渗碳用钢通常用低碳钢或低碳合金钢(为什么合金

鑫锐电气 2023-01-23 11:01 编辑:admin 281阅读

1. 为什么合金渗碳钢一般采用低碳

是需经渗碳淬火、低温回火后的钢。

渗碳钢通常指需经渗碳淬火、低温回火后使用的钢。它一般为低碳的优质碳素结构钢与合金结构钢,亦可分别称为碳素渗碳钢与合金渗碳钢。其成分特点是低的含碳量,一般为0.1%~0.25%;主要合金元素有Ni、Cr、Mn等,辅助合金元素有W、Mo、V、Ti等。合金渗碳钢具有较高的淬透性。不少机器零件如汽车、拖拉机的变速箱齿轮,内燃机上的凸轮、活塞销以及部分量具等,均采用渗碳钢制造。

2. 为什么一般渗碳用钢含碳量较低

渗碳钢圆棒材料热处理变形小。渗碳钢的含碳量一般都很低(在0.15%~0.25%之间),属于低碳钢,这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性。

为了提高钢的心部的强度,可在钢中加入一定数量的合金元素,如Cr,Ni,Mn,Mo,W,Ti,B等。

其中Cr,Mn,Ni等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性,使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。

另外,少量的Mo,W,Ti等碳化物形成元素,可形成稳定的合金碳化物,起到细化晶粒、抑制钢件在渗碳时发生过热的作用。

微量的B(0.001%~0.004%)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。

3. 为什么合金渗碳钢一般采用低碳碳钢

20渗碳后进行淬火及低温回火,以获得高硬度的表层及强而韧的心部。根据钢的成分的差异,常用的热处理方法有以下几种。

(1)渗碳后预冷直接淬火及低温回火

这种方法适用于合金元素含量较低又不易过热的钢,如20CrMnTi、20CrTi等。

(2)一次淬火

渗碳后缓冷至室温,重新加热淬火并低温回火。适用于渗碳时易过热的碳钢、低合金钢工件及固体渗碳后的零件等。

(3)两次淬火

渗碳后缓冷至室温,重新加热两次淬火并低温回火。适用于本质粗晶粒钢及对性能要求很高的工件,但生产周期长,成本高,易脱碳氧化和变形。

对于合金化程度较高的18Cr2Ni4WA等钢种,如果渗碳后预冷淬火,渗层将存在大量残留奥氏体,使硬度降低。为此,生产上采用渗碳空冷后进行高温回火,使残留奥氏体分解,然后再进行加热淬火和低温回火。

热处理和组织特点渗碳件一般的工艺路线为:下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。渗碳温度为900~950℃,渗碳后的热处理通常采用直接淬火加低温回火,但对渗碳时易过热的钢种如20、20Mn2等,渗碳后需先正火,以消除晶粒粗大的过热组织,然后再淬火和低温回火。淬火温度一般为Ac1+30~50℃。使用状态下的组织为:表面是高碳回火马氏体加颗粒状碳化物加少量残余奥氏体(硬度达HRC58~62),心部是低碳回火马氏体加铁素体(淬透)或铁素体加托氏体(未淬透)。

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。一般渗碳的温度为900~950℃,淬火温度为800~850℃油淬,回火温度为180~200℃。

4. 渗碳零件一般需要选择( )碳成分的钢

首先我们要知道钢渗碳的目的是机器零件获得高的表面硬度,耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。 常用的固体渗碳温度为900-930度,而且根据铁碳状态图,只有在奥氏体区域,铁中碳的温度才可能有很大范围的变动,碳的扩散才能再单向的奥氏体中进行,900这温度恰恰保证了渗碳钢的AC3点稍高,保证了上述条件的实现。 而且根据渗碳原理来说,温度越高,渗碳的越完全。但是又不能过高,因为要考虑到奥氏体晶粒的长大。 但是铁素体就不行了,首先亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体,这个因素导致了铁素体的强度和硬度的不高。 其次铁素体的显微组织与纯铁相同,呈明亮的多边形晶粒组织,所以导致了其AC3温度的不高,才700度左右。 根本就不符合渗碳温度。同时因为强度与硬度的不够,也没有什么作用,就好比不锈钢刀具,还没砍两下就炖了,你会用吗?所以渗碳在奥氏体中进行而不在铁素体中进行是双方面的~~技术上和市场上都没需要~。

5. 为什么合金渗碳钢一般采用低碳处理

20cr相当于低淬透性渗碳钢材料。合金渗碳钢是指经过渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢,具有外硬内韧的性能,用于承受冲击的耐磨件,如汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等。

低碳,一般wC=0.10%~0.25%,以保证零件心部具有足够的塑性、韧性。主要合金元素是Cr,还可加入Ni、Mn、B、W、Mo、V、Ti等,其中,Cr、Ni、 Mn、B的主要作用是提高淬透性,使大尺寸零件淬火后心部得到低碳马氏体组织,以提高强度和韧性;少量的W、Mo、V、Ti能形成细小、难溶的碳化物,以阻止渗碳过程中高温、长时间保温条件下晶粒长大。在零件表层形成的合金碳化物还可提高表面渗碳层的耐磨性。

6. 为什么合金渗碳钢要用低碳成分的钢

属于渗碳钢。

渗碳钢需经渗碳淬火、低温回火后使用的钢。它一般为低碳的优质碳素结构钢与合金结构钢,亦可分别称为碳素渗碳钢与合金渗碳钢。其成分特点是低的含碳量,一般为0.1%~0.25%;主要合金元素有Ni、Cr、Mn等,辅助合金元素有W、Mo、V、Ti等。合金渗碳钢具有较高的淬透性。

不少机器零件如汽车、拖拉机的变速箱齿轮,内燃机上的凸轮、活塞销以及部分量具等,均采用渗碳钢制造。

7. 为什么合金渗碳钢一般采用低碳钢

、一次加热淬火低温回火,渗碳温度820~850ºC或780~810ºC :特点:对心部强度要求高者,采用820~850ºC淬火,心部组织为低碳马氏体;表面要求硬度高者,采用780~810ºC加热淬火可以细化晶粒适用范围:适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件。气体、液体渗碳后的粗晶粒钢,某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件