合金钢及其热处理工艺VIP免费

1合金钢及热处理工艺第一篇结构钢各类结构钢的含碳量及热处理方法第一节调质钢调质钢分低淬透性调质钢中淬透性调质钢高淬透性调质钢一、低淬透性调质钢油淬临界直径最大为30~40mm，合金元素种类少，总含量不大于2.5%，常用的有铬钢、锰钢、铬硅钢和含硼钢。如30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、42Mn2V、40MnB等（一）40Cr过热倾向不大，淬火性较好，回火稳定性较高，经调质后能获得较高的综合机械性能。因此它是应用最广的调质钢之一。40Cr有两种加工路线；1）硬度较高（HB341~451）锻造-正火（退火）-加工-调质2）硬度较低（HB255~285）锻造-调质-加工调质前是否进行正火或退火，关键在于锻造的掌握上，掌握得好，可以从略。淬火温度水淬830~850℃；油淬850~870℃。40Cr也可以制造经表面硬化处理的零件，如气体碳氮共渗，感应加热。（二）45Mn2能促进钢的晶粒长大，显著提高钢的淬透性，45Mn2有较敏感的回火脆性，高温回火后要快冷（水或油中冷却）。淬火温度810~840℃，油淬。（三）硅锰钢硅全部溶入铁素体，固溶强化效果显著，但含量过多（＞2%）将会较多地降低塑性和韧性。硅能提高淬透性，单一不明显，与锰或铬复合加入，效果显著。但与锰或铬共存，回火脆性敏感。此外，含硅的钢易产生脱碳现象。常用的有35SiMn和42SiMn，它们既没有锰钢那样容易过热，也没有硅钢那样容易脱碳，但高温回火后必须快冷。（四）含硼调质钢硼突出的作用是提高淬透性，并且加入量很少（0.0005~0.001%）时就效果显著,当有效硼在0.001%以下时,淬透性随含硼量增加增加,当超过0.001%,淬透性保持不变,超过0.003%,冲击韧性下降,即”硼脆”超过0.007%引起热脆性,增加热加工困难.含硼量一般都控制在0.0005~0.0035%,可代替1.6%Ni、0.3%Cr、0.2%Mo、0.2~0.7%Mn的作用.微量硼对钢的过热倾向与回火脆性倾向略有增大的作用,而对回火稳定性则无钢的类型C/%热处理主要性质调质钢0.25~0.50淬火+高温回火δb=800~1200MN/m2渗碳钢0.10~0.25渗碳+淬火+低温回火HRC58~62（表面）弹簧钢0.50~0.75淬火+中温回火δb=1000~1800MN/m2δs/δb=0.8~0.9轴承钢0.90~1.20淬火+低温回火HRC61以上2影响.在淬火冷却时，硼有促进未淬透部分出现针状铁素体的作用，使钢的韧性降低，40MnB锻造后，为改善组织，提高切削性，进行预先热处理，通常采用正火，而不是退火，以防止硼相析出造成硼脆。正火的温度在850~900℃，空冷。40MnB的淬透性和调质后的机械性能与40Cr相当，切削性良好。二、中淬透性调质钢这类钢油淬直径约40~60mm，通常是含有两种以上合金元素的合金钢，如铬镍钢、铬锰钢、铬钼钢、铬锰硅钢等。（一）铬镍钢1．镍在钢中的作用其一在提高强度的同时，不降低塑性和韧性，甚至还有提高；其二，降低脆性转变温度，获得良好的低温韧性。镍单独加入钢中，对提高淬透性作用不大，与铬同时加入却显著增加钢的淬透性，并获得良好的综合机械性能。2．40CrNi钢铬的含量虽然不及40Cr钢多，但由于铬、镍的共同作用，其淬透性远较40Cr高，40CrNi钢过热敏感性较小，回火稳定性较高。第二类回火脆性较严重，在450~550℃回火时，必须快冷。预先热处理多用完全退火，加热温度一般取820~850℃之间，经保温后炉冷至600℃出炉空冷。预先热处理也可采用正火加高温回火，正火温度870~900℃，回火温度在600~700℃之间，回火后油冷。（二）铬锰硅钢特点：铬锰钢机械性能接近铬镍钢，但过热倾向较大，低温冲击韧性也较差，故应用不多。在铬锰钢基础上加入1%左右的硅，构成了铬锰硅钢，硅的加入提高了强度而不降低韧性。因此铬锰硅钢的最大优点是在高强度下，具有足够的韧性。此外，还具有良好的焊接性，缺点是回火脆性很敏感，各向异性和脱碳倾向也较明显。常用的有30CrMnSi30CrMnSi是一种高强度的调质钢，常用作重要零件或焊接构件，如高压鼓风机叶片、阀板等。（三）铬钼钢铬钢中加入微量的钼可以消除钢的回火脆性，并能防过热，进一步提高淬透性。铬和钼同时加入使钢调质后能获得较高的强度和冲击韧性。此外，钼还具有较好的抗回火能力和抗蠕变能力，提高钢的耐热性。因此，铬钼钢是一种具有良好的常温和高温综合机械...