表层硬化钢英文解释翻译、表层硬化钢的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【建】 case-hardening steel
分词翻译:
表层的英语翻译:
surface layer
【化】 skin layer; surface layer
硬化钢的英语翻译:
【医】 hardening steel
专业解析
表层硬化钢(Case-Hardened Steel)是一种通过特殊热处理工艺在金属表面形成高硬度层的工程材料,其核心特性为“外硬内韧”的双重结构。该工艺广泛应用于机械制造领域,主要目的是在保持材料内部韧性的同时,显著提升表面耐磨性和抗疲劳强度。
工艺原理与技术特征:
- 渗碳处理:将低碳钢(含碳量0.1%-0.25%)置于富碳介质中加热至900-950°C,通过扩散作用使碳元素渗入表面,形成0.5-2mm硬化层(来源:《金属热处理原理》,ASM International)。
- 表面淬火:快速冷却工艺使表层形成马氏体组织,硬度可达HRC58-62,而芯部保持HRC20-30的韧性状态(参考:SAE J404标准)。
- 氮化工艺:通过氮原子渗透形成硬度更高的化合物层(如Fe₃N),适用于精密齿轮等部件(来源:《Advanced Surface Treatments》)。
典型应用场景:
- 汽车传动系统的齿轮组(ISO 6336标准)
- 机床导轨(GB/T 3077规范)
- 枪械闭锁机构(ASTM A322标准)
材料性能参数公式:
表面硬化层深度计算公式为:
$$
delta = ksqrt{t}
$$
其中δ为硬化深度(mm),t为处理时间(h),k为材料扩散系数(参考:《Materials Processing Handbook》CRC Press)。
该材料体系的标准化规范可参考《GB/T 13320-2007 钢质模锻件 金相组织评级图》及《ASTM A29/A29M-22 热锻碳素钢和合金钢棒标准》。
网络扩展解释
表层硬化钢是一种通过特殊工艺处理使表面硬度显著提高,同时保持内部韧性的钢材。其核心特性与工艺如下:
1. 结构特性
表层硬化钢具有“外硬内韧”的双重特性:
- 表面层:硬度可达HRC 50-65,具备优异的耐磨性和抗疲劳强度
- 核心层:保持较高韧性(冲击强度可达50-100 J/cm²),能承受冲击载荷
2. 加工工艺
主要采用两类处理方式:
- 化学热处理:渗碳(深度0.5-2mm)、渗氮(深度0.1-0.6mm)等,通过碳/氮原子扩散形成硬化层
- 物理热处理:高频淬火(硬化层1-5mm)、火焰淬火等快速加热冷却工艺
3. 典型材料
常见牌号包括:
- 17NiCrMo6-4(含Ni 1.2-1.5%、Cr 0.6-0.9%)
- 18NiCrMo5(含C 0.15-0.20%、Mo 0.15-0.25%)
- 815H17(BS标准表面硬化钢)
4. 应用领域
主要服务于高负荷场景:
- 汽车工业:齿轮(接触疲劳寿命提升3-5倍)、凸轮轴、传动轴
- 重型机械:矿山设备齿轮箱(磨损率降低40-60%)、锻压机部件
- 能源设备:风电齿轮箱(设计寿命20年以上)、钻井平台传动系统
5. 性能优势
相比整体淬火钢,其综合性能提升显著:
- 耐磨性提高2-3倍
- 抗疲劳强度增加50-80%
- 加工成本降低30%(仅表面处理)
注:具体参数因材料牌号和工艺参数不同会有差异,建议参考等来源获取详细技术数据。
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