提高珠光體耐熱鋼的熱強性有三種方式:
①基體固溶強化,加入合金元素強化鐵素體基體,常用的Cr,Mo,W,Nb元素能顯著提高熱強性
②第二相沉淀強化:在鐵素體為基體的耐熱鋼中,強化相主要是合金碳化物
③晶界強化:加入微量元素能吸附于晶界,延緩合金元素沿晶界的擴散,從而強化晶界。
鋼中的鐵、錳、鉻、鎳等元素在液態(tài)下能夠與鋁混合,形成有限固溶體,也會形成金屬間化合物,鋼中的碳也能與鋁形成化合物,但在固態(tài)下彼此幾乎不相溶。鋁和鐵在不同含量之間,可形成多種脆性的金屬間化合物,其中FeAls脆。對鋼與鋁的熔接接頭的力學性能,包括顯微硬度都有明顯的影響。另外,由于鋼、鋁及其合金的熱物理性能差別也很大,因此使鋼與鋁的焊接性變差。
復合鍍層碳鋼與鋁及其合金的氬弧焊,就是在鋼一側先鍍一層銅或銀等金屬,然后再鍍一層鋅。焊接時鋅先熔化(因焊絲熔點比鋅高),漂浮在液面上。而鋁在鋅層下與銅或銀鍍層發(fā)生反應,同時銅和或銀溶解于鋁中,可以形成較好的焊接接頭??墒逛撘讳X焊接接頭強度提高到197~213MPa。
焊接材料一一要選擇含硅量少的純鋁焊絲,可獲得成形的接頭。不宜用含鎂焊絲(LFS),因它會強烈促進金屬間化合物的增長,不了焊縫接頭的強度。焊接方法——焊接時,工件與焊絲、鎢極的相對位置。為防鋼表面覆層過早燒損,焊道焊縫時,焊接電弧要始終保持在填充金屬上面;以后各道焊縫焊接,電弧應保持在填充焊絲和已成形焊縫上,這樣可避免電弧直接作用于鍍層上。另外使電弧沿鋁側表面移動而鋁焊絲沿鋼側移動,使液態(tài)鋁漫流到復合鍍層的鋼的坡口表面,也可使鍍層不能過早燒損和失去作用。
焊接規(guī)范——鋼和鋁的氬弧焊使用交流電源,一是撞擊氧化膜并使其破碎,還能清除熔池表面的氧化膜,使熔化的焊縫金屬得到良好的熔合,焊接電流大小根據(jù)焊件厚度來選擇,一般板厚在3mm時,焊接電流為110~130A;6~8mm時,焊接電流為130~160A;9~10mm時,焊接電流為180~200A。
硬質合金與鋼的焊接廣泛用于機械加工的刀具、刃具、鉆采工具和以耐磨作為主要性能的各種零部件,可以節(jié)省大量的貴重金屬,降低生產(chǎn)成本提高零部件的使用壽命。硬質合金含有較高含量的碳化物和合金元素,雖然可以進行焊接加工,但焊接時容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋,采取有效的工藝措施,才能獲得滿意的焊接接頭。常用的焊接方法有氧-乙炔火焰釬焊、真空釬焊、電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊和電子束焊等。尤其是釬焊成為了硬質合金與鋼焊接的主要方法。