這篇文章告訴你什么是滲碳鋼？如何分類？什么鋼適合滲碳？希望對大家有所幫助，別忘了收集這個網(wǎng)站。
滲碳鋼含碳量低，一般為0.1%~0.25%；Ni、Cr、Mn等等，輔助合金元素有W、Mo、V、Ti等。
滲碳鋼可分為三類：
①低淬透滲碳鋼：20、20等典型鋼種Cr淬透性和心強(qiáng)度低，水臨界直徑不超過20~35mm。只適用于小軸、小齒輪、活塞銷等沖擊載荷較小的耐磨件。
②中淬滲碳鋼:典型鋼種20CrMnTi淬透性高，油中臨界直徑約25~60mm，機(jī)械性能和工藝性能良好，廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)變速齒輪、離合器軸等高速中載、抗沖擊、耐磨部件的制造。
③高淬透性滲碳鋼：典型鋼種18Cr2Ni4WA油中臨界直徑大于1000mm，韌性好，主要用于制造大截面、高負(fù)荷的重要耐磨件，如飛機(jī)、坦克曲軸、齒輪等。
所謂調(diào)質(zhì)鋼，是指淬火和高溫回火的產(chǎn)物。調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其強(qiáng)度、韌性、剛度、耐腐蝕性、耐高溫性、耐磨性等性能將顯著提高，主要用于連桿。工具鋼用于軸承。
彈簧鋼是指制造各種彈簧等彈性元件的專用合金鋼。可分為普通合金彈簧鋼和特殊合金彈簧鋼。彈簧鋼綜合性能優(yōu)良，冶金質(zhì)量(純度高，均勻性高)，表面質(zhì)量好(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)，形狀和尺寸準(zhǔn)確。
根據(jù)機(jī)械零件的工作條件和性能要求，滲碳鋼化學(xué)成分具有以下特點。
1、低碳
碳含量一般為C=0.10%~0.25%。滲碳鋼的含碳量實際上是滲碳零件心臟的含碳量，這對保證心臟有足夠的塑性和韌性是非常必要的。如果碳含量過低，表面滲碳層容易剝落；如果碳含量過高，心臟的塑性和韌性會降低，表面的壓力應(yīng)力會降低，從而降低彎曲疲勞強(qiáng)度。
2.添加合金元素以提高淬透性
提高心臟強(qiáng)度會提高齒輪的承載能力，防止?jié)B層剝落。心臟的強(qiáng)度取決于鋼的碳含量和淬火性。當(dāng)淬火足夠時，心臟得到所有錯誤的馬氏體組織；如果淬火不足，就會出現(xiàn)非馬氏體組織。經(jīng)常添加的合金元素是Cr、Mn、Ni、B、Mo、W和Si等。Ni對滲層和心部的韌性和強(qiáng)度非常有利，因此高級滲碳鋼含量較高Ni。
3.添加元素，防止奧氏體晶粒生長
910~930的滲碳工藝℃鋁脫氧精細(xì)晶粒鋼用于防止奧氏體晶粒在高溫下生長。Mn在鋼中有促進(jìn)奧氏體晶粒生長的傾向，因此含有Mn少量滲碳鋼加入少量滲碳鋼V、Ti防止奧氏體晶粒生長的元素。
此外，還可以添加碳化物形成元素，以提高滲層的碳濃度、深度和速度Cr、Mo、W等等，非碳化物形成元素Si、Ni降低滲層碳濃度和厚度。但碳化物形成元素過多，導(dǎo)致滲透碳濃度分布曲線過陡，增加塊碳化物，降低滲透性，必須綜合考慮鋼中合金元素的類型和數(shù)量。
滲碳鋼通常是指經(jīng)滲碳淬火和低溫回火后使用的鋼。一般為低碳優(yōu)質(zhì)碳結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，也可分別稱為碳滲碳鋼和合金滲碳鋼。其成分含碳量低，一般為0.1%~0.25%；主要合金元素是Ni、Cr、Mn等等，輔助合金元素有W、Mo、V、Ti等。
合金滲碳鋼具有較高的淬透性。許多機(jī)械部件，如汽車和拖拉機(jī)的變速箱齒輪、內(nèi)燃機(jī)上的凸輪、活塞銷和一些量具，都是由滲碳鋼制成的。
滲碳鋼（carlmrizingsteel）機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼。碳鋼和合金鋼通常含碳量低(0.10%~0.25%)Cr、Ni、Mn、B等等)。滲碳、淬火、低溫回火后一般使用零件。主要用于齒輪等表面硬度高、耐磨、韌性高的零件。常用的滲碳鋼有15、20、20、20Cr、20Mn2B、20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W等。
滲碳鋼主要用于制造齒輪、凸輪、活塞銷等部件。滲碳鋼主要用于制造汽車、拖拉機(jī)變速齒輪、內(nèi)燃機(jī)凸輪軸、活塞銷等需要高耐磨性、高接觸應(yīng)力和沖擊載荷的重要部件。
淬火鋼
鋼淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac三、或Ac1(過分析鋼)在一定溫度下保溫一段時間，使其全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷卻速度快速冷卻Ms以下（或Ms馬氏體(或貝氏體)轉(zhuǎn)換的熱處理工藝在附近等溫。
鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或冷卻過程快的熱處理工藝通常稱為淬火。
淬火的目的是改變冷奧氏體的馬氏體或貝氏體，獲得馬氏體或貝氏體組織，然后結(jié)合不同溫度的回火，大大提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和韌性，以滿足各種機(jī)械部件和工具的不同使用要求。它還可以通過淬火來滿足特殊鋼的特殊物理和化學(xué)性能，如鐵磁性和耐腐蝕性。
淬火使鋼強(qiáng)化的根本原因是相變，即奧氏體組織通過相變成馬氏體組織(或貝氏體組織)。
在河北省易縣燕下都遺址出土的戰(zhàn)國時期，鋼淬火工藝的最早應(yīng)用是鋼制武器。
《漢書》記載了淬火工藝最早的史料.王褒傳中的清水峰。
在專業(yè)文獻(xiàn)中，人們寫淬火，讀起來也叫蘸火。蘸火已成為專業(yè)口頭交流的習(xí)語，但在文獻(xiàn)中卻看不到。也就是說，淬火是一個標(biāo)準(zhǔn)詞，人們不讀，蘸火是一個常用詞，但人們不寫，這在中文中很少見。
淬火是蘸火的正詞，淬火的古詞是撲火，本義是滅火，延伸到快速冷卻高溫物體的過程。蘸火是一個罕見的詞，屬于現(xiàn)代詞，是文本改革的產(chǎn)物。蘸字的本義與淬火無關(guān)。蘸火這個詞是湛火，湛火這個詞的發(fā)音和蘸一樣，它的形狀與水和火有關(guān)，符合水和火是合適的含義，意思與淬火有關(guān)。湛火是這個詞，蘸火是假借詞。
淬火
quenching
將金屬工件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟炔⒈３忠欢螘r間，然后浸泡在淬火介質(zhì)中快速冷卻。常用的淬火介質(zhì)包括鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可提高金屬工件的硬度和耐磨性，因此廣泛應(yīng)用于各種表面耐磨部件(如齒輪、輥、滲碳部件等)。通過淬火和不同溫度的回火，可以大大提高金屬的強(qiáng)度、韌性和疲勞強(qiáng)度，可以滿足不同的使用要求。此外，淬火還可以使一些具有特殊性能的鋼具有一定的物理化學(xué)性能，如淬火可以提高永磁鋼的鐵磁性，不銹鋼可以提高其耐腐蝕性。鋼件主要采用淬火工藝。當(dāng)普通鋼加熱到臨界溫度以上時，室溫下的原組織將全部或大部分轉(zhuǎn)化為奧氏體。然后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體。馬氏體硬度最高于鋼中的其他組織。鋼淬火的目的是將其全部或大部分組織轉(zhuǎn)化為馬氏體，獲得高硬度，然后在適當(dāng)?shù)臏囟认禄鼗穑构ぜ哂蓄A(yù)期的性能。淬火過程中的快速冷卻會產(chǎn)生工件的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)工件大到一定程度時，工件會變形甚至開裂。因此，必須選擇合適的冷卻方法。淬火工藝分為單液淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火。
淬火工件硬度要求及檢測方法的重要因素：
淬火工件的硬度影響淬火效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計進(jìn)行試驗HRC硬度。淬火鋼板和表面淬火工件可以測試HRA的硬度。厚度小于0.8mm淬火鋼板、淺表面淬火工件、直徑小于5mm淬火鋼棒硬度計可用淬火鋼棒進(jìn)行試驗HRN硬度
滲碳鋼
高碳耐磨表面和低碳高韌性心能承受巨大的沖擊載荷、接觸應(yīng)力和磨損，廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械和機(jī)械制造業(yè)。馬氏體和其他非馬氏體組織約為滲碳部件心臟組織的50%。心臟組織也應(yīng)為馬氏體或馬氏體/貝氏體組織。
鉻、錳、鎳、鉬、硼是提高淬透性的常用合金元素。Cr-Mo 鋼更優(yōu)越。滲碳鋼具有重要用途和高質(zhì)量要求，一般含有一定量的鉬，特別是重載雷型滲碳件。
滲透組織和性能在確定心臟性能后，對使用壽命起著決定性的作用。滲透組織需要全馬氏體和小、彌球和球分布合金碳化物，以確保滲透組織的核心仍然是淬火、高滲透硬度、良好的顯微組織、合理的殘余應(yīng)力分布和一定的韌性儲備。
齒輪廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、機(jī)械制造等行業(yè)，是滲碳鋼應(yīng)用中最具代表性的例子。
常用的合金鋼系列是滲碳鋼CrMn系、Cr-Mo 系和Cr-Ni-Mo系等。
淬透性是保證滲碳鋼心部組織性能的核心。滲碳鋼件的心臟組織一般為50%左右的馬氏體和其他非馬氏體組織。心臟組織也應(yīng)為馬氏體或馬氏體/貝氏體組織。鉻、錳、鎳、鉬和棚是提高淬透性的常用合金元素。從合金經(jīng)濟(jì)的角度來看，CrMn系(尤其是含硼鋼)值得推薦，但從生產(chǎn)和使用的角度來看，Cr-Mo 優(yōu)越的系鋼。用途重、質(zhì)量要求高的滲碳鋼一般含有一定量的鉬，特別是重載大型滲碳件。
滲透組織和性能在確定心臟的性能后，對其使用壽命起著決定性的作用。滲透組織需要全馬氏體和小、分散、球狀分布的合金碳化物。確保滲透組織的核心仍然是淬火。滲層應(yīng)具有高硬度、良好的顯微組織、合理的殘余應(yīng)力分布和一定的韌性儲備。
大致可分為碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在0.1%~0.3%左右，其品牌主要為15鋼和20鋼。該滲碳鋼的表面硬度可達(dá)58~64HRC，耐磨性好。但由于滲碳鋼淬透性低，只能適用于心強(qiáng)度要求低、承載能力小的小尺寸零件，如襯套、鏈條片、量具、夾具等。
在低碳鋼的基礎(chǔ)上，合金滲碳鋼添加了各種化學(xué)成分的合金元素，如Cr、Mo、Ni、Mn、Ti、V能抑制奧氏體晶粒的生長，提高淬火性能，提高回火穩(wěn)定性，從而提高滲碳鋼的工藝性能。該合金滲碳鋼主要用于制造軸、齒輪、銷桿、鏈輪等負(fù)載較大的部件。根據(jù)淬透性大小，合金鋼滲碳鋼也可分為以下三類：淬透性一般的滲碳鋼，如15Cr、20Cr和20MnV等等；滲碳鋼淬透性好，如20CrMo、20CrMnTi等等；淬透性最好的滲碳鋼，如12CrNi3A、12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA等。
滲碳鋼根據(jù)工件的服務(wù)條件和尺寸進(jìn)行選擇。對于起重、采礦、運輸?shù)染哂幸欢_擊載荷和耐磨要求的普通齒輪，可選擇20個CrMo鋼和20CrMnTi鋼等。；對于重載和尺寸較大的工件，如大型軋鋼機(jī)減速器齒輪、大型錐齒輪和坦克齒輪，可選擇12個Cr2Ni4A鋼或18Cr2Ni4WA鋼等。
滲碳鋼也可分為三類：
①低淬透滲碳鋼：20、20等典型鋼種Cr淬透性和心強(qiáng)度低，水臨界直徑不超過20~35mm。只適用于小軸、小齒輪、活塞銷等沖擊載荷較小的耐磨件。
②中淬滲碳鋼:典型鋼種20CrMnTi淬透性高，油中臨界直徑約25~60mm，機(jī)械性能和工藝性能良好，廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)變速齒輪、離合器軸等高速中載、抗沖擊、耐磨部件的制造。
③高淬透性滲碳鋼：典型鋼種18Cr2Ni4WA油中臨界直徑大于1000mm，韌性好，主要用于制造大截面、高負(fù)荷的重要耐磨件，如飛機(jī)、坦克曲軸、齒輪等。
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