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    我們的目的是要獲得鑄態(tài)馬氏體組織，即奧氏體要發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，不能殘留過多的奧氏體。添加不同的合金元素，可以滿足LPT=5.0~5.25，但是Mn、Ni、Mo和Cu對殘余奧氏體的影響是不同的。各合金元素對奧氏體的作用如下。
    Mo①提高高鉻鑄鐵基體淬透性的作用，擬制奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變；②降低馬氏體轉(zhuǎn)變點的作用不太大，具有促進(jìn)奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的作用，提高馬氏體轉(zhuǎn)變的體積量，降低殘余奧氏體的體積量；③原子半徑比Fe原子半徑大9.8%，Mo原子體積比Fe原子體積大32.37VO1%，所以Si和Mo原子是對奧氏體產(chǎn)生畸變結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈的原子，這種畸變結(jié)構(gòu)，在奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變過程中具有應(yīng)力催化作用。這種催化奧氏體向馬氏體的作用，會降低殘余奧氏體量。根據(jù)Mo的這些特性，為了降低殘余奧氏體量和提高合金的硬度，在成本允許的范圍內(nèi)可以多加入一些Mo。
    Cu①具有穩(wěn)定奧氏體的作用；②Cu元素隨著溫度的降低，其在奧氏體中的含量降低，其固溶強(qiáng)化能力提高；③當(dāng)Cu與Mo復(fù)合加入時，能顯著增強(qiáng)Mo提高淬透性和合金的硬度；④顯著降低合金的韌性，這是因為Cu在奧氏體中固溶量大，但不太固溶于α一Fe，最大固溶量1.5%。當(dāng)溫度下降時，急劇減少，析出二次Cu和叫做E相(Fe4%)[4]。筆者認(rèn)為，應(yīng)用金屬電子理論，溶解度隨奧氏體溫度下降急劇減少原因，也是因為在含碳量高的奧氏體中，C-Cu的nA值下降，即銅碳原之間的結(jié)合力下降所致。這可能是產(chǎn)生E相的原因?；贑u降低高鉻鑄鐵的韌性，故宜不添加可少添加。由于挖泥泵葉輪合金的韌性是很重要的技術(shù)指標(biāo)，所以我們盡管在合金中加入過約1%Cu，硬度也提高了2HRC，但為保持合金的韌性，最后仍然不加入Cu。
    Mn①錳對奧氏體的穩(wěn)定作用基本與鎳相同，只是其作用比鎳的能力低一些。由于Mn的價格比Ni便宜，所以在工藝允許的條件下，可以將Mn的加入量提高到上限。
    Ni①具有奧氏體穩(wěn)定性，是因為Ni在高溫階段晶界的偏聚，提高晶界C活度；奧氏體晶體中N i原子d層電子與Fe原子d層電子的雜化，增加Fe原子周圍的自由電子數(shù)量，從而既降低Fe原子的遷移速率，又增加了Fe原子與C原子的結(jié)合能，則降低晶體中C原子的活度；這樣N i原子的降低Fe、C原子遷移速率的雙重作用，穩(wěn)定了奧氏體基體。②提高高溫的強(qiáng)度，偏聚于晶界的Ni原子，增加晶界的厚度，提高了晶界強(qiáng)度。Ni在晶界的偏聚，隨著溫度而降低，在高溫Ni原子晶界的偏聚，提高了高鉻鑄鐵高溫的強(qiáng)度。③阻礙位錯運動，偏聚于位錯的Ni原子，產(chǎn)生鈴木氣團(tuán)，鈴木氣團(tuán)的釘扎作用，能夠阻礙位錯的運動，從而提高強(qiáng)度。Ni的加入量范圍是比較寬的，日本的研究資料表明，當(dāng)在15%Cr的高鉻鑄鐵中加入3%時，具有很好的耐沖蝕磨損性能。
    根據(jù)以上的計算和分析，我們可以確定出鑄態(tài)馬氏體基體高鉻鑄鐵的化學(xué)成分(Wt%)為：
    C2.60~2.80  Si0.3~0.7  Mn0.7—1.5  Cr26—28  Mo1.0～2.0Nil.0~2.0  P≤0.10  S≤0.06并添加適量V和Ti以細(xì)化晶粒。

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