机械结构用合金渗碳钢的用途及特性

poi345

合金渗碳钢通常是指经渗碳淬火及低温回火后使用的合合金钢。
; U) E8 P; W, K3 m8 p, o
* [9 E! s# o  r0 J* B: N2 `1、用途。合金渗碳钢主要用来制造性能要求较高或截面尺寸较大，且在承受较强烈的冲击作用和磨损条件下工作的渗碳零件。例如，制作承受动载荷和重载荷的汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮等。凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有较高的强度和足够韧性的零件，都可采用合金渗碳钢。

2、性能特点。合金渗碳钢的渗碳层具有优异的耐磨必、抗疲劳性及适当的塑性和韧性未渗碳的心部具有足够的强度及优良的韧性。如心部强度不足时，则对表面硬、脆的渗碳层缺乏足够的支撑，渗碳层易破坏、剥落。心部韧性不足时，在冲击载荷或较大过载作用下容易断裂。合金渗碳钢具有良好的热处理工艺性能，在渗碳温度（900～950℃）下奥氏体晶粒不易明显长大。此外，还有良好的淬透性。

3、成分特点。合金渗碳钢中碳的含量一般在Wc＝0.10％～0.25％之间，这是为了保证渗碳零件心部具有良好的韧性。碳素渗碳钢的淬透性低，热处理对心部的性能改变不大，加入合金元素可提高钢的淬透性，改善心部性能。常用的合金元素有铬、镍、锰和硼等，其中以镍的作用最好。为了细化晶粒，还加入少量阻止奥氏体晶粒篚的强碳化物形成元素，如钛、钒、钼等，它们形成的碳化物在高温渗碳时不溶解，有效地抑制渗碳时的过热现象。

$ g7 ^6 v, I1 i( z! j% U4、常用合金渗碳钢。按其淬透性大小，合金渗碳钢分为三类：（a）低淬透性合金渗碳钢 如20Cr、20Mn2等，这类钢由于淬透性不高，心部性能不很好，只适于制造承受载荷不大的大小型耐磨零件，如活塞销、凸轮轴、滑块等。（b）中淬透性合金渗碳钢，如20CrMnTi、20SiMnVB等，这类钢含有合金元素较高，其淬透性和力学性能均较高，可用来制造承受中等载荷的受磨零件，如汽车变速齿轮、花键轴套、凸轮盘等。（c）高淬透性合金渗碳钢，如20Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA等，这类钢含有较多的铬、镍等元素。其淬透性高，甚至空冷也能淬成马氏体，渗碳层和心部的性能都非常优异，主要用来制造承受重载荷及强烈磨损的重要大型零件，如飞机、坦克的发动机齿轮。