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调质钢有几种?保证淬透性钢有哪些?

什么是调质钢?



调质钢是指经过淬火、高温回火的调质处理,用来制造机械零件的结构钢。调质钢不仅仅限于调质处理,还可以表面处理、淬火及中温回火、淬火和低温回火,化学热处理等。机械零件用钢一般都是亚共析钢。碳含量在0.25%~0.5%。合金元素中的主加元素有:MnSiCrNiB;辅加元素:WMoV。钢种的质量大都是优质和高级钢,杂质含量控制严格,冶金质量保证。



调质钢种类有几种?



调质钢按照淬透性来划分,有3种:低淬透性、中淬透性和高淬透性。

1)、低淬透性钢:

这类钢中

①水淬临界值经<¢15mm的碳素结构钢,例如:3545钢。

油淬临界值经为小于¢20(~¢40mm)的合金结构钢,钢中合金元素总含量<2.5%。经过调制处理后的屈服强度在600800Mpa

例如:40Cr(¢20~¢40mm)、38CrSi(¢30~¢45mm)、35CrMo(¢25~¢40mm)、42CrMo(¢30~¢45mm);

35Mn2(¢15~¢30mm)、45Mn2(¢20~¢40mm)、42SiMn(≈¢40mm);

40B(¢10~¢20mm)、40MnB(¢20~¢30mm)、40MnVB(¢30~¢40mm)。

作为氮化专用钢38CrMoAl:调制处理油淬临界值经为¢30mm。


2)、中淬透性钢:

油淬临界值经为小于¢40¢60mm)的合金结构钢,通常有两种或两种以上的合金元素。经过调制处理后的屈服强度在8001000Mpa

例如:40CrNi(¢4~¢60mm);40CrMn(~¢60mm);30CrMnSi(¢40~¢50mm)。


3)高淬透性钢:

油淬临界值经为大于¢60(~¢100mm)的合金结构钢,含有两种或三种以上的合金元素,合金元素总量大于前两者。经过调制处理后的屈服强度在850Mpa以上。

例如:30CrNi3A(约¢200mm)、40CrNiMo(¢60~¢1060mm)、40CrMnMo(约¢100mm)、35SiMn2MnVA(约¢100mm);

 

 

保证淬透性钢有哪些?



钢材的角度看:影响淬透性和淬透性的带宽主要取决于钢材的化学成分的精确控制和钢中化学成分的均匀性。保证淬透性钢主要是解决了钢的冶金质量问题,化学成分的精确和钢的纯净度得到提高,改善了成分偏析、带状组织现象。成分偏析造成淬透性分散度大,硬度分散,带状组织对热处理的变形、性能影响大。

所有的淬火钢都要经过回火处理以使之具有适当的强度和韧性。但是,即使在相同的温度下进行回火也不一定就能使硬度落在所要求的范围之内。因此,过去都是根据淬火硬度的测定结果逐一调整回火温度。这种做法过于烦琐而且不适宜于大量生产。如果能提供使淬火硬度被限定在较小范围内的钢材,即能提供保证淬透性的结构钢,那问题就迎刃而解了。我们把实现了这种条件的钢叫做H钢。

常见保证淬透性钢有:45H15CrH15CrMoH20CrH20Cr1H40CrH45CrH40MnBH45MnBH20MnMoBH20MnVBH22MnVBH20MnTiBH20CrMnMoH20CrMnTiH20CrNi3H12Cr2Ni4H20CrNiMoH22CrMoH20CrMoH

由于我国现行的GB5216-85标准中淬透性带宽度为12HRC,而汽车厂向钢厂订货提出的要求是6~7HRC,甚至希望最好达到3~4HRC的宽度。所以新标准修改后在原淬透性带(称为基带,或H带)的基础上,将淬透性带进一步划分上2/3带(HH带)和下2/3带(HL带)。以20CrMnTiH钢为例,H带中J9点硬度值范围还是30~42HRC,宽度为12HRC;增加的HH带中J9点硬度值范围为34~42HRC,宽度为8HRCHL带中J9点硬度值范围为30~38HRC,宽度也为8HRC。原淬透性带(称为基带,或H带)的基础上,将淬透性带进一步划分上2/3带(HH带)和下2/3带(HL带)。以20CrMnTiH钢为例,H带中J9点硬度值范围还是30~42HRC,宽度为12HRC;增加的HH带中J9点硬度值范围为34~42HRC,宽度为8HRCHL带中J9点硬度值范围为30~38HRC,宽度也为8HRC

该标准(GB5216)对残余元素规定如下:

①优质碳亲结构钢"wNi0.2s%,wCu0.25%

②优质合金结构钢wNi0.30%,wCu0.35%;

③高级优质合金结构钢wNi0.30%,wCu0.25%wP0.030%wS0.030%.


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