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1. 用途
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。
2. 性能要求
调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性的要求不一样。
3. 成分特点
(1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之间,以0.4%居多;
(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:这些合金元素除了提高淬透性外,还能形成合金铁素体,提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多;
(3) 加入防止第二类回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金调质钢,高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性,其适宜含量约为0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。
45钢与40Cr钢调质后性能的对比
钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45钢 850℃水淬, 550℃回火 f507005001545700
40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部)85067016581000
4. 钢种及牌号
(1)40Cr低淬透性调质钢:这类钢的油淬临界直径为30mm~40mm,用于制造一般尺寸的重要零件。
(2)35CrMo中淬透性合金调质钢:这类钢的油淬临界直径为40mm~60mm,加入钼不仅可提高淬透性,而且可防止第二类回火脆性。
(3)40CrNiMo高淬透性合金调质钢:这类钢的油淬临界直径为60mm-100mm,多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼,不但具有好的淬透性,还可消除第二类回火脆性。
5. 热处理和组织性能 合金调质钢的最终热处理是淬火加高温回火(调质处理)。合金调质钢淬透性较高,一般都用油,淬透性特别大时甚至可以空冷,这能减少热处理缺陷。
合金调质钢的最终性能决定于回火温度。一般采用500℃-650℃回火。通过选择回火温度,可以获得所要求的性能。为防止第二类回火脆性,回火后快冷(水冷或油冷),有利于韧性的提高。
合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。对于表面要求耐磨的零件(如齿轮、主轴),再进行感应加热表面淬火及低温回火,表面组织为回火马氏体。表面硬度可达55HRC~58HRC。
合金调质钢淬透调质后的屈服强度约为800MPa, 冲击韧性在800kJ/m2心部硬度可达22HRC~25HRC。若截面尺寸大而未淬透时,性能显著降低。
1、30CrMnSiA是机械制造业中常用的高强度调质结构钢,30CRMNSIA调质后有很高的强度和足够的韧性,淬透性也好。
2、30CrMnSiA属中碳,强度高,焊接性能较差。调质后该材料做砂轮轴,齿轮,链轮都可以。30CRMNSIA属中碳,强度高,焊接性能较差,具有良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。用于轴类、活塞类零配件等。30CRMNSIA用于汽车、飞机各种特殊耐磨零配件等。
3、执行标准:国标:GB/T 3077-1988
国军标:GJB2150A-2015
舞钢技术协议:WYJ027-2001
4、30CrMnSiA 是中国国家标准规定的一种合金结构钢的牌号。统一数字代号:A24302。
5、中外牌号对照:
中国:30CrMnSiA
俄罗斯:30ΧΓСΑ
6、化学成分:
7、力学性能:
8、交货状态
以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,基本上以正火交货状态。交货状态应在合同中注明。
9、热处理方式:
淬火加热温度(℃):880;冷却剂:油
回火加热温度(℃):520;冷却剂:水、油
10、特性及用途:高强度调质结构钢。具有很高的强度和韧性,淬透性较高,冷变形塑性中等,切削加工性能良好。有回火脆性倾向,横向的冲击韧度差。焊接性能较好,但厚度大于3mm时,应先预热到150℃,焊后需热处理。一般调质后使用。
多用于制造高负荷、高速的各种重要零件,如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等,也用于制造耐磨、工作温度不高的零件,变载荷的焊接构件,如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子。
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