钢材时效期对标准件的影响

hs17

一、什么叫做时效期
　　钢材冶炼轧制后会有很严重的内应力，主要是表面含碳量不均匀、碳偏析、珠光体以大颗粒存在且分布不均匀、晶粒粗大、铁素体以大网状存在。这些情况钢材不能使用，要在自然环境存放一定时间消除内应力，珠光体析出碳使其组织均匀晶粒细化的过程叫时效期。
二、钢材时效的目地  
& ]- u% I  y/ ?. a. S     1、消除钢材冶炼轧制过程中的偏析和内应力。
     2、消除钢材冶炼轧制过程中枝晶偏析应力、珠光体铁素体分布不均匀，使碳原子能更好的分解析出，达到组织平衡状态。
: N  j$ o; ^- k3 @! P+ @$ B     3、消除内应力强化基体组织，提高了钢材的强度、硬度等机械性能。
" l( p/ ?  u: ?& K6 m     4、消除内应力稳定组织，保证产品尺寸公差。
三、时效期未到对产品的影响
　　时效期未到会在冷镦塑变形加工中造成制件开裂，原因为组织不均匀晶粒粗大，粗大的珠光体硬度高、脆。　　
1 C7 s; F1 f+ I2 T* J# Y; c4 d时效期未到钢材退火后，由于晶粒粗大退火后组织不均匀，粗大的珠光体在冷镦时会产生开裂，无法加工。要想组织晶粒细化只有通过正火处理，但钢材正火后硬度很高(片状珠光体)冷镦仍然无法加工。　　
" M6 {( w: z# X- ]1 w/ Q时效期未到对热处理淬火的影响，由于组织为粗大组织加之珠光体晶粒大必然导致铁素体也很粗大，众所周加热时奥氏体在珠光体晶界上产生粗大的珠光体很快转变成奥氏体，但粗大的铁素体很难转变成奥氏体，原因铁素体含碳量极少，在727℃溶碳量最大，为0.0218%。所以淬火后铁素体呈网状保留下来，淬火后为马氏体＋网状铁素体，回火后铁素体不会转变，留下来造成硬度在同一个试样上差别很大。
例如：GB5787 六角法兰面螺栓M6x40，机械性能要求为8.8级，按GB3098.1-2000，部分技术参数：硬度HRC22-32，最小保证载荷为16100N，金相显微镜下观察在同一个视场有两种组织，硬度计测两种硬度值热处理机械性能差别很大，硬度HRC27-29，局部HRC18-20，最小保证载荷大于12000N时就会被拉断。个别产品一段硬度合格，一段硬度不合格，螺纹处合格，螺杆部不合格，严重硬度不均。这样产品重新热处理也无及于事，只有存放一段时间让它自然时效后重新热处理。
四、钢材时效期情况
　　关于钢材时效问题说法不一，大多钢材生产厂家标注为15天，也有说20天的，没有任何标准规定。为了搞清到底多长时间能达时效期，特做了如下试验：
    将武汉钢铁集团公司2003-11-29生产的φ6.5盘料35#，炉号9701，剪下一段做时效期检验。
/ v5 R( r9 E) w( s3 u/ s      12月10日距离时效期(以15天时效期为准)还有四天的金相组织：粗大的珠光体＋粗大网状铁素体，晶粒度为二级；
      12月11日距离时效期(以15天时效期为准)还有三天的金相组织：粗大的珠光体＋细网状铁素体，晶粒度为三级；
. H. n0 Y* b2 m- w      12月12日距离时效期(以15天时效期为准)还有二天的金相组织：珠光体转变较细一些，铁素体明显增多、变粗，晶粒度为五级；
% ~/ D* y/ g: ]/ g  e8 c      12月13日距离时效期(以15天时效期为准)还有一天的金相组织：珠光体转变得更细一些，但局部还有粗大铁素体明显增多有网状也有分布较均匀些，晶粒度局部5级，其余为6级；
      12月14日接近时效期(以15天时效期为准)的金相组织：珠光体比较细小，铁素体由网状转变为均匀分布。
      12月15日超过时效期(以15天时效期为准)后第一天的金相组织：珠光体分布较均匀，铁素体分布也较均匀，晶粒度7级。
$ }0 O% {4 V1 [% @7 L5 D      12月16日超过时效期(以15天时效期为准)后第二天的金相组织，珠光体＋铁素体均匀分布。
- G) D8 f! Z: ]1 F# h五、结论
* V+ h7 O( j5 ?) k; \2 {　   从分析试验检测中知道钢材未到时效期退火危害极大，时效期定为15天达不到要求的理想组织，建议时效期20天。
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1 q9 a  V  `4 n; T8 O8 K9 Z[ 本帖最后由 hs17 于 2008-1-4 16:19 编辑 ]

MARK_HAN

钢材的实效期和炼钢过程中的哪些因素有关呢？
是不是不同炉出的钢材，其实效期也会不同？