合金结构钢的定义与分类.pdf

合金结构钢的定义与分类 一、 调质钢 经受淬火和在AC1 以下进行回火的热处理钢称为调质钢。传统 的调质钢是指淬火和高温火钢 调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一 0.3 0.5% 调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为 — ，并含有一 种或几种合金元素 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 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 这种组织具 有强度、塑性的韧性的良好配合 调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求 外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性 转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等 在特定条件下，还要求具有耐磨 性、耐蚀性和一定的抗热性 由于调质钢最终采用高温回火，能使钢 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 0.2 490 大多数调质钢为中碳合金结构钢，屈服强度（σ ）在 — 1200MPao以焊接性能为突出要求的调质钢 ，为低碳合金结构钢，屈 0.2 4901 800MPa 服强度 （σ ）一般为 — ，有很高的塑性和韧性 少数 0.2 1400MPa 沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ ）可到 以上，属高强 度的超高强度调质钢 常用的合金调质钢按淬透性的强度妥为四类：①低淬透性调质钢; ②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢 二、 渗碳钢 具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击 载荷、接触应力和磨损 汽车、工程机械和机械制造等行业中，大量 使用的齿轮，是渗碳钢应用中最具代表性实例 渗碳钢常用的合金钢系列主要是 Cr-Mn 系、Cr- Mo 系和 Cr-Ni-Mo系等 保证渗碳钢心部的组织和性能的核心是淬透性 一般用途的渗碳 件的心部组织为50%左右的马氏体加其它非马氏体组织。重要用途 （如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体贝氏体组织/ 提高淬透性的常用合金元素有铬、锰、镍、钼和硼 从合金化的经济 角度考虑，Cr-Mn系 （特别是含硼钢）值得推荐，但就生产和使用的 角度而言，Cr-Mo钢更为优越。重要用途的、高质量要求的渗碳钢 一般均含有一定量的钼，尤其是对于重载的大型渗碳件更需要 当心部性能确定后，渗层组织和性能对使用寿命具有决定性作 用 渗层的组织要求为马氏体和细小、弥散、球状分布的合金碳化物 保证渗层组织的核心仍然是淬透性 渗层应具有高的硬度、良好的显 微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备 三、 氮化钢（渗氮钢） 适合天氮化 （或渗氮）工艺的钢种，称氮化钢或渗氮钢 一般狭 义而言，是指专门为渗氮零件设计、冶炼、加工的一种特殊钢种 其 典型代表为38CrMoAl 氮化钢制作的机械零件，经氮化处理后，能获得极高的表面硬度、 良好的耐磨性、高的疲劳强度的较低的缺口敏感性、一定的抗腐蚀能 力、高的热稳定性，氮化处理用于处理某些在较高温度工作的耐磨零 件或精密零件，如内燃机曲轴、汽缸套和汽阀、镗床的主轴和主轴套、 精密齿轮和精密机闲丝杆等 氮化钢的合金化应考虑以下几点： （）氮化前需进行调质处理 氮化钢首先应是调质钢，即具有1 足够的淬透性。铬、锰、钼是提高淬透性的有效元素 （） 为了使钢在氮化温度下（2 500--570℃）长时间加热后仍能 保持强度不变，向钢中加入钼和钒。为了防止或减轻高温回火脆性， 往往向钢中添加0.2%--0.5%Mo （）氮