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低淬透性渗碳钢合金元素总含量在2%以下,淬透性和强度都较低,常用的有铬钢和锰钢,(一)铬钢20cr应用较广,铬的加入,主要是提高淬透性,溶于铁素体中的铬又能强化铁素体,可提高心部的强度,淬火时可用油作冷却剂,减少变形,铬和碳的亲和力较强,在渗碳时,能强烈地促进表面渗碳,使碳浓度增大。但使渗碳层容易形成网状碳化物。故20cr渗碳时,最好选择较缓和的渗碳剂和较低的渗碳温度(900~920℃)。铬虽可减少钢的过热倾向,但在900~950℃长时间渗碳,心部晶粒仍有明显长大,故20cr钢不宜直接淬火。20cr钢淬透性不大,油淬在16mm以下才能淬透。加入0.1~0.2%的钒,成为20crv钢,钒可使钢在渗碳时晶粒不易长大,获得细晶粒,从而提高心部的强度、韧性和表面的耐磨性,并可在渗碳后直接淬火。(二)锰钢像铬一样,锰能强烈地提高淬透性和强化铁素体,因此,出现了以锰代铬的渗碳锰钢,常用的是20mn2。从淬透性来看,20mn2比20cr钢还好。从渗碳速度和对渗碳层碳的浓度梯度的影响来看,也没有不利影响,并且还可使渗碳层不易出现反常组织。但容易过热,因此,应用较低的渗碳温度,常用900~930℃,为了细化晶粒,渗碳可重新加热淬火,或进行两次淬火。为了细化晶粒,在锰钢中加入少量的钒(0.07~0.12%),形成锰钒钢。如20mnv,渗碳后可直接淬火,强度、韧性、塑性比20mn2好,但淬透性较差。