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Q235钢的等级及物理性能特点分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:GB 700—1988标准中碳素结构钢Q235按冶金质量分为A、B、C、D四个等级,各等级的钢中硅的质量分数均为0.30%,区别在于碳含量和硫、磷含量不同。磨损试验表明,摩擦因数随着接触应力的增加而增大,平均相对耐磨性是GCr15钢的2.2倍。淬火规范淬火温度920℃,在w为10%的盐水中冷却淬火,硬度41~44HRC,抗拉强度1391.6MPa,采用360℃×30min回火,在w为10%的盐水中冷却,硬度32~34HRC,抗拉强度1036.84MPa。渗硼规范950℃×6h渗硼,渗硼层达400~410μm,硬度高达1850HV0.1。

Q235钢的等级及物理性能特点分析

(1)材料的特性

在钢厂供货状态时,该钢只保证力学性能而不保证化学成分,所以杂质成分如S、P偏多一点,Q235是碳素结构钢,与旧标准GB 700—1979牌号中的A3、C3钢相当,是沿用俄罗斯ГОСТ的牌号。

其牌号中的Q代表屈服强度。通常情况下,该钢不经热处理就可以直接进行使用。

GB 700—1988标准中碳素结构钢Q235按冶金质量分为A、B、C、D四个等级,各等级的钢中硅的质量分数均为0.30%,区别在于碳含量和硫、磷含量不同。A、B级碳的质量分数为0.14%~0.22%和0.12%~0.20%,C、D级碳的质量分数为≤0.18%、≤0.17%,A级的锰含量最小,D级硫、磷含量最小。

国内有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火工艺制作冷作模具的实例。

利用双层辉光离子渗金属技术,在该钢表面进行Mo-Cr共渗,随后进行超饱和渗碳、淬火及回火复合处理,Mo-Cr共渗层厚度在100μm以上,表面钼的质量分数可达20%,铬的质量分数达到10%,超饱和渗碳表面含碳量超过2.0%,表面成分接近钼系高速钢,淬火及回火后表面硬度高达1300HV,超过一般冶金高速钢。磨损试验表明,摩擦因数随着接触应力的增加而增大,平均相对耐磨性是GCr15钢的2.2倍。

(2)淬火规范

淬火温度920℃,在w(NaCl)为10%的盐水中冷却淬火,硬度41~44HRC,抗拉强度1391.6MPa,采用360℃×30min回火,在w(NaCl)为10%的盐水中冷却,硬度32~34HRC,抗拉强度1036.84MPa。金相组织为回火托氏体+少量铁素体。

(3)强韧化处理

1)(F+M)双相区淬火。

淬火温度780℃,保温3~6min,热轧钢抗拉强度由400MPa提高到1000MPa。可得到不同体积分数的(F+M)双相组织,为低碳马氏体位错亚结构,具有较好的塑性、韧性和冷加工性能。

2)预淬火+亚温淬火。

900~950℃×2~7min,得到板条马氏体,再加热至780℃(双相区)×5min,得到一定比例的(F+M)双相组织。(www.xing528.com)

(4)耐火砖模具热处理

900~930℃×6h渗碳,570℃×2~3h渗氮,900℃渗硼,出炉水淬,180~200℃回火。硬度达1400~1800HV0.1,耐磨性、耐蚀性及耐热性好。

(5)低碳马氏体淬火

900~950℃×5min淬火,盐炉加热,盐水冷却,硬度达36~40HRC。淬火后不回火直接使用。

(6)渗硼规范

950℃×6h渗硼,渗硼层达400~410μm,硬度高达1850HV0.1。

渗剂成分(质量分数):Na2B4O725%+KBF410%+稀土合金5%+石墨60%。

(7)典型应用举例

1)可用于各种模具把手以及其他不重要的模具零件。

2)剪板机刀片螺栓锻件胎模冲头,曾选用GCr15、9SiCr、T8及45钢,由于工件有咬模、粘模现象发生,锻坯很难从模具中冲出来,致使冲头产生塑性变形、弯曲和断裂,使用寿命较短,每10件冲头约冲螺栓800~1200件;后采用Q235钢做冲头材料,经淬火后不回火直接使用,硬度为36~40HRC,每10件冲头能冲螺栓2000件以上,而且失效形式为塑性变形,解决了冲头在使用中碎裂的现象。

3)耐火砖模具经化学热处理及淬火、回火,使用寿命提高3~5倍。

4)经渗硼后的冷作模具,比20Cr渗碳模具的使用寿命提高两倍。

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