硬度超過35HRC時,疲勞極限的波動範圍變寬。如硬度為55HRC時,疲勞極限的波動範圍達380MPa。   2.調質零件硬度的確定   零件的淬透情況相同時,調質後的硬度即可反映零件的屈服強度與抗拉強度,因此零件圖紙和技術條件一般只規定硬度數值。只有很重要的零件才規定其他力學性能指標。   
調質零件硬度的確定,必須考慮到製造工藝的要求和使用時的載荷條件。從製造工藝考慮,希望零件在毛坯狀態調質,而後進行切削加工和裝配。這樣零件熱處理時產生的變形和脫碳在以後的切削加工中加以消除。但是採用這種製造程序的零件,其硬度不能過高,一般不超過300HB,個別的不超過350HB,否則對切削加工不利。要求硬度更高的零件(如有的汽車半軸要求硬度為341~415HB),只能先切削加工,然後再進行調質處理,這時零件加熱時應防止脫碳和變形,有時熱處理後要增加校直工序。小批量或單件生產的零件,切削加工所允許的硬度可以適當提高。   
確定調質零件硬度時還必須考慮到生產的特點,小批單件生產的產品,不同零件可以選定不同的硬度,大批量流水生產的工廠希望大部分零件的硬度範圍一致或固定在幾個硬度範圍內,這對組織熱處理生產有很大的方便。   
從零件使用角度考慮,確定調質零件的硬度時要注意到零件的工作條件和零件的形狀。一般的講,硬度值高,抗拉強度、屈服強度和光滑樣品的疲勞強度都高,但是塑性指標降低,脆性破壞傾向和應力集中的敏感性增加,因此,當零件上有起應力集中作用的缺口(花鍵、槽或斷面變化大)時,為使應力分佈均勻、減少應力集中現象,這時較低的硬度反而可以獲得較高的疲勞性能。
 
合金調質鋼


用途

  合金調質鋼廣泛用於製造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件,如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。

性能要求

  調質件大多承受多種工作載荷,受力情況比較複雜,要求高的綜合機械性能,即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調質鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同,對淬透性的要求不一樣。

成分特點

(1)中碳:碳質量分數一般在0.25%~0.50%之間,以0.4%居多;   
(2)加入提高淬透性的元素哥斯達黎加、Mn、Ni、Si等:這些合金元素除了提高淬透性外,還能形成合金鐵素體,提高鋼的強度。如調質處理後的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多;   (3)加入防止第二類回火脆性的元素:含Ni、哥斯達黎加、Mn的合金調質鋼,高溫回火慢冷時易產生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性,其適宜含量:Mo的質量分數為0.15%~0.30%,或W的質量分數為0.8%~1.2%。
 
資料來源:"百度百科"

 

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① 分為直柄和錐柄;

② 特點
a) 只有兩個刀齒;

b) 直徑精度 :e8—>加工槽寬精度為H9的鍵槽,d8—>加工槽寬精度為N9的鍵槽 ;

c)端面刃為主刀刃,圓周刃為副刀刃,能軸向進給;

d)刀具重磨時只磨端面刃(直徑不變)。


2)尖齒槽銑刀 :

① 直徑D = 50、63、80、100、125

② 寬度L = 4~25 ,精度k8

③ 加工H9槽

④ 端面沒有刃 ,重磨後寬度變化小。


3)三面刃銑刀

① 分為直齒(Ⅰ型和Ⅱ型)、錯齒(有刃傾角)和鑲齒(可恢復刀寬)

② 特點:三面有刃,加工表面品質好;重磨後寬度尺寸變化較大

③ 精度:外徑(js16),寬度(普通級k11和精密級k8)

④ 應用:


單獨使用:銑弧形尾的槽

兩刀組合:同時加工兩側面(兩側面的距離由中間隔套控制)



4)模具銑刀——加工模具型面、型腔

① 高速鋼:分為圓錐形、圓錐形球頭和圓柱形球頭,又分為直柄、削平型直柄、莫氏錐柄

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資料來源:刀網論壇



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