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    35CrMo,42CrMo等Cr-Mo系钢的热处理

    2019-01-30   来源:   点击数:11次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港记者昨日获悉:铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。
      
      当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。
      
      随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
      
      在铬钢中加入少量的钼(w(Mo)=0.15%~0.25%),可明显提高钢的淬透性,调质后综合力学性能较高,没有回火脆性,在高温下有高的蠕变极限和持久极限,可长期在500℃下工作。低温冲击韧度值也高,有较低的冷脆性转化温度。油淬火的临界直径达40~60mm。用来制造各种轴、高强度紧固件和大锻件齿轮等。
      
      由于钼对钢由奥氏体分解为珠光体的转变有强烈的抑制作用,所以等温转变图中的珠光体开始转变曲线向右移,对先共析相A-F的转变速度也有抑制作用。但钼对调质钢的贝氏体转变微不足道,故等温转变图中贝氏体开始转变曲线靠近左边。生产中,35CrMo钢和42CrMo钢锻后利用等温退火得到铁素件和珠光体组织便于切削加工。若用正火,在空气中得到大量贝氏体组织,切削加工很困难。图3-5a和图3-5b是35CrMo钢的等温冷却转变图和连续冷却转变图。
      
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      35CrMo钢等温转变图和连续冷却转变图
      
      a) 35CrMo钢等温转变曲线  b)35 CrMo钢连续冷却转变曲线
      
      35CrMo钢的临界温度是:Ac1为755℃,Ac3为800℃,Ar1为695℃,Ar3为750℃,Ms为370℃。
      
      42CrMo钢的临界温度是:Ac1为730℃,AC3为780℃,Ms为310℃。
      
      35CrMo钢和42CrMo钢的热处理工艺参数见表3-12。
      
      35CrMo钢和42CrMo钢的热处理工艺参数
      
      注:保温时间系数需根据炉的炉型、尺寸及装炉量而定。该表中的淬火温度是在盐浴炉中加热测试的。
      
      35CrMo钢大锻件热处理后的力学性能见表3-13。
      
      35CrMo钢大锻件热处理后的力学性能
      
      35CrMo钢的低温冲击韧度见表3-14。
      
      35CrMo钢的低温冲击韧度
      
      35CrMo钢不同温度下的蠕变极限见表3-15。
      
      35CrMo钢不同温度下的蠕变极限
      
      注:880℃油淬,650℃回火,常用于低于480℃的螺栓,低于510℃的螺母。
      
      42CrMo钢不同截面调质后的力学性能见表3-16。
      
      42CrMo钢的低温冲击韧度见表3-17。
      
      42CrMo钢不同截面调质后的力学性能
      
      42CrMo钢的低温冲击韧度
      
      注:830℃油淬,580℃回火,常温抗拉强度σb=1080MPa。
      
      中国钢管信息港记者昨日获悉:38CrMoAlA钢是氮化钢,但必须先调质后才能渗氮。在铬钼钢中加入质量分数为0.7%~1.10%的铝,可以形成特别稳定的铝的氮化物。该化合物硬度高,耐磨性好,在氮化层中氮化物弥散分布。高硬度的表面氮化层要求零件心部有较高的综合力学性能,支撑表面抗压,往往通过调质来实现。
      
      38CrMoAIA钢锻后进行退火或正火和高温回火,然后进行粗加工,粗加工后调质处理。退火温度在840~ 900℃,正火温度在930~ 970℃,高温回火温度在700~ 720℃。由于铝铁素体稳定性高,不易溶于奥氏体,所以淬火温度稍高,一般在930~ 960℃。保温时间也是普通合金钢的1.5倍,淬火温度偏低或保温时间过短时铁素体溶解不充分,淬火后出现大块状氮化物,该处渗氮浓度高,硬度高,脆性大,易剥落;当淬火温度过高时,除脱碳严重和晶粒粗大外,渗氮后会出现网状氮化物,常出现脆断。中小截面零件常用60~ 70℃油淬火,大件也可以用自来水、盐水及油冷却。常在600~ 680℃回火,保温2~4h以上。要增加去应力回火,以消除应力,减少氮化后变形。去应力回火温度比正常回火温度低20~ 30℃,保温3~10h以上。
      
      钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度显著提高,塑性特别是韧性也显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧;同时增加时效倾向及冷脆性和热脆性,损坏钢的焊接性能及冷弯性能。因此,应该尽量减小和限制钢中的含氮量。一般规定氮含量应不高于0.018%。
      
      氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。有些牌号的不锈钢,适当增加N的含量,可以减少Cr的使用量,可以有效降低成本。中国钢管信息港记者昨日获悉
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