主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损,同时又承受较大的交变载荷,特别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高,以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力,同时具有适当的塑性和韧性。
(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时,在冲击载荷或过载作用下容易断裂;强度不足时,则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度(900℃~950℃)下,奥氏体晶粒不易长大,并有良好的淬透性。
3. 成分特点
(1)低碳:碳含量一般为0.10%~0.25%,使零件心部有足够的塑性和韧性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。
(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素:主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成稳定的合金碳化物。
4.钢种及牌号
20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低,心部强度较低。
20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小,渗碳过渡层比较均匀,具有良好的机械性能和工艺性能。
18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素,淬透性很高,且具有很好的韧性和低温冲击韧性。
5. 热处理和组织性能
合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火,再低温回火。 热处理后,表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织,硬度为60HRC~62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关,完全淬透时为低碳回火马氏体,硬度为40HRC~48HRC;多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体,硬度为25HRC~40HRC。心部韧性一般都**700KJ/m2。
合金调质钢编辑
1. 用途
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。
2. 性能要求
调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性的要求不一样。
3. 成分特点
(1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之间,以0.4%居多;
(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:这些合金元素除了提高淬透性外,还能形成合金铁素体,提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多;
(3) 加入防止第二类回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金调质钢,高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性,其适宜含量约为0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。
45钢与40Cr钢调质后性能的对比
钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45钢 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700
40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000
是用钢水浇注,冷却后压制而成的平板状钢材。
是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。
钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(薄0.2毫米),中厚钢板4~60毫米,特厚钢板60~115毫米。
钢板按轧制分,分热轧和冷轧。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分,有普通钢、钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按用途分,有油桶用板、搪瓷用板、用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
Q345B 钢的工艺路线:铁水→LD(100t **底复吹转炉)→LF(100t 精炼炉)→CCM(1600×180、220、250mm 2 板坯连铸机)。
气泡产生的原因
依据气泡所在的位置,将露出表面的称之为表面气泡,未露出表面的称之为皮下气泡。前者在未经清理的铸坯表面即可观察到,而后者只有在对铸坯表面进行火焰清理之后才可观察到。
中板厂轧材边部的气泡缺陷可分为两类:类气泡实际为皮下夹渣,主要与结晶器保护渣的卷入有关;一般零星出现的气泡缺陷有可能是此类原因导致的。第二类气泡缺陷主要是由钢水中的气体引起的;在钢水凝固过程中,钢液中所溶解的气体的分力大于钢水自身的静压力与大气压之和时就会产生气泡,若这些气泡不能从钢水中及时逸出,钢水凝固形成铸坯后就会造成皮下气泡缺陷。因我厂的Q345B生产过程中多表现为整炉出现气泡,而类气泡属零星出现,所以可排除类气泡,断定Q345B钢铸坯气泡为钢水中气体含量过高所致。
由于气体含量过高导致的板材气泡缺陷根源在于铸坯在浇注过程中已形成的宏观气泡,连铸过程铸坯产生气泡的主要原因有3 类:脱氧不良、过程吸气(空气、保护性气体)及水汽(潮湿的添加料和耐材),而炼钢工序出现上诉3种情况主要体现为终点状况差、强脱氧剂加入不足、钢水二次氧化、加入料潮湿、钢包等功能性耐材预准备使用把关不严等诸多环节问题均可归属于上述气泡产生的3大类原因之中。
牌号的首部用数字标明碳含量。规定结构钢以万分之一为单位的数字(两位数)、工具钢和性能钢以千分之一为单位的数字(一位数)来表示碳含量,而工具钢的碳含量**过1%时,碳含量不标出。
在表明碳含量数字之后,用元素的化学符号表明钢中主要合金元素,含量由其后面的数字标明,平均含量少于1.5%时不标数, 平均含量为1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……时,相应**以2、3……。
合金结构钢40Cr,平均碳含量为0.40%,主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。
钢板卷制的钢管
钢板卷制的钢管
合金工具钢5CrMnMo, 平均碳含量为0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。
钢用其用途的汉语拼音字首来标明。
如:滚珠轴承钢,在钢号前标以“G”。GCr15表示含碳量约1.0%、铬含量约1.5%(这是一个特例, 铬含量以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。
Y40Mn,表示碳含量为0.4%、锰含量少于1.5%的易切削钢等等。
对于钢,则在钢的末尾加“A”字表明,
在钢中加入合金元素后,钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。