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2025-05
弹簧电镀工艺
镀锌工艺一、工艺简介锌是一种银白色的金属,常温下较脆,原子量为65.38,密度为7.17g/cm3。它是两性金属,既能与酸作用又能与硷作用。实际使用的镀锌层是经过钝化处理的。因为将镀锌层在含铬酸的溶液中钝化,可以在镀锌表面获得一层化学稳定性较高的各种色彩的铬酸盐薄膜,其防护能力可提高5~8倍,而且表面美观,增加了装饰效果。二、工艺特点1.可得光泽,平滑的镀层2.可直接镀在碳化,氮化的钢铁上和铸铁上3.电流效率较高4.废液处理容易,只需用高ph值将锌沉淀5.导电性佳,节省电源6.产生氢脆性小7.可在较高温下得到光泽镀层8.镀浴安定,毒性小,成本低三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀锌7~1290°折弯不开裂12H(国标中性盐雾实验)镀双层镍镍是一种银白略带黄色的金属。镍的原子量为58.69,密度为8.9g/cm3,熔点为1452℃。由于镀镍层具有很多优异的性能,其应用几乎遍及现代工业的所有部门。在电镀工业中,镀镍层的生产量仅次于镀锌层而居第二位。二、工艺特点1.镍的电位比钢铁高,特别是镍具有强烈的钝化能力,钝化后的电位更高,所以对钢铁基体来说,镍层为阴极性镀层。2.以瓦特镍为基础加入添加剂,高整平性,亮度高,镀层较脆,不宜镀厚。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀镍10~1590°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)镀雾镍一、工艺简介水雾镍&粉雾镍,为镍与不导电的微粒子共析,而生成的镀层,外观为消光之表面;此镀层除了可提高镀件之耐蚀性外,兼可得到高雅似锦之缎面镀件表面。由于镀件表面为似锦缎之雾面,可减低光的反射。因此适用于汽车、光学仪器及缝纫机等之零件;更由于外观类似铝合金经阳极处理后之表面,因此,亦适用于建筑材料、家具、水暖器材育乐用品、五金工具零件及各式首饰、饰品类配件等。二、工艺特点1.外观高雅似锦,可减低光的反射。2.表面柔和的金属光泽,人眼注视后不会觉得疲劳。3.在耐蚀性好。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀雾镍10~1590°折弯不开裂12H(国标中性盐雾实验)镀镍铬一、工艺简介电沉积铬的研究始于19世纪50年代,鉴于镀铬过程的特殊性,直至1925年前后才研究出具有实用价值的镀液和工艺,并开始在工业上获得广泛应用,当时使用的镀液成分一直沿用至今。由于铬层的良好性能,使镀铬一直在电镀工业中占有重要的地位,并相继发展了微裂纹和微孔铬、黑铬、松孔镀铬、低浓度镀铬、三价铬镀铬等。广泛用于汽车、自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表,日用五金等零部件。二、工艺特点1.镍铬电镀的铬镀层具有良好的钝化能力、良好的化学稳定性和反射能力。2.表面光泽度高,有较强的装饰性。3.镀铬的阴极电流效率十分低,通常只有13%-18%。4.镀液的分散能力甚差,形状复杂的工件需设计象形阳极或保护阴极,对挂具的要求高。5.温压和电流密压是相互制约的,只有严格的控制,才能获得光亮的铬层。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀镍铬10~15(Cr:0.2~3)90°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)镀三价铬一、工艺简介三价铬从根本上根除六价铬的污染与危害,人们早在一百多年前以进行了三价格镀铬的研究,提出了不少配方。但是,这些镀液性能和镀层质量均存在不少问题,并未投入工业生产。近年来,由于铬酐对环境污染的日趋严重,三价铬镀铬的研究再次引起人们的重视。二、工艺特点1.可在室温下操作,不需任何加温设备。2.三价铬镀铬液有比炉好的分散能力和深镀能力,有利于复杂制件的镀铬,也消除了高电流密度下的烧焦问题。3.三价铬镀铬工艺有忍受电镀电流中断而不会导致铬层钝化的能力。4.三价铬镀铬降低了镀液中金属铬的浓度,废水处理简单,大大减轻了对环境的污染。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀三价铬10~15(Cr:0.2~3)90°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)不锈钢电解抛光一、工艺简介不锈钢电解抛光,是在一定的条件下、一定的溶液中,金属工件作阳极溶解,降低金属工件表面粗糙度,产生一定的金属光泽的工艺方法,进一步提高金属工件之装饰外观,通常电解抛光之金属工件为钢材。在各行业中得到广泛应用,如家具饰品、餐具、电器、航空、印刷行业等。二、工艺特点1.采用不锈钢电解,产品不易生锈且硬度特高。2.电解后,产品表面光亮,装饰性极强
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不锈钢弹簧的清洗方法
按表面状态的洗涤方法:一般注意事项洗涤时请注意不发生弹簧表面划伤避免使用漂白成分以及含研磨剂的洗涤液、钢丝球(刷辊球)、研磨工具等,为了除掉洗涤液,洗涤结束时,用洁净水冲洗表面化。表面状态及洗涤方法灰尘以及易除掉垢——用肥皂、弱洗剂或用温水洗涤;标签及贴膜——用温水、弱洗涤剂来擦洗;粘结剂成分——使用酒精或有机溶液;脂肪、油、润滑油污染——用柔和的布或纸擦干以后用中性的洗涤剂或氨溶液或专用洗涤药品来洗涤;漂白剂以及种酸附着——立即用水冲洗,用氨或中性碳酸苏打水溶液里浸泡,后用中性洗涤剂或温水洗涤;有机碳化物附着——浸泡在热的中性洗涤剂或氨溶液然后用含弱研磨的洗涤剂洗涤;指纹——用酒精或有机溶剂(乙醚、苯),用柔软的布擦干以后再用水洗涤;彩虹纹过多——使用洗涤剂或油引起,洗涤时用温水中性洗涤剂;焊接受热变色——用10%硝酸或氢氟酸溶液洗涤以后再用氨水碳酸苏打淡溶液中和处理然后用水洗涤--专门洗涤药品使用;表面污染物引起的锈——使用硝酸(10%)或研磨洗涤剂洗涤--使用专用洗涤药品。
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2025-05
拉簧及压簧的设计方法
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧选材、弹簧指数C。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不唯一的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,簧丝剖面为圆形。已知最小载荷Fmin=200N,最大载荷Fmax=500N,工作行程h=10mm,弹簧Ⅱ类工作,要求弹簧外径不超过28mm,端部并紧磨平。解:试算(一):(1)选择弹簧材料和许用应力。选用C级碳素弹簧钢丝。根据外径要求,初选C=7,由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm,由表1查得sb=1570MPa,由表2知:[t]=0.41sb=644MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.21由式得d≥4.1mm由此可知,d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件,应重新计算。试算(二):(1)选择弹簧材料同上。为取得较大的I>d值,选C=5.3。仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.29由式得d≥3.7mm。可知:I>d=4.4mm满足强度约束条件。(3)计算有效工作圈数n由图1确定变形量λmax:λmax=16.7mm。查表2,G=79000N/mm2,由式得n=9.75取n=10,考虑两端各并紧一圈,则总圈数n1=n+2=12。至此,得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案,但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量,再次进行试算。试算(三):(1)仍选以上弹簧材料,取C=6,求得K=1.253,d=4mm,查表1,得sb=1520MPa,[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径。得d≥3.91mm。知d=4mm满足强度条件。(3)计算有效工作圈数n。由试算(二)知,λmax=16.7mm,G=79000N/mm2由式得n=6.11取n=6.5圈,仍参考两端各并紧一圈,n1=n+2=8.5。这一计算结果即满足强度与刚度约束条件,从外形尺寸和重量来看,又是一个较优的解,可将这个解初步确定下来,以下再计算其它尺寸并作稳定性校核。(4)确定变形量λmax、λmin、λlim和实际最小载荷Fmin弹簧的极限载荷为:因为工作圈数由6.11改为6.5,故弹簧的变形量和最小载荷也相应有所变化。由式得:λmin=λmax-h=(17.77-10)mm=7.77mm(5)求弹簧的节距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧丝展开长度L在Fmax作用下相邻两圈的间距δ≥0.1d=0.4mm,取δ=0.5mm,则无载荷作用下弹簧的节距为p=d+λmax/n+δ1=(4+17.77/6.5+0.5)mm=7.23mmp基本符合在(1/2~1/3)D2的规定范围。端面并紧磨平的弹簧自由高度为取标准值H0=52mm。无载荷作用下弹簧的螺旋升角为基本满足γ=5°~9°的范围。弹簧簧丝的展开长度(6)稳定性计算b=H0/D2=52/24=2.17采用两端固定支座,b=2.17<5.3,故不会失稳。(7)绘制弹簧特性线和零件工作图。
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不锈钢材质和鉴别
耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。不锈钢通常按基体组织分为:①铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。②奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。③奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。④马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。型号301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。型号304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。型号309—较之304有更好的耐温性。型号316—继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1]型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。400系列—铁素体和马氏体不锈钢型号408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。型号409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。型号410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。型号416—添加了硫改善了材料的加工性能。型号420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。型号430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。型号440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。500系列—耐热铬合金钢。600系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。型号630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。1.概述总部集中管理互联网视频监控解决方案,是基于IP架构,是针对有总部、分部概念,有用户权限管理和级别的概念,通过互联网传输图像,总部有专线(固定IP)接入Internet,分部有非专线接入到Internet的网络环境,总部多人同时看任何摄像点,分部用户只看本部的摄像点的商用行业的应用。在分部安装网络摄像机,将分散、独立的视频采集点进行联网,满足在中心多人同时实时视频监控,实现跨区域的统一监控、统一存储、统一管理、统一调度等功效。适用于有分部的企业、集团等场景的视频监控系统。为各行各业的管理决策者提供了一种全新的、直观的扩大视觉和听觉范围工具,成为一种对各行各业都较为行之有效的监督手段和管理资源。2.系统特点:(解决关注的问题)快速搭建分散摄像点的统一监控系统:该系统能把跨区、分散、离城市较远的摄像点,快速搭建成总部统一的实时监控系统。总部多人实时监控系统:该系统能解决Internet传输带宽瓶颈,满足某摄像点处于焦点时,多用户同时浏览,没有带宽瓶颈。节省网络传输资源的监控系统:与同类产品相比,该监控系统的前端存储、按客户端的需求勾流。在按需勾流机制下,系统中的网络摄像机、平台服务器、客户端等组件之间不产生多余视频流的传输,能够控制接收实时流的总入口网络带宽,可根据用户优先级勾流,这种机制大大节省通讯带宽。强大统一的WEB客户端:MS-1000M集成WEB服务器,对外提供统一的Web访问界面,与用户PC建立B/S架构。通过MS-1000M提供的Web管理界面,用户可以在任何一台带有网络浏览器的终端上,轻松实现系统的业务配置、用户管理、设备管理、音视频实况预览、实况轮切、历史图像的点播回放、云台控制、告警联动、Web客户端抓拍和录像、录像下载。3.组网应用:该系统主要由前端网络摄像机、中心监控平台、监控客户等组件组成。中心监控平台是1台MS-1000M集成监控平台服务器,总部的监控中心采用C/S架构的统一客户端7×24小时监控,管理型用户采用B/S架构,通过办公PC的IE根据职能要求监视,前端摄像机前端移动侦测储存,前端在紧急按钮、固定时间、移动侦测上传MS-1000M中心录像备份。总部中心监控平台MS-1000M采用固定IP地址的有线/光纤宽带接入Internet,分部的摄像机统采用ADSL或宽带接入Internet。摄像机前端D1存储,总部、分控中心、WEB用户远程调用,而且随时实时CIF@25F实时监控和双向对讲。单台MS-1000M最多可管理1000个前端编码设备和6000个客户端用户(解码器/MS/WEB),最多可同时接收100路CIF@25F或50路D1@25F的实时视频流并且组播给中心的多用户。系统支持接入的控制,高权限的用户优先选择视频流。MS-1000M支持树型级联和横向堆叠组网模式扩展,最多可扩展到60台,系统可弹性扩展存储容量、录像路数、实时视频流转发路数、前端编码器接入数量、客户端用户接入数量。3.1.应用系统架构:前端子系统CIF单流到MS-1000M后组播到客户端,满足某摄像点处于焦点时,多用户同时浏览,没有带宽瓶颈。前端子系统D1录像,客户端远程调用,前端在紧急按钮、固定时间、移动侦测上传MS-1000M中心,移动监控。中心客户端和移动分控中心能在运动中同时实时视频监控多路运动中的前端子系统,语音双向指挥前端子系统运动的线路。MS-1000M根据按MS请求勾流,能节省通讯带宽,MS-1000M可设定同时上传流的数量,控制着总体带宽,高权限用户客户端请求优先使用带宽。4.主要组件功能:4.1.中心平台子系统MS-1000M服务器的主要功能:MS-1000M创造性的将监控平台所需的各项功能集成在一台AllInOne设备,是一个集成WEB服务、管理和认证、数据库、存储、转发、回放等六大功能模块为一体的监控平台。该设备是以宽带网络为媒介通讯通道,使多个区域多个用户对多个网络摄像点进行实时监控、接收/处理报警、录像和存储、查看历史录像、与远程对讲、对多个监控点进行组播等业务。4.2.(aMS)移动监控客户端的主要功能:主要用于实时视频流览、录像回放、网络摄像机管理,支持多种画面视频浏览、音频监听、双向对讲、云台控制、视频检索和回放、前端录像备份、搜索自动配置、远程管理等业务。另外集成3G拨号、前端3G通道唤醒功能。支持各种视频监控报警源(视频丢失、移动侦测、开关量输入等)的告警联动,支持多种联动动作(图像弹出、图像储存、开关量输出、云台预置位),报警源和联动动作可以灵活配置;支持按时间段布防/撤防,支持手动的布防/撤防。4.3.(IPC)网络摄像机的主要功能:把与其连接的拾音器的模拟信号转换成数字信号,进行实时音视频信号的编码压缩、储存,并封装为IP数据包,通过IP网络传送到指定的目的地址(组播模式)。网络摄像机插入TF卡或移动硬盘的配置,其具备不依赖其他组件能独立完成运行,能即插即用,支持前端存储(音视频录像),移动侦测录像解决客户关心的图像又能节省储存器。
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不锈钢牌号分组
200系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300系列—铬-镍奥氏体不锈钢型号301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。型号304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。型号309—较之304有更好的耐温性。型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。400系列—铁素体和马氏体不锈钢型号408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。型号409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。型号410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。型号416—添加了硫改善了材料的加工性能。型号420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。型号430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。型号440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。500系列—耐热铬合金钢。600系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。型号630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
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压缩弹簧的强化处理
压缩弹簧强化圆簧,由于其螺旋几何形状,因以对其的强化作业要比平表面的板簧强化困难些。另外,还必须严格评估圆簧横切面的强化效果,从而充分了解圆簧抗疲劳断裂的抗力大小。圆簧被一个个单独地经一连续输送链系统送入抛丸室,抛丸室内装有一组平行辊道,强化的同时,辊道不停滚动,带动圆簧边旋转边前行。这样旋转的通过方式能让高速丸流通过圆簧各个环圈间,打到里圈的金属表面上,那里恰恰是圆簧应力最集中的部位。对于产能要求高的应用,可选择一种能同时喷两个圆簧的强化设备。最新的研发结果,是在原来抛丸强化设备基础上,结合入多个喷嘴,用于对圆簧特定区域(应力集中取悦)更目标明确、火力集中的喷丸处理。板簧强化可利用一种连续通过式抛丸强化设备对板簧进行一个接一个单独的强化处理,让板簧几何凹面曝露在高速丸流下。典型的机型是包括一个抛头用于抛射板簧顶部,侧边装一个抛头,同时喷板簧左右侧面。这套标准款板簧强化设备的通过速度是10英尺/分钟,如需要更高的产速,则可增加抛头数量,调节电机频率。在工作条件下,板簧会重复受到单向弯曲应力影响,因此有时是被应力强化的。在强化过程中,就模拟板簧在以后使用过程中会受到“应力强化”的情况,让它在承受负荷的方向上施与一个“静态应力”的同时,对其进行喷丸强化。强化完毕后,释放该外加的静态应力。实验证明,应力强化比常规强化能更进一步延长板簧的使用寿命。悬架弹簧强化归功于高应力轻量化设计,近年来悬架弹簧重量大大降低,新车型悬架弹簧的应力>1000Mpa非常常见。弹簧在如此高应力下服役,已经超过材料可以承受的极限,所以必须辅之以其它的强化手段(如抛/喷丸)。主机厂商对汽车悬架弹簧采用非常严格的试验标准,最长的1项试验周期长达70天(10周),其原应在于在高应力条件下工作的悬架弹簧,一旦表面受到应力腐蚀即产生腐蚀疲劳失效,断裂后的弹簧端口倘若戳破轮胎将有可能造成重大的安全和人身事故。抛/喷丸是悬架弹簧最有效的强化手段,高应力弹簧经过适当的喷丸之后疲劳寿命可以提高5倍以上,悬架弹簧的抛/喷丸目前大都使用钢丝切丸,工艺上多次喷丸(不同丸粒直径)普遍应用。弹簧表面压应力强度和深度是衡量喷丸效果的重要指标。良好的喷丸表面应力至少在-600Mpa以上,距表面50um处可达到-800Mpa,应力喷丸弹簧的表面压应力可达-800Mpa以上,距表面50um处可达到-1200Mpa目前,国内外知名的弹簧厂商,如辽阳克索等都普遍使用一种连续通过式防滚架强化设备,工件通过一个悬挂式输送链进行传送。每个零件必须在三个抛丸位置,根据设定的时间进行三次抛丸强化处理循环。强化完成后,抛头停止,出料门打开,强化后的工件自动吊出,新工件进入,新循环开始。该设备的产能可达500件/小时。
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2025-05
各种不锈钢弹簧的耐腐蚀性能
各种不锈钢弹簧的耐腐蚀性能304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。301不锈钢弹簧在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。302B是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。304L是碳含量较低的304不锈钢弹簧的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢弹簧在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
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2025-05
常用金属材料重量计算公式
常用金属材料重量计算公式(每千只重量)圆钢重量(公斤)=0.00617×直径×直径×长度方钢重量(公斤)=0.00785×边宽×边宽×长度六角钢重量(公斤)=0.0068×对边宽×对边宽×长度八角钢重量(公斤)=0.0065×对边宽×对边宽×长度螺纹钢重量(公斤)=0.00617×计算直径×计算直径×长度角钢重量(公斤)=0.00785×(边宽+边宽-边厚)×边厚×长度扁钢重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽×长度钢管重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)×长度钢板重量(公斤)=7.85×厚度×面积圆紫铜棒重量(公斤)=0.00698×直径×直径×长度圆黄铜棒重量(公斤)=0.00668×直径×直径×长度圆铝棒重量(公斤)=0.0022×直径×直径×长度方紫铜棒重量(公斤)=0.0089×边宽×边宽×长度方黄铜棒重量(公斤)=0.0085×边宽×边宽×长度方铝棒重量(公斤)=0.0028×边宽×边宽×长度六角紫铜棒重量(公斤)=0.0077×对边宽×对边宽×长度六角黄铜棒重量(公斤)=0.00736×边宽×对边宽×长度六角铝棒重量(公斤)=0.00242×对边宽×对边宽×长度紫铜板重量(公斤)=0.0089×厚×宽×长度黄铜板重量(公斤)=0.0085×厚×宽×长度铝板重量(公斤)=0.00171×厚×宽×长度圆紫铜管重量(公斤)=0.028×壁厚×(外径-壁厚)×长度圆黄铜管重量(公斤)=0.0267×壁厚×(外径-壁厚)×长度圆铝管重量(公斤)=0.00879×壁厚×(外径-壁厚)×长度
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不锈钢知识(3):新型不锈钢
2-1.铁素体钢含铬大于14%的低碳铬不锈钢,含铬大干27%的任何含碳量的铬不锈钢,以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势,基体组织为铁素。这类钢在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。2-2.铁素休-马氏体钢这类钢在高温时为y+a(或δ)两相状态,快冷时发生y-M转变,铁素体仍被保留,常温组织为马氏体和铁素体,由于成分及加热温度的不同,组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。0Crl3钢,lCrl3钢,铬偏上限而碳偏下限的2Cr13钢,Cr17Ni2钢,Cr17wn4钢,以及在ICrl3钢基础上发展起来的许多改型12%铬热强钢(这类钢也叫做耐热不锈钢)中的许多钢号,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均属干这一类。铁素体—马氏体钢可以部分地接受淬火强化,故可获得较高的机械性能。但它们的机械性能与工艺性能在很大程度上受组织中铁素体的含量及分布形态的影响。这类钢按成分中的含铬量分属12~14%与15~18%两个系列。前者具有抵抗大气及弱腐蚀性介质的能力,并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数;后者的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当,但在一定程度上也保留着高铬铁素体钢的某些缺点。2-3.马氏体钢这类钢在正常淬火温度下处在y相区,但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在3OO℃左右,故冷却时转变为马氏体。这类钢包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能,均和含铬12~14%的铁素体-马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体,机械性能比上述钢要高,但热处理时的过热敏感性较低。2-4.马氏体—碳化物钢Fe-C合金的并析点的含碳为0.83%,在不锈钢中由于铬使S点左移,含12%铬和大于0.4%碳的钢(图11-3),以及含18%铬和大于0.3%碳的钢(图卜)3)均属于过共析钢。这类钢在正常淬火温度加热,次生碳化物不能完全溶于奥氏体,因此淬火后的组织为马氏体和碳化物组成。属于这一类的不锈钢牌号不多,却是一些含碳比较高的不锈钢,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV、9Crl7MoVCo钢等,含碳量偏上限的3Crl3钢在较低的温度下淬火,也可能出现这样的组织。由于含碳量高,上述9Cr18等三个钢号中虽含有较多的铬,但其耐腐蚀性能仅与含12~14%锗的不锈钢相当。这类钢的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。2-5.奥氏体钢这类钢含有较多扩大y区和稳定奥氏体的元素,在高温时为均为y相,冷却时由于Ms点在室温以下,所以在常温下具有奥氏体组织。18-8,18-12、25-20、20-25Mo等铬镍不锈钢,以锰代替部分镍并加氮的低镍不锈钢如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。奥氏体不锈钢具有前已述及的许多优点,虽然机械性能也比较低,和铁素体不锈钢—样不能热处理强化,但可以通过冷加工变形的方法,利用加工硬化作用提高它们的强度。这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需通过适当地合金添加剂及工艺措施消除。2-6.奥氏体-铁素体钢这类钢因扩大y区和稳定奥氏体元素的作用程度,不足以使钢在常温或很高的温度下具有纯奥氏体组织,因此为奥氏体-铁素体复相状态,其铁素体量也因成分及加热温度不同而可在较大的范围内变化。属于这一类的不锈钢很多,如低碳的18-8铬镍钢,加钛、铌、钼的18-8铬镍钢,特别是在铸钢的组织中均可见到铁素体,此外含铬大于14~15%而碳低于0.2%的铬锰不锈钢(如Cr17Mnll),以及目前研究的和已获得应用的大多数铬锰氮不锈钢等。与纯奥氏体不锈钢比较,这类钢的优点很多,如屈服强度较高,抗晶间腐蚀的能力较高,应力腐蚀的敏感性低,焊接时产生热裂纹的倾向小,铸造流动性好等等。缺点是压力加工性能较差,点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁场作用下表现出弱磁性等。所有这些优点和缺点均来源于组织中的铁素体。2-7.奥氏钵-马氏体钢这类钢的Ms点低于室温,固溶处理以后为奥氏体组织,易于成形和焊接。通常可用两种工艺方法使之发生马氏体转变。一是固溶处理以后经700~800度加热,奥氏体因析出碳化铬而转变为介稳定状态,Ms点升高至室温以上,冷却时转变为马氏体;二是固溶处理以后直接冷却至Ms与Mf点之间,使奥氏体转变为马氏体。后一方法可获得较高的耐腐蚀性能,但固溶处理以后至深冷的间隔时间不宜过久,否则会因奥氏体的陈化稳定作用而使深冷的强化效应降低。经上述处理以后钢再经400~500度时效,使析出金属间化合物进—步强化。这类钢的典型钢号有17Cr一7Ni一A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。这类钢也称为奥氏体-马氏体时效不锈钢,并因为实际上这些钢的组织中除奥氏体和马氏体以外,还存在不同数量的铁素体,故也称为半奥氏体沉淀硬化不锈钢。这类钢是50年代后期发展和应用的新型不锈钢,它们总的特点是强度高(C可达100一150)及热强性好,但由于含铬量较低并在热处理时有碳化铬析出,因此耐腐蚀性能比标准的奥氏体不锈钢要低一些。也可以说这类钢的高强度是在牺牲一部分耐腐蚀性能与其他性能(如非磁性)的情况下获得的,目前这类钢主要用于航空工业及火箭导弹生产方面,一般机械制造中应用尚不普遍,并且在分类上也有把它们纳为超高强度钢的一个系列。
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不锈钢知识(2):不锈钢的性能与组织
不锈钢的性能与组织目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明:①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。1-2.碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。1-3.镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。1-4.锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0到10.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。��是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素。钴作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。硼:高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0.5~0.6%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0.5~0.6%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达0.06%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达0.06%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素,PH17-10P钢(含0.25%磷)乃PH-HNM钢(含0.30磷)等。硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8钢(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值为1.8公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击值为3.24公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。2).按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点按化学成分(主要是含铬量)及用途,不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类,这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。不锈钢的分类、主要成分及性能比较分类大概成分(%)淬火性耐蚀性加工性可焊接性磁性CCrNi铁素体系0.35以下16-27-无佳尚佳尚可有马氏体系1.20以下11-15-自硬性可可不可有奥氏体系0.25以下16以上7以上无优优优无以上分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的铬使平衡图S点左移,工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外,还有马氏体—铁素体,奥氏体-铁素体,奥氏体-马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及具有马氏体-碳化物组织的不锈钢。
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