渗碳用钢通常用低碳钢或低碳合金钢(为什么合金

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

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