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硬度與變形
取兩塊式樣,一塊用于研究不同形變程度對硬度的影響,另一塊研究不同溫度對性能的影響。
冷變形強化在實際生產(chǎn)中具有重要的意義。首先這是一種重要的強化材料的手段,尤其對用熱處理不能強化的材料來說,顯得更為重要。其次,冷變形強化有利于金屬的變形均勻。因為無錫精密鋼管的變形部分產(chǎn)生硬化,將使變形向未變形或變形較少的部分繼續(xù)發(fā)展。第三,冷變形強化可以提高構(gòu)件在使用過程中的性,構(gòu)件一旦超載,產(chǎn)生塑性變形,由于強化作用,可防止構(gòu)件突然斷裂。但是,冷變形強化也給無錫精密鋼管的繼續(xù)變形帶來困難,甚至出現(xiàn)裂紋。因此,在無錫精密鋼管變形和加工過程中常進行"中間退火",以它的不利影響。
公元前六世紀,45#精密鋼管兵器逐漸被采用,為了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經(jīng)過淬火的。隨著淬火技術的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質(zhì)量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了,同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%,而表面含碳量卻達0.6%以上,說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發(fā)展很慢。1863年,英國金相學家和地質(zhì)學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,內(nèi)部會發(fā)生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論,以及英國人奧斯汀早制定的鐵碳相圖,為現(xiàn)代45#精密鋼管熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時,人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法,以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。
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