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钢调质热处理淬透性及调质钢工序先容

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钢调质热处理淬透性及调质钢工序先容

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     钢调质热处理淬透性:调质钢按照淬透性来划分,有低淬透性、中淬透性和高淬透性三种。

   (1)低淬透性钢   这类钢中:

     ①水淬临界直径<φ15mm的碳素结构钢,例如35、45钢。
     ②油淬临界直径为φ20~40mm的合金结构钢,钢中合金元素总含量<2.5%。经过调制处理后的屈服强度在600~800Mpa。
     例如,40Cr(φ20~40mm)、38CrSi(φ30~45mm)、35CrMo(φ25~40mm)、42CrMO(φ30~45mm);35Mn2(15~30mm)、45Mn2(φ20~40mm)、42SiMn(约φ40mm);40B(φ10~20mm)、40MnB(φ20~30mm)、40MnVB(φ30~40mm)。
     作为氮化专用钢38CrMoAL,调制处理油淬临界直径为φ30mm。

   (2)中淬透性钢   油淬临界直径为φ40~60mm的合金结构钢,通常有两种或两种以上的合金元素。经过调制处理后的屈服强度在800~1000Mpa。
   例如,40CrNi(φ40~60mm)、40CrMn(约φ60mm)、30CrMnSi(φ40~50mm)。

   (3)高淬透性钢   油淬临界直径为φ60~100mm的合金结构钢,含有两种或三种以上的合金元素,合金元素总量大于前两者。经过调制处理后的屈服强度在850Mpa以上。
   例如,30CrNi3A(约φ200mm)、40CrNiMo(φ60~1060mm)、40CrMnMo(约φ100mm)、35SiMn2MnVA(约φ100mm)。


        调质钢感应热处理工序如下:

         一、调质钢最终热处理的质量可靠步工序是淬火,调质钢都是亚共析钢,即将钢件加热至约850℃左右(>Ac3)进行淬火。具体加热温度的高低需根据钢的成分来决定。含硼的钢,其淬透性对淬火温度高低十分敏感,故必须严格按照所规定的温度加热,温度过高或过低都会使淬透性减低。淬火介质可以根据钢件尺寸大小和该钢淬透性高低加以选择。实际上,除碳钢外,一般合金调质钢零件都在油中淬火;对合金元素含量较高、淬透性特别大的钢性,甚至空冷也能淬得马氏体组织。
         淬火只是调质钢热处理的质量可靠步。处于淬火状态的钢,内应力大,很脆,不能直接使用,必须进行第二步热处理工序—回火,以便消除应力,改变组织,增加韧性,调整强度。

        二、回火是使调质钢的力学性能定型化的关键工序。为了使调质钢具有最良好的综合力学性能,调质钢零件一般采用500~650℃的高温回火。
        回火的具体温度则根据钢的成分及对性能的要求而定。
        调质钢在高温回火后虽能获得优良的综合力学性能,但对于某些合金钢(如Cr-Ni、Cr-Mn等钢)来说,当自高温回火温度缓慢冷却时,往往会出现第二类回火脆性现象。调质钢的回火脆性是必须注意防止的。

 
        调质钢一般制成大截面的零件,难以采取快速冷却方法抑制回火脆性的发生,因此经常采用加入Mo和W合金元素的办法,其适宜含量为:Mo在0.15%~0.30%范围,而W在0.8%~1.2%范围。
        总结:调质钢的零件,通常除了要求有良好的综合力学性能外,往往还要求表层有良好的耐磨性能。为此,经过调质热处理的零件往往还要进行感应加热表面淬火。如果对耐磨性能的要求极高,则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理,如选用38CrMoAlA钢进行氮化处理。

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