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常用合金調質(zhì)鋼及熱處理介紹

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合金調質(zhì)鋼常按淬透性分為三類(lèi)。

1)低淬透性調質(zhì)鋼。油淬臨界淬透直徑為20~40mm,調質(zhì)后強度比碳鋼高,一般σb=800~1000MPa,σs= 600~ 800MPa,αK=60~90J/cm2。其合金元素總量WMe<2.5%,常用作中等截面、要求力學(xué)性能比碳鋼高的調質(zhì)件。屬于這類(lèi)鋼的有錳系、硅-錳系、鉻系的調質(zhì)鋼。機床中用得最多的是40Cr(代用料為40MnB或35SiMn)。

2)中淬透性調質(zhì)鋼。油淬臨界淬透直徑為40~ 60mm,調質(zhì)后強度很高,一般可達σb=900~1000MPa,σs= 700~900MPa,αK= 50~80J/cm2,可用作截面大、承受較重載荷的機器零件。屬于這類(lèi)鋼的有鉻-鉬系、鉻-錳系、鉻-鎳系合金調質(zhì)鋼,如30CrMnSi、35CrMo、38CrMoAlA、40CrMn、40CrNi鋼等。其中30CrMnSi用得最廣泛,用于制造重要的飛機和機器零件。

3)高淬透性調質(zhì)鋼。油淬臨界淬透直徑不小于60~100mm。這類(lèi)調質(zhì)鋼調質(zhì)后強度最高,韌性也很好,一般σb= 1000~1200,σs=800~1000MPa,αK=60~120J/cm2,可用作大截面、承受更大載荷的重要調質(zhì)零件。屬于這類(lèi)鋼的有鉻-錳系、鉻-鎳系、鉻-鎳-鎢系調質(zhì)鋼,如40CrNiMoA、37CrNi3、25CrNi4WA鋼等。

調質(zhì)鋼熱加工(如鍛造)后必須進(jìn)行熱處理加工,以降低硬度,便于切削加工。合金元素含量少、淬透性低的調質(zhì)鋼,可采用退火;淬透性高的調質(zhì)鋼,則要采用正火加高溫回火。例如40CrNiMoA鋼正火后硬度在400HBW以上,經(jīng)高溫回火后硬度降至207~ 240HBW,滿(mǎn)足了切削的要求。調質(zhì)鋼的最終熱處理為淬火后高溫回火,回火溫度一般為500~ 650℃。

如果除了要求具備良好的綜合力學(xué)性能以外,還要求表面有良好的耐磨性,則可在調質(zhì)后進(jìn)行表面淬火或氮化處理。