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30CrMo焊接性较差,焊前应预热,焊后应消除应力热处理。 调质钢 调质钢是指经过调质处理(淬火 + 高温回火)后使用的碳素结构钢和合金结构钢,经调质处理后得到的回火索氏体组织,具有较高的强度和良好的塑韧性,小的缺口敏感性,即具有良好的综合力学性能。调质钢属于中碳钢,是机械制造中最常用的一类钢,品种繁多,应用广泛,根据需要,可以选用具有不同淬透性的碳素钢和合金钢。 一. 化学成分 一般调质钢碳含量介于0.25 – 0.5%之间,碳含量过低不易淬硬,从而在回火后不能达到所需的硬度,若碳含量过高,则韧性不足。由于钢中的合金元素具有强化作用,相当于增加了钢的含碳量,如40Cr相当于45钢的碳含量。合金调质钢的主要添加元素有Cr, Ni, Mn, Si等, 它们大都溶入铁素体, 使铁素体得到强化,并增加了钢的淬透性,淬透性是调质钢的一个重要性能指标。其次如Mo, V, Al, B 等合金元素, 含量一般较少。 Mo的主要作用是防止高温回火时发生第二类回火脆性; V的作用是阻止奥氏体晶粒长大; Al的作用是在渗氮时能加速合金调质钢的渗氮过程,强化渗氮效果; 钢中加入微量的B(0.001 – 0.004%)能显著增加钢的淬透性,其对淬透性的作用大约相当于Cr0.3%或Mo0.2% 二. 热处理特点 调质钢的热处理可分为2种: 1. 预备热处理 合金调质钢的预备热处理根据其化学成分和组织特点分为退火, 正火或正火 + 高温回火。 对于合金元素含量较少的钢,调质前常进行正火处理,正火后组织为索氏体;对于 合金元素较多的钢,650-700℃), 使其硬度降至200HBS。 2. 调制处理 是使机械零件达到设计要求的关键。 淬透性的大小直接影响钢的最 终力学性能。调质钢热处理的第一步工序是淬火, 淬火温度必须按照规定的温度加热(具体加热温度的高低要根据钢的成分来确定),淬火介质应根据零件尺寸大小和钢的淬透性高低来选择, 除碳钢外一般合金调质钢在油中淬火,对合金元素含量较高或淬透性特别好的钢件,空冷就可淬得马氏体组织。 处于淬火状态的钢, 内应力较大且较脆,不能直接使用,必须进行回火,其目的是消除内应力,增加韧性,调整强度,获得良好的综合力学性能。调质钢零件一般采用500-650℃回火, 具体回火温度应根据钢的成分对性能的要求而定。通过调节不同的回火温度可以得到不同的硬度和最终性能。为了抑制某些合金调质钢(含有Cr Mn Ti等元素)回火时慢冷造成的第二类回火脆性, 回火后一般要快冷(油冷)。但对大截面的零件,中心部分难以达到快冷的目的,为了防止回火脆性应采用含有Mo V等元素的调质钢, 其适宜含量为: Mo0.15-0.30%之间,W0.8-1.2%之间。 调质钢零件,除要求具有良好的综合力学性能外,往往还要求表层有良好的耐磨性。这时,经调质处理后零件还应进行感应加热表面淬火。如果对耐磨性要求极高,则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理,如选用38CrMoAl钢进行表面氮化处理。
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