常州市武進華振物資有限公司
主營:行割+數(shù)控火焰切割+剪板+磨加工+壓板
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【專業(yè)品質(zhì)】多型號鋼板零割、鋼板切割【品質(zhì)保障 信譽第一】
用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機器零件的鋼種稱為合金結(jié)構(gòu)鋼。主要有低合金結(jié)構(gòu)鋼、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。 一、 低合金結(jié)構(gòu)鋼(亦稱普通低合金鋼、HSLA) 1. 用途 主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。 2. 性能要求 (1) 高強度:一般其的屈服強度在300MPa以上。 (2) 高韌性:要求延伸率為15%~20%,室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。 對于大型焊接構(gòu)件,還要求有較高的斷裂韌性。 (3) 良好的焊接性能和冷成型性能。 (4) 低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。 (5) 良好的耐蝕性。 3. 成分特點 (1) 低碳:由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超過0.20%。 (2) 加入以錳為主的合金元素。 (3) 加入鈮、鈦或釩等輔加元素:少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物,有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性。 此外,加入少量銅(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素,可以脫硫、去氣,使鋼材凈化,改善韌性和工藝性能。 4. 常用低合金結(jié)構(gòu)鋼 16Mn 是我國低合金高強鋼中用量最多、產(chǎn)量最大的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細晶粒的鐵素體—珠光體,強度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%~30%,耐大氣腐蝕性能高20%~38%。 15MnVN 中等級別強度鋼中使用最多的鋼種。強度較高,且韌性、焊接性及低溫韌性也較好,被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。 強度級別超過500MPa后,鐵素體和珠光體組織難以滿足要求,于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素,有利于空冷條件下得到貝氏體組織,使強度更高,塑性、焊接性能也較好,多用于高壓鍋爐、高壓容器等。 5. 熱處理特點 這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用,不需要進行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。 二、 合金滲碳鋼 1. 用途 主要用于制造汽車、拖拉機中的變速齒輪,內(nèi)燃機上的凸輪軸、活塞銷等機器零件。這類零件在工作中遭受強烈的摩擦磨損,同時又承受較大的交變載荷,特別是沖擊載荷。 2. 性能要求 (1) 表面滲碳層硬度高,以保證優(yōu)異的耐磨性和接觸疲勞抗力,同時具有適當?shù)乃苄院晚g性。 (2) 心部具有高的韌性和足夠高的強度。心部韌性不足時,在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂;強度不足時,則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。 (3) 有良好的熱處理工藝性能 在高的滲碳溫度(900℃~950℃)下,奧氏體晶粒不易長大,并有良好的淬透性。 3. 成分特點 (1) 低碳:碳含量一般為0.10%~0.25%,使零件心部有足夠的塑性和韌性。 (2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。 (3) 加入阻礙奧氏體晶粒長大的元素:主要加入少量強碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成穩(wěn)定的合金碳化物。 4.鋼種及牌號 20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低,心部強度較低。 20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過熱敏感性較小,滲碳過渡層比較均勻,具有良好的機械性能和工藝性能。 18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金滲碳鋼。這類鋼含有較多的Cr、Ni等元素,淬透性很高,且具有很好的韌性和低溫沖擊韌性。 5. 熱處理和組織性能 合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火,再低溫回火。 熱處理后,表面滲碳層的組織為合金滲碳體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織,硬度為60HRC~62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關(guān),完全淬透時為低碳回火馬氏體,硬度為40HRC~48HRC;多數(shù)情況下是屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體,硬度為25HRC~40HRC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。 三、 合金調(diào)質(zhì)鋼 1. 用途 合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件,如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。 2. 性能要求 調(diào)質(zhì)件大多承受多種工作載荷,受力情況比較復雜,要求高的綜合機械性能,即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同,對淬透性的要求不一樣。 3. 成分特點: (1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之間,以0.4%居多; (2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:這些合金元素除了提高淬透性外,還能形成合金鐵素體,提高鋼的強度。如調(diào)質(zhì)處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多; (3) 加入防止第二類回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金調(diào)質(zhì)鋼,高溫回火慢冷時易產(chǎn)生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性,其適宜含量約為0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。 45鋼與40Cr鋼調(diào)質(zhì)后性能的對比 鋼號及熱處理狀態(tài) 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2 45鋼 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700 40Cr鋼 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000 4. 鋼種及牌號 (1) 40Cr 低淬透性調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為30mm~40mm,用于制造一般尺寸的重要零件。 (2) 35CrMo 中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為40mm~60mm,加入鉬不僅可提高淬透性,而且可防止第二類回火脆性。 (3) 40CrNiMo 高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm,多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當?shù)你f,不但具有好的淬透性,還可消除第二類回火脆性。 5. 熱處理和組織性能 合金調(diào)質(zhì)鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火(調(diào)質(zhì)處理)。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透性較高,一般都用油,淬透性特別大時甚至可以空冷,這能減少熱處理缺陷。 合金調(diào)質(zhì)鋼的最終性能決定于回火溫度。一般采用500℃-650℃回火。通過選擇回火溫度,可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性,回火后快冷(水冷或油冷),有利于韌性的提高。 合金調(diào)質(zhì)鋼常規(guī)熱處理后的組織是回火索氏體。對于表面要求耐磨的零件(如齒輪、主軸),再進行感應加熱表面淬火及低溫回火,表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達55HRC~58HRC。 合金調(diào)質(zhì)鋼淬透調(diào)質(zhì)后的屈服強度約為800MPa, 沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達22HRC~25HRC。若截面尺寸大而未淬透時,性能顯著降低。