工程材料學(xué)知識要點-資料下載頁
2025-06-26 09:07本頁面
【正文】 表面硬度高低淬透性滲碳鋼 20Cr中淬透性滲碳鋼 20CrMnTi高淬透性滲碳鋼 18Cr2Ni4W調(diào)質(zhì)鋼成分： C：％ 屬于中碳鋼，主要合金元素： Cr，Mn，Ni，Si，B（弱碳化物元素），提高淬透性，固溶強化，輔助合金元素： Mo，W，V（強碳化物元素），提高回火穩(wěn)定性。牌號 低淬透性 40Cr，40CrMn熱處理：調(diào)質(zhì)處理，即: 淬火＋高溫回火組織： 回火索氏體性能：高強度和高韌性的配合彈簧鋼成分：WC≈％ —— 高C以保證高的彈性極限。主要合金元素 Mn，Si ——提高淬透性，提高σS/σb比，固溶強化。輔助元素 Cr，Mo，W，V ——提高耐回火性和沖擊韌性牌號： 60Si2Mn熱處理：熱成形彈簧，材料加熱到奧氏體進行成型，再進行 淬火 +中溫回火 回火溫度：450550℃。組織：回火屈氏體 （T回）， HRC40~50冷成形彈簧，材料加熱到奧氏體化，然后在500550℃等溫，形成索氏體，冷加工產(chǎn)生加工硬化后冷成形，再在200300℃去應(yīng)力退火。組織：索氏體性能：高彈性極限，高屈強（σS/σb）比； 硬度適中，40－50 HRC滾動軸承用鋼成分特點：①高碳：C＝－%C，確保淬火后的硬度；②主合金元素：Cr，提高淬透性，形成細小的合金滲碳體，提高耐磨性和接觸疲勞性能（彌散強化）；③輔助元素：Mn、Mo、V，形成碳化物，細化晶粒，彌散強化，以進一步提高耐磨性；鋼號： GCr15等。第一個字母G表示滾動軸承，％左右，不用標注，元素符號Cr后的數(shù)字為其含量的千分數(shù)（針對常用滾動軸承鋼）。性能要求：①高強度，高硬度（HRC60）； ②高的接觸疲勞抗力； ③高的耐磨損能力熱處理：球化退火――機械加工――淬火、低溫回火――磨削精加工－產(chǎn)品。刃具鋼性能要求： ①高硬度、高耐磨性一般都在HRC60以上； ②高的紅硬性，指刃部受熱升溫后，刃具鋼仍能維持高硬度； ③一定的韌性和塑性，防止崩刃。成分：（1）低合金鋼 C＝％， 高C量，保證硬度 主要合金元素 Cr，Mn，Si ——提高淬透性（2）高速鋼 －特殊鋼 C＝％，高C量，保證硬度 主要合金元素： Cr ——提高淬透性； 輔助合金元素：W，Mo，V（強碳化物形成元素）——提高紅硬性牌號：（1）低合金鋼：9SiCr，CrWMn （一位數(shù)字或無數(shù)字，C1%)）9SiCr 熱硬性好， 適合用于薄刃刀具和冷沖模具。（2）高速鋼：W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2 （特殊鋼）W18Cr4V (C:％) 的熱硬性高，過熱傾向小，適合于制作車刀；W6Mo5Cr4V2 (C:％) 的熱塑性和韌性較好，適合于制作麻花鉆頭。熱處理：（1）低合金鋼：以9CrSi為例，600－650℃預(yù)熱、850－870℃加熱奧氏體化、油淬(200℃硝鹽浴分級)、190℃低溫回火。該鋼的回火脆性溫度區(qū)在250℃左右，回火溫度不許超過200℃，硬度可以達到HRC60－63。（2）高速鋼：典型工藝過程為：鍛造――球化退火――機械加工――淬火、多次高溫回火――噴砂――磨刃――成品。預(yù)先熱處理（鍛造＋球化退火）：高速鋼的鑄錠中碳化物粗大，極不均勻，必需經(jīng)過良好的鍛造。鍛造后進行球化退火。達到消除應(yīng)力，為最終熱處理作好組織準備。 最終熱處理(高溫淬火＋多次回火)：淬火 （1）850℃預(yù)熱，發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變；（2）1200－1280℃高溫加熱，合金碳化物充分溶解，%以上。（3） 600℃分級淬火，再空冷?；鼗穑涸?40－560℃多次高溫回火（至少3次）；目的：獲得二次硬化，提高硬度和耐磨性。回火后的組織：回火馬氏體(黑色基體)＋ 碳化物(白色)＋ 少量殘余奧氏體。一般硬度可以保證在 HRC62－64。模具鋼冷作模具鋼性能要求：①高硬度；②高的耐磨性；③足夠的韌性和耐疲勞抗力。成分： 高 C，C＝％，保證熱處理后的硬度在 HRC60 以上；主要合金元素： Cr，Mo，W，V——提高淬透性；形成難溶C化物，提高耐磨性。常用的鋼號： Cr12MoV 適用于尺寸較大、重載的和要求較精密的模具。65CrW3Mo2VNb(65Nb)我校開發(fā)熱處理：加工工序：鍛造—球化退火—加工—淬火—回火—粗磨—成品熱處理工藝：以Cr12MoV鋼為例，熱處理工藝有兩種：其一稱是低淬低回（一次硬化法），1000－1050℃加熱，油淬，180－240℃回火，硬度58－60HRC；其二稱是高淬高回（二次硬化法），1100－1120℃加熱,油淬，510℃回火三次，硬度58－60HRC。后者為了提高使用溫度。組織：回火馬氏體＋顆粒狀碳化物＋殘余奧氏體熱作模具鋼性能要求：①高的熱硬度和高溫耐磨性（硬度4050HRC）；②高的熱穩(wěn)定性；③高應(yīng)力疲勞抗力和熱疲勞抗力。成分特點：C＝％（中C） ，保證強韌性最佳配合，HRC35－52之間；主合金元素：Cr，Mn，Ni——提高淬透性；輔合金元素：Mo，W，V——產(chǎn)生二次硬化 。常用的鋼號：5CrMnMo熱處理：鍛造—粗加工成形—淬火—高溫回火—精加工 。工藝：以5CrMnMo為例，加熱到820－850℃奧氏體化，出爐預(yù)冷至750－780℃（防止開裂），油冷到210℃(馬氏體點附近）取出，立即進行回火（以防開裂），回火溫度為500－540℃。組織： 回火屈氏體或回火索氏體，硬度為HRC41－44。量具鋼性能要求： ①必須保證尺寸的穩(wěn)定性（組織需穩(wěn)定） ②高硬度（62HRC）；高耐磨性；耐腐蝕成分特點：高C，C＝％（與高C低合金刃具鋼類似），保證淬火硬度。主要合金元素 Cr，W，Mn——提高淬透性 （不希望殘余奧氏體）常用的鋼號：復(fù)雜、高精度量具采用低合金刃具鋼 CrWMn。熱處理： 鍛造――球化退火――機械加工――淬火――冷處理――低溫回火――粗磨――低溫人工時效――精磨――去應(yīng)力回火――研磨。冷處理：降溫至70～ 80℃消除殘余奧氏體的影響，硬度可達HRC66。 回火：140－160℃ x 3hr，減小淬火的應(yīng)力，回火后硬度在HRC62－65。 人工時效：120℃ X 36hr，用來消除粗磨產(chǎn)生的應(yīng)力。去應(yīng)力回火 120℃ X 3hr。不銹鋼常用：1Cr18Ni9Ti（18—8）第九章陶瓷材料有晶體相，玻璃相和氣相室溫下，橡膠是高彈態(tài)，塑料是玻璃態(tài)第十章選材的一般原則：力學(xué)性能，工藝性能，經(jīng)濟性軸類零件：應(yīng)考慮：載荷大小；負荷形式；精度要求。 受力狀況：同時承受彎曲、扭轉(zhuǎn)交變負荷。 失效形式：疲勞斷裂或磨損。 性能要求： （1）良好的綜合力學(xué)性能（強度、韌性）——疲勞強度高； （2）耐磨性好（硬度較高）； （3）熱強性好。齒輪類零件：性能要求：1）高的彎曲疲勞與接觸疲勞強度2）高的表面硬度和耐磨性3）高的心部韌性 選材：低碳鋼：淬火＋滲碳中碳鋼：調(diào)制＋高頻淬火或氮化 （表面處理）1）機器齒輪：工作條件：低速，磨損較輕。 選材：調(diào)質(zhì)鋼 （如：45, 40Cr)。 最終熱處理：調(diào)質(zhì)。 工藝：下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→齒形加工→磨削。2）機床齒輪： 工作條件： ：中速，負荷不大，稍有沖擊。 選材：調(diào)質(zhì)鋼 （如：45, 40Cr）。 最終熱處理：調(diào)質(zhì)＋高頻淬火＋ 低溫回火。 工藝：下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→高頻淬火及低溫回火→精磨。 3）汽車（拖拉機）齒輪： 工作條件：高速， 載荷大，頻繁沖擊， 磨損大 選材：合金滲碳鋼，如：20Cr或20CrMnTi 最終熱處理：滲C＋淬火＋低溫回火 工藝：下料→鍛造→正火→切削加工→滲C→淬火及低溫回火→噴丸→磨削加工
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