【文章內容簡介】 滲碳鋼 鋼含合金元素總量＜ 3 % 15Cr、 20Cr、 20Mn2。用 于受力小的耐磨件，如柴 油機的活塞銷、凸輪軸等。 ?中淬透性合金滲碳鋼 鋼含合金元素總量在 4 %左 右。 20CrMn、 20CrMnTi、 20Mn2TiB。用于中等載荷 的耐磨件，如變速箱齒輪。 柴油機凸輪軸 活塞銷 ( 20Cr ) 汽車應用材料 第二章 20 CrMnTi 鋼制造齒輪的熱處理工藝曲線 汽車應用材料 第二章 典型合金滲碳鋼應用 ?高淬透性合金滲碳鋼 鋼含合金元素總量在 4 %～ 6 %。 18Cr2NiWA、 20Cr2Ni4A等。用于大載荷 的耐磨件，如柴油機曲軸。 柴油機曲軸 汽車應用材料 第二章 現(xiàn)有 φ35x20mm 的兩根軸。一根為 20鋼，經(jīng) 920℃ 滲碳后直接淬火 (水冷 )及 180℃ 回火，表層硬度為 58 ～ 62HRC；另一根為20CrMnTi鋼，經(jīng) 920℃ 滲碳后直接淬火 (油冷 )， 80℃ 冷處理及 180℃ 回火后表層硬度為 60 ～ 64HRC。問這兩根軸的表層和心部的組織 (包括晶粒粗細 )與性能有何區(qū)別 ?為什么 ? 汽車應用材料 第二章 鋼種 表面組織 心部組織 晶粒大小 性能 20鋼 回火馬氏體＋滲碳體 F+P 較細小 外硬內韌 20CrMnTi 回火馬氏體＋合金碳化物 F+P（細）＋低碳回火馬氏體 更細小 表面強度、硬度更高，心部不僅強、硬度較高，同時韌性好。 汽車應用材料 第二章 3． 調質鋼 成分 —— w(C)=～ %， 合金元素消除回火脆性 , 提高回火抗力 , 強化 F 。 Mn、 Cr、 Ni、 B、 Si用來提高淬透性， Mo、 W可抑制第二類回火脆性， Ti、 V細化晶粒 性能 —— 綜合機械性能高 汽車應用材料 第二章 3． 調質鋼 調質鋼的牌號（摘自 GB/T3077－ 1999） 淬 透 性 鋼號 主 要 成 分 , % 淬火 ℃ 回火 ℃ C Mn Si Cr 低 45 ~ ~ ~ 830~ 840水 580~ 640空 40Cr ~ ~ Cr ~ 850油 500 水，油 中 高 35CrMo ~ ~ Cr ~ 850油 550 水，油 38CrMoAlA ~ Al ~ Cr ~ 940 水，油 640 水，油 40CrMnMo ~ ~ Cr ~ 850油 600 水，油 機械性能 ? ?b MPa ?s MPa aKU2 J ?600 ?355 39 40MnB ~ ~ ~ 850油 500 水，油 980 785 47 980 785 47 980 835 63 980 835 71 980 785 63 汽車應用材料 第二章 熱處理 組織 —— 表層：回火 S 應用 : 軸類、連桿、齒輪 40Cr， 一般尺寸重要零件，如齒輪、主軸。 35CrMo， 較大截面零件，如曲軸、連桿。 40CrNiMo， 大截面重載零件，如汽輪機主軸和葉輪。 調質，可附加表面淬火或氮化 (38CrMoAl)。 汽車應用材料 第二章 應用 : 汽車曲軸 圓錐齒輪 汽車應用材料 第二章 4． 彈簧鋼 成分 —— w(C)=～ %， Si, Mn為主要元素，提高屈強比。 性能 ——σ e 、 σ s、 屈強比和疲勞抗力高，塑性大 ， 耐震動、沖擊。 汽車應用材料 第二章 4． 彈簧鋼 鋼號 主 要 成 分 , % 淬火 油 ℃ 回火 ℃ 機械性能 ? C Mn Si, Cr ?b MPa ?s MPa ?10 % ak kJ/m2 65 ~ ~ ~ 840 油 500 1000 800 9 450 85 ~ ~ ~ 820 油 480 1150 1000 6 600 65Mn ~ ~ ~ 830 油 540 1000 800 8 800 60Si2Mn ~ ~ ~ 870 油 480 1300 1200 5 800 50CrVA ~ ~ Cr ~ 850 油 500 1300 1150 ?5 9 800 （摘自 GB/T1222－ 1985） 汽車應用材料 第二章 汽車板簧 火車螺旋彈簧 應用 65Mn、 60Si2Mn： 汽車，拖拉機，機車的板簧和螺旋彈簧。 熱處理 熱軋彈簧：熱成型 → 淬火 + 中溫回火 → 噴丸 冷軋彈簧：淬火 + 中溫回火 → 冷成型 → 去應力 → 噴丸 組織 —— 回火 T 汽車應用材料 第二章 汽車板簧 大型熱卷彈簧 熱卷大彈簧 彈簧絲 汽車應用材料 第二章 5．滾動 軸承鋼 滾動軸承在交變應力作用下工作，各部分之間有強烈摩擦，還受到潤滑劑的化學浸蝕。因此，滾動軸承鋼必須具有高的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和抗蝕性。 汽車應用材料 第二章 5．滾動 軸承鋼 成分 —— w(C)=～ %， 主加元素是 Cr， 形成細小的碳化物。 性能 —— 高接觸疲勞強度、高硬度和耐磨性，韌性、淬透性好。 鋼號 主要化學成分， w / % 熱處理規(guī)范及性能 C Cr Si Mn 淬火 ℃ 回火 ℃ 回火后 HRC GCr4 ~ ~ ~ ~ 800~ 820 150~ 170 62~66 GCr15 ~ ~ ~ ~ 820~ 840 150~ 160 62~66 GCr15SiMn ~ ~ ~ ~ 820~ 840 170~ 200 62 GMnMoVRE ~ ~ ~ 770~ 810 170?5 ?62 GSiMoMnV ~ ~ ~ 780~ 820 175~ 200 ?62 （摘自 GB/T18254－ 2022） 汽車應用材料 第二章 滾動軸承鋼的牌號 G Cr9 Si Mn 含 Mn量 WMn≤ % 含 Si量 WSi≤ % 含 Cr量 WCr ≈ % 滾動軸承鋼 汽車應用材料 第二章 應用 GCr15： 中小型軸承，冷沖模，量具，絲錐。 熱處理 球化退火 + 淬火 + 低溫回火 冷處理，時效（ 120～ 140℃,10 ～ 20h）： 穩(wěn)定尺寸，去應力。 組織 —— 回火 M ＋ 細碳化物＋少量 A39。 汽車應用材料 第二章 鉻軸承鋼制造軸承的工藝路線 鍛造 球化退火 機加工 淬火 + 冷處理 ( – 60 ～ – 80℃。1h ) 低溫回火 磨削加工 穩(wěn)定 化處理 ( 120 ～ 130℃ ； 5 ～ 10h ) 汽車應用材料 第二章 合金工具鋼具有更高硬度、耐磨性，更好的淬透性、熱硬性和回火穩(wěn)定性等。因而可以制造刃具、模具、量具和其它工具。 (四 ) 合金工具鋼 汽車應用材料 第二章 量 具 刃 具 模 具 汽車應用材料 第二章 1． 合金刃具鋼 2． 合金模具鋼 3． 量具用鋼 (四 )合金工具鋼 汽車應用材料 第二章 1． 合金刃具鋼 （１）性能要求 高硬度 —— 機加工刀具 HRC＞ 60 高耐磨性 —— 刀具壽命和生產率 ↑ 組織要求 —— 硬而細小的碳化物，均勻分布在強而韌的鋼基體中。 高的熱硬性（紅硬性） —— 高溫下保持高硬度的能力，與回火穩(wěn)定性有關。 足夠的韌性 —— 以承受沖擊載荷 汽車應用材料 第二章 （２）低合金刃具鋼 成分 —— w(C) = ~ % ， 合金元素＜ 5 % 。 性能 —— HRC＞ 60， 使用溫度 200 ~ 300 ℃ 。 鋼號 主要化學成分， w / % 熱處理及性能 C Mn Si Cr 淬火 ℃ 回火 ℃ 回火后 HRC 9SiCr ~ ~ ~ ~ 860~ 880油