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表面渗碳合金钢的表面化学成分和淬火处理

各种结构用钢用途不一样,其所需要的成分也是不一样,由于用途不同,需要轴承在不同条件下工作,除高碳铬钢外,还有其他轴承用钢种,表面渗碳钢的使用量仅次于高碳铬轴承钢。表面渗碳轴承用钢的历史并不短,可以上溯历史至1899年,当时蒂姆肯公司为了制造承受重复冲击或弯曲应力的轴承,研制圆锥滚子轴承时,使用了表面渗碳钢。此后,主要是美国在汽车等车辆用或轧钢机方面的轴承,使用此种钢材较多。在轴承钢的使用也要注意热处理的工艺性能,GCr18Mo就是新型高碳铬高淬透性轴承钢的处理方式。(如图)
曾经日本在1922年已使用了表面渗碳钢,正式的使用是在1930年的Ni钢和1935年的Ni-Cr钢,均用于飞机引擎的轴承。从提高钢的性能及渗碳技术,还有降低成本的角度考虑,现在使用最多的是Cr钢,然后是Cr-Mo钢。这类表面渗碳钢,有良好的冷加工性与疲劳寿命,目前有更大发展的趋势。
ISO所定轴承用表面渗碳钢的化学成分,有淬透性。表面渗碳钢,其渗碳层或碳氮共渗硬化层有良好的疲劳寿命及稳定的组织,另外为了提高内部的韧性,具有必要的淬透性和机械强度,可适量地加入Mn、Cr、Mo、Nio其中Cr、Mo生成碳化物,提高耐磨性及渗碳性能,Mo和Ni又是提高韧性的重要元素。其添加含量应考虑:Cr、Mo以不致生成难溶碳化物M C3和M23C6为限,Cr含量在2%以下,Mo含量在0.5%以下,Ni含量在4%以下(考虑饱和淬透性)。另外,微量加入Al、Nb或V元素,析出细小的碳化物、氮化物,在高温渗碳时可防止晶粒粗大化。
表面渗碳钢以渗碳淬火处理为多。考虑经济性的小型轴承可用Cr钢、CrMo钢,重视淬透性的大型轴承可用Ni-Cr-Mo钢。碳氮共渗淬火处理适用于小型轴承或防止热处理变形的薄壁轴承,生产时可使用淬透性低的合金钢,有时也使用低碳钢合金钢的显微组织比碳钢复杂,在合金钢中存在的基本相有:合金铁索体、合金奥氏体、合金碳化物(包括合金渗碳体、特殊碳化物)及金属间化合物等。其中合金铁索体与合金渗碳体及大部分合金碳化物的组织特征与碳钢中的铁素体和渗碳体无明显区别,而金属间化合物的组织形态则随种类不同而各异。
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资料来源:东莞市弘超模具科技有限公司技术中心
【 浏览次数:105 】 【 加入时间:2012-07-28 17:37:52 】 【 关闭本页