淬硬钢比硬钢好吗?[关闭]


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在热处理过程中,人们使用黏土在诸如脊柱的某些区域硬化钢。然后,他们必须经历另一个过程才能使钢材坚韧。我需要非常坚硬的钢,并且想知道坚硬的钢会变脆并能够承受很大的压力吗?我问是因为锻造过程中钢承受的压力很大。另外,我可以用这种方法制成较薄的钢材一样坚硬的钢材吗?


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什么样的实力?压缩,拉伸,弯曲?请编辑您的问题以澄清。
Wasabi

什么样的厚钢?
卡尔·威索夫特

尊敬的user140936,您好,欢迎来到Engineering SE。我已将其与关于同一问题的其他问题合并。请使用编辑功能来澄清您的具体问题,并提供以下详细信息:承受多少压力?钢材将如何使用?什么类型的钢?等等
航空

Answers:


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这取决于您要实现的目标以及“强度”的含义。。

可以使用热处理来增加可硬化钢的屈服应力(或多或少取决于所使用的合金和工艺)。但是,这样做不会增加零件的刚度,因为淬火和回火对钢的杨氏模量没有显着影响。

因此,热处理会增加零件失效的应力,但不会改变其在负载下的变形方式。对于简单梁在弯曲载荷下的情况,它将在失效之前进一步弯曲,但在相同载荷下仍将弯曲相同的量。

如果要增加刚度并减轻重量,则需要更改截面,例如,空心管的弯曲强度要比单位长度相同质量且“ I”形截面相同的实心管更坚硬。在其他载荷条件下,腹板,肋骨和型锻可用于显着提高刚度。

在材料性能方面,通常需要在硬度和韧性(即承受冲击负荷的能力)之间进行权衡,在某些情况下,为了延展性,需要牺牲一点硬度和极限拉伸强度,以便防止易碎的故障,这种故障往往是突然的和灾难性的。


好答案。我只想添加一点来回答OP的标题问题(而不是问题正文中提出的实际问题)。硬度通常是指表面硬度。因此无论零件的厚度如何,它都应该相同。您可以对钢进行处理以获得更高的表面硬度;但克里斯回答中的所有内容仍然适用。
JMac

或者,您可以进行折弯锤序列,例如日本剑。
卡尔·威索夫特

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在钢中,硬度与抗拉强度密切相关,因此硬化钢将同时具有高硬度和高抗拉强度。

韧性比强度更难量化,但通常具有抗冲击和抗脆性断裂的能力。韧性是韧性的一部分,因为它有助于材料抵抗裂纹扩展。

对于简单的钢,热处理通常是硬度和韧性之间的平衡。从临界温度(约850 C)冷却可硬化钢会产生非常坚硬但易碎的材料,回火(加热至较低温度,约200-300 C)会部分逆转硬化过程并提高韧性和延展性。控制回火温度可以在一定程度上控制相对硬度/韧性。

从给定的热处理过程中获得的确切性能将取决于所使用的合金,不同的合金将具有不同的热处理要求。

在硬化之前,如有必要,可通过退火和/或正火来减轻残余的制造应力和晶粒长大。

话虽如此,热处理钢是一个复杂的主题,许多大型和复杂的书籍都已写在该主题上,要用简短的答案概括起来并不容易。同样重要的是,您必须仔细阅读所涉及术语的精确工程定义,例如硬度,韧性,拉伸强度,延展性等,因为它们在此上下文中具有非常具体的含义,谈论“强度”通常会引起混淆。


您可能希望根据合并的问题来合并答案。
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