常用調質鋼

1、一、常用調質鋼淬火和隨后的高溫回火叫調質處理，結構鋼在淬火成馬氏體并在500～650℃之間回火后，具有強度、塑性及韌性的良好配合，很大一部分機械零件是經(jīng)過淬火及高溫回火后使用的。適用于這種熱處理的鋼種稱為調質鋼。調質鋼經(jīng)調質處理后的組織為回火索氏體，這種組織具有較高的σb、σ0.2、σ1、δ、Ψ、αK、KIC等，脆性轉折溫度也很低。這種組織是在鐵素體基體上均勻分布著粒狀碳化物，粒狀碳化物起彌散強化作用，溶于鐵素體中的合金元素起固溶強化作

2、用，保證了鋼且有較高的屈服強度和疲勞強度這種組織均勻性好，減少了裂紋在局部薄弱地區(qū)形成的可能性，可以保證有良好的塑性和韌性鐵素體是從淬火馬氏體轉變而成的，晶粒細小，使鋼的冷脆傾向性大大減小。由于熱處理生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展，調質鋼的熱處理已不僅局限于調質處理，根據(jù)不同的性能要求，還可采用正火、表面淬火、等溫淬火、淬火和中溫回火、淬火和低溫回火、化學熱處理等工藝。調質鋼的含碳量一般為0.25%～0.5%。含碳量過低則碳化物數(shù)量不足，彌散強化作

3、用小，強度不足含碳量過高則韌度不足。一般說來，如果零件要求較高的塑性與韌性，則用含碳量低于0.4%的調質鋼如果要求較高強度與硬度，則用含碳量高于0.4%的調質鋼。調質鋼中，加入的元素分為主加元素和輔加元素如Mn、Si、Cr、Ni、B等是主加元素，目的是增大鋼的淬透性。全部淬透零件在高溫回火后可獲得高而均勻的綜合力學性能，特別是高的屈強比。除硼外，這些元素都顯著強化鐵素體，并在一定含量范圍內(nèi)還能提高鋼的韌性。輔加元素是W、Mo、Ti、V等

4、，起細化晶粒，提高回火抗力的作用。W和Mo還起防止第二類回火脆性的作用。根據(jù)淬透性可將常用調質鋼大致分為低淬透性、中淬透性和高淬透性調質鋼三類。低淬透性調質鋼的合金元素的總量小于2.5%，油淬臨界直徑為20～40mm，調質后抗拉強度一般為800～1000MPa，屈服強度為600～800MPa，沖擊韌性為60～90Jcm2。常用低淬透性調質鋼的化學成分見表89。中淬透性調質鋼的油淬臨界直徑為40～60mm，調質后抗拉強度一般為900～10

5、00MPa，屈服強度為700～900MPa沖擊韌性為50～80Jcm2。常用中淬透性調質鋼的化學成分見表810。高淬透性調質鋼的油淬臨界直徑為60～100mm，調質后抗拉強度一般為1000～1200MPa，屈服強度為800～1000MPa，沖擊韌性為60～120Jcm2。常用高淬透性調質鋼的化學成分見表811。表89常用低淬透性調質鋼的化學成分化學成分(質量分數(shù)%)鋼號CSiMnCrVB450.42～0.500.17～0.370.50～

6、0.8040Mn20.37～0.440.20～0.401.40～1.8045Mn20.42～0.490.20～0.401.40～1.800.450.401.201.200.3030CrNi30.27～0.340.20～0.400.30～0.601.20～1.602.75～3.2540CrNiMo0.37～0.440.20～0.400.50～0.800.60～0.900.15～0.251.25～1.75續(xù)表化學成分(質量分數(shù)%)鋼號CSi

7、MnCrMoNi其他45CrNiMoV0.42～0.490.20～0.400.50～0.800.80～1.000.20～0.301.30～1.80V0.20～0.3025Cr2Ni4W0.21～0.280.20～0.400.30～0.601.35～1.654.00～4.50W0.80～1.20三、調質鋼熱處理工藝調質鋼的最終熱處理大多數(shù)是淬火加高溫回火的調質處理。其目的是要獲得具有良好綜合力學性能的回火索氏體(或回火索氏體回火屈氏體)組