合金调质钢介绍
合金调质钢
调质的定义:调整钢综合力学性能的热处理工艺,即淬火后
又高温回火的双重热处理。
调质的主要目的是得到强度、塑性都比较好的综合机械性能。
合金调质钢是指经过调质处理(淬火+高温回火)后使用的中
碳合金结构钢, 主要用于制造在多种载荷(如扭转、弯曲、冲 击等)下工作,受力比较复杂,要求具有良好综合力学性能的重 要零件,一般需经调质处理后使用。如汽车、拖拉机、机床等上 的齿轮、轴类件、连杆、高强度螺栓等。它是机械结构用钢的主 体。
合金调质钢为中碳成分,碳的质量分数wC=0.25%~ 0.50%,以保证调质处理后具有良好的综合力学性能。 主加合金元素有Cr、Ni、Mn、Si、B等,能提高淬透 性和强化钢材, 而加入少量的W、Mo、V、Ti等元素 可形成稳定的合金碳化物,阻止奥氏体晶粒长大,起 细化晶粒及防止回火脆性的作用。
具有较低或中等的合金化程度。钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透 性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。 钢中应力完全消除,钢的氢脆破坏倾向性小,缺口敏感性较低,脆性破坏 抗力 较大,但也存在特有的高温回火脆性。 大多数调质钢为中碳合金结构,屈服强度(σ 0.2)在490-1200Mpa。以焊 接性能为突出要求的调质钢,为低碳合金结构钢,屈服强度(σ 0.2)一般为 490-800Mpa,有很高的塑性和韧性。少数沉淀硬化型调质钢,屈服强度 (σ 0.2)可到1400Mpa以上,属高强度和超高强度调质钢。
40Cr、35CrMo、38CrMoAl、40CrNiMoA等为常用的合金调质钢。 40Cr钢是应用最广泛的合金调质钢,主要用于较为重要的中小型调质件; 如机床齿轮、主轴、花键轴、顶尖套等。 35CrMo适用于制造截面较大、载荷较重的调质件和较为重要的中型调质件, 如汽轮机的转子、重型汽车的曲轴等。 40CrNiMoA适宜于制作重载、大截面的重要调质件,如挖掘机传动轴、卷 板机轴等。 38CrMoAl是氮化钢,主要用于制造尺寸精确、表面耐磨性要求很高的中小 型调质件,如精密磨床主轴、精密镗床丝杠等。
40CrNiMo钢的性能和加工工艺流程
40CrNiMo钢的一些特点 抗拉强度 σb (MPa):≥980(100) 屈服强度 σs (MPa):≥835(85) 伸长率 δ5 (%):≥12 断面收缩率 ψ (%):≥55 冲击功 Akv (J):≥78 冲击韧性值 αkv (J/cm²):≥98(1Байду номын сангаас) 热处理:(淬火850度;冷却剂:油;回火温度600度;冷却剂:水、油); 钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度GBW≤269;
热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体,并 在500℃-650℃回火。热处理后的金相组织是回火索氏体。为防止 回火脆性,回火后快速冷却(水冷或油冷)有利于韧性的提高。 这种组织具有强度、塑性和韧性的良好配合。 合金调质钢需经淬火加高温回火热处理。合金调质钢淬透性较 高,一般都用油淬。淬透性特别大时甚至可以空冷,这能减少热 处理缺陷。
40CrNiMo钢加工工艺流程
冶炼
融化
氧化
还原
钢包
浇注