课程对象:
材料工程师、热处理工艺师、机械设计工程师、质量检验员
培训内容:
模块一:材料基础物性概述
1.材料分类与核心性能指标
l 力学性能:屈服强度(Rp0.2)、抗拉强度(Rm)、断后伸长率(A)、冲击韧性(KV2)
l 物理性能:热膨胀系数、导热系数、比热容
l 化学性能:耐腐蚀性(点蚀当量PREN)、抗氧化性、氢致开裂敏感性
模块二:温度适应性选型与性能表现
1.高温性能与选型
l 42CrMo:
高温软化:≥500℃时强度下降30%,适用于短期高温(如锻造模具)
抗氧化性:需表面镀铬或渗氮处理
l 316不锈钢:
高温强度:600℃以下保持良好韧性,适用于换热器管束
敏化问题:450-850℃停留导致晶间腐蚀,需固溶处理
l 双相钢2205:
相比例变化:≥300℃时奥氏体含量增加,导致强度下降
典型应用:高温海水淡化设备(≤250℃)
2.低温性能与选型
l Q345碳钢:
韧脆转变温度(DBTT):-20℃以下需控制碳当量(CEV≤0.42)
低温冲击:≤-40℃时需改用Q345D/E级(添加Ni)
l 17-4PH钢:
时效状态影响:H900(480℃时效)低温韧性优于H1025(550℃时效)
典型应用:北极液化天然气储罐(-196℃液氮环境)
3.极端温度案例分析
模块三:热处理对物性的影响与区别
1.碳钢(Q345)热处理
l 正火:
l 淬火+回火(调质):
l 对比:热处理后强度提升50%,但焊接性下降(需预热150-200℃)
2.不锈钢(316)热处理
l 固溶处理:
l 稳定化处理:
l 对比:热处理不改变强度,但显著影响耐蚀性和加工性
3.双相钢2205热处理
l 固溶处理:
l 过时效处理:
l 对比:热处理需严格控制温度区间,避免相比例失衡
4.17-4PH钢热处理
l 固溶处理:
l 时效处理:
l 对比:时效温度每升高50℃,硬度下降约2HRC,但韧性提升
5.42CrMo系列热处理
l 淬火:
l 回火:
l 对比:回火温度每升高100℃,硬度下降约5HRC,但韧性翻倍
模块四:实践与互动