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          合金调质钢

          1. 用途 合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。

          2. 性能要求 调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性的要求不一样。

          3. 成分特点:

          (1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之间,以0.4%居多;

          (2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:这些合金元素除了提高淬透性外,还能形成合金铁素体,提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多;

          (3) 加入防止第二类回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金调质钢,高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性,其适宜含量约为0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。

          45钢与40Cr钢调质后性能的对比

          钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2

          45钢 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700

          40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000

          4. 钢种及牌号

          (1) 40Cr 低淬透性调质钢:这类钢的油淬临界直径为30mm~40mm,用于制造一般尺寸的重要零件。

          (2) 35CrMo 中淬透性合金调质钢:这类钢的油淬临界直径为40mm~60mm,加入钼不仅可提高淬透性,而且可防止第二类回火脆性。

          (3) 40CrNiMo 高淬透性合金调质钢:这类钢的油淬临界直径为60mm-100mm,多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼,不但具有好的淬透性,还可消除第二类回火脆性。

          5. 热处理和组织性能 合金调质钢的最终热处理是淬火加高温回火(调质处理)。合金调质钢淬透性较高,一般都用油,淬透性特别大时甚至可以空冷,这能减少热处理缺陷。

          合金调质钢的最终性能决定于回火温度。一般采用500℃-650℃回火。通过选择回火温度,可以获得所要求的性能。为防止第二类回火脆性,回火后快冷(水冷或油冷),有利于韧性的提高。

          合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。对于表面要求耐磨的零件(如齿轮、主轴),再进行感应加热表面淬火及低温回火,表面组织为回火马氏体。表面硬度可达55HRC~58HRC。

          合金调质钢淬透调质后的屈服强度约为800MPa, 冲击韧性在800kJ/m2心部硬度可达22HRC~25HRC。若截面尺寸大而未淬透时,性能显著降低。

           
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