合金渗碳钢的用途和性能特点

1. 用途
主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高，以优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。
(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度900℃～950℃下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。
3. 成分特点
(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入cr、ni、mn、b等。
(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素ti、v、w、mo等，形成稳定的合金碳化物。
4.钢种及牌号
20cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。
20crmnti中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。
18cr2ni4wa和20cr2ni4a高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的cr、ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。
5. 热处理和组织性能
合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。 热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织，硬度为60hrc～62hrc。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40hrc～48hrc；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25hrc～40hrc。心部韧性一般都高于700kj/m2。

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