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合金調質鋼的淬火處理

發布時間:2012-10-10 21:20:05
調質鋼就是經過淬火加高溫回火處理而使用的結構鋼,經調質處理后的組織為回火索氏體S回,這種組織有良好的綜合力學性能,即高強韌性的統一。 1.1成分特點 ①中碳:一般在0.25%-0.50%之間,以0.4%居多。②主加元素:Mn、Cr、Ni、Si等。主要目的是提高鋼的淬火處理淬透性,保證零件整體具有良好綜合力學性能。③輔加元素:W、Mo、V、Ti等,主要作用是細化晶粒,提高回火穩定性和鋼的強韌性,W、Mo還可抑制第二類回火脆性的發生。 1.2主要鋼種 鋼的淬火處理種類主要有低淬透性鋼、中淬透性鋼及高淬透性鋼三大類。不同的種類進行熱處理淬火與回火的溫度不同,力學性能不同,所使用的用途也就不相同。例如低淬透性鋼主要應用于主軸、曲軸齒輪等零件,而中淬透性鋼主要應用于汽車、拖拉機、機床及電動機軸等,高淬透性鋼主要適用于凸輪軸重要的螺栓、拉桿,甚至可以替代40CrNiMo。 40Cr:低淬透性合金調質鋼,油淬臨界直徑為30-40mm,用于制造一般尺寸的重要零件。
  35CrMo:中淬透性合金調質鋼,油淬臨界直徑為40-60mm,加入鉬不僅可提高鋼的淬火處理淬透性,而且可防止第二類回火脆性。
  40CrNiMo:高淬透性合金調質鋼,油淬臨界直徑為60-100mm,鉻鎳鋼中加入適當的鉬,不但具有好的鋼的淬火處理淬透性,還可消除第二類回火脆性。
1.3熱處理 調質鋼零件鋼的淬火處理主要是毛坯料的預備熱處理(退火或正火)以及粗加工件的調質處理(淬火加高溫回火)。除要求綜合力學性能外,當還需要表面有良好耐磨性時,則應在調質與鋼的淬火處理后精加工前再進行表面淬火或化學熱處理(如氮化處理)等。 1.4組織性能 例如,某型號車床主軸為多階梯中小尺寸軸,工作時承受交變彎曲和扭轉應力,有時有沖擊作用,花鍵等部分常有磕碰或相對滑動,其屬于中速中載有滾動軸承的工作軸,可選45鋼的淬火處理或40Cr鋼的淬火處理。其加工工藝路線為:下料一鍛造一預備熱處理一粗加工一調質一銑鍵槽一局部感應鋼的淬火處理一磨削精加工一裝配。 其中預備熱處理為正火處理,可改善鍛造組織缺陷,得到細小索氏體組織,材料硬度220HBS,適合機械加工。材料經整體最終熱處理即適應淬火液調質后組織為回火索氏體,使零件整體綜合力學性能大大提高。而局部硬化采用表面感應淬火及自回火,得到表面組織為回火馬氏體,使耐磨性提高,心部的組織性能則保持調質狀態不變。 1.5合金調質鋼的用途 合金調質鋼廣泛用于制造承受多種工作載荷,受力情況比較復雜,要求高的綜合力學性能,即具有高的強度和良好的塑性、韌性的重要零件,如機床主軸,汽車拖拉機后橋半軸、曲軸、連桿、高強螺栓等。 本文參考《金屬工藝基礎與實踐》一書。
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