碳素结构钢的生产工艺是什么?
碳素结构钢的生产工艺是什么?
根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉;或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢,在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施消除内应力和白点。调质钢应尽可能淬火成马氏体组织,然后回火成索氏体组织;渗碳钢在渗碳过程中,渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能,再经最后精加工才能进行氮化。氮化处理后除将脆薄的“白层”研磨除去外,不再加工。
碳素钢的一种。含碳量约0.05%~0.70%,个别可高达0.90%。可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。前者含杂质较多,价格低廉,用于对性能要求不高的地方,它的含碳量多数在0.30%以下,含锰量不超过0.80%,强度较低,但塑性、韧性、冷变形性能好。除少数情况外,一般不作热处理,直接使用。多制成条钢、异型钢材、钢板等。用途很多,用量很大,主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程,制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。优质碳素结构钢钢质纯净,杂质少,力学性能好,可经热处理后使用。根据含锰量分为普通含锰量(小于0.80%)和较高含锰量(0.80%~1.20%)两组。含碳量在0.25%以下,多不经热处理直接使用,或经渗碳、碳氮共渗等处理,制造中小齿轮、轴类、活塞销等;含碳量在0.25%~0.60%,典型钢号有40,45,40Mn,45Mn等,多经调质处理,制造各种机械零件及紧固件等;含碳量超过0.60%,如65,70,85,65Mn,70Mn等,多作为弹簧钢使用。
一元的硬币怎么做出来的呢?
整个硬币的制造过程可以归纳为三个基本内容:选材和坯饼处理、设计制模、压印。
选材和坯饼处理
(一)选择材质
制造硬币可以采用不同的金属材质,比较常见且相对价格低廉的金属被用来铸造低面额硬币,而稀有金属如黄金、白银、铂则被用来铸造具有投资和收藏价值的纪念币。
好的铸币材质要求具有一定的物理特性,例如金属质地要软而易于加工成形,同时还要有相当的硬度以便能够经受流通过程中的磨损。由于兼具上述特性的金属极少,因此铸币材质通常是两种或多种金属熔为一体的合金。在美国和其他许多国家,常见使用的金属有铜、锌、镍、铁、铝等,其中铜无论本身还是构成合金都是一种非常理想的铸币材质。金银通常与其他金属合金来提高硬度,铜就是首选材料。平常所说的“纯”普制金银币其实都含有微量的其他金属成分,当然,其价值还主要是按币中贵金属的含量来估算。制造合金的具体过程是:(1)将所选择的金属放在熔炉中熔成液态合金,浇入铸锭(槽)冷却或被压制成条片(较厚);(2)在液压车间对铸锭或较厚的条片进行数次滚压,使之成为厚度符合坯饼要求的条片;(3)将条片冲压成半成品的坯饼,并等待进一步加工处理。
(二)坯饼处理
硬币是由坯饼压印而成的,坯饼的好坏直接影响成品的质量,因此坯饼的处理是一个非常关键的环节。从合金条片冲压下来的坯饼很粗糙,表面不光滑且四周有毛边,需要进一步精加工,具体步骤是:(l)将坯饼放入外形类似特制搅拌机的柱状退火炉中,退火炉旋转。高温对坯饼进行软化处理。(2)退火软化后的坯饼被置入稀释的酸或肥皂溶液中进行清洗。(3)用专门的机器设备对坯饼磨边、抛光。经过以上处理后的坯饼就可以直接用来压印硬币了。与此同时,在另外的制模车间,设计制模工作已经开始了。
设计制模
(一)模具及其工作原理
对冶金学不甚了解的人很难想像硬金属还可以像液体一样四处流动,但这是客观事实,回为固体金属可以在压力下发生内部结构移动而变形,就如同在汽车制造厂里把一块(片)钢板变成有着各种曲线形状的汽车外形钢架一样。
使一块金属变成一枚有图案的硬币需要借助模具,而且是正面、背面两个模子,因为物理学上力的作用是相互的,即力量相等、方向相反,任何人不可能把金属坯饼置于空中来铸造硬币。实际操作的方法是,把其中的一个模子固定并将坯饼放在上面,用另一个可上下移动的模子来冲压,这样就使坯饼的两个面在相互力的作用下同时压印上图案。模子一般由特种钢制成,其表面刻有图案且质地坚硬,可以在铸造过程中使硬币表面呈现镜面效果。原先的模子是手工制成的,雕刻师用特制工具在模子表面艰难地刻划出文字、数字及各种图案。随着技术的进步,现在制模普遍采用了雕刻机、电镀、电脑辅助设计等设备和工艺来代替手工,效率和精确度都有了很大的提高。
由于硬币表面是浮雕镜面效果,因此工作模表面图案的每一部分都是凹进去的,即所说的“阴模”。为了便于理解,在此举例说明,将一片铝箔覆在一枚硬币上,用擦子反复刮压,然后取下铝箔,会发现铝箔与硬币接触的那一面出现了凹进去的图案,这是因为硬币表面的图案是凸出来的。同样道理,如果硬币表面的图案是凹进去的,则工作模表面图案相应是凸出来的。