16CD4\20CD4\18NCD6\16NCDl3\15CDV6(化學(xué)成分)滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼NF標(biāo)準(zhǔn)滲碳鋼合金鋼
滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼 經(jīng)表面滲碳和適當(dāng)熱處理的低碳合金鋼簡(jiǎn)稱(chēng)滲碳鋼。經(jīng)過(guò)這種工藝處理的零件整體有足夠高的強(qiáng)度和韌性,而表面則具有高硬度和耐磨性。這類(lèi)鋼是表面硬化合金結(jié)構(gòu)鋼中開(kāi)發(fā)早,用途廣的一種。它們廣泛用于制造齒輪、銷(xiāo)桿及軸類(lèi)等,在使用過(guò)程中承受彎曲、沖擊、交變等多種負(fù)荷,而且相互之間還有一定接觸應(yīng)力導(dǎo)致相對(duì)摩擦的零部件。
技術(shù)要求 滲碳鋼應(yīng)具備的主要性能有:強(qiáng)度、韌性、表面硬度和工藝性能。
強(qiáng)度 滲碳鋼要有足夠高的強(qiáng)度。例如齒輪在滲碳后心部應(yīng)有足夠高的屈服強(qiáng)度,以保證齒輪齒部經(jīng)受彎曲負(fù)荷時(shí),在滲碳層出現(xiàn)裂紋以前,心部或過(guò)渡層不發(fā)生塑性變形。實(shí)踐證明,隨著心部強(qiáng)度的提高,滲碳層的強(qiáng)度也隨之提高。
沖擊韌性 滲碳鋼要有良好的沖擊韌性。由于滲碳層的硬度高,而韌性較低,在沖擊負(fù)荷下,滲碳件往往在滲碳層先產(chǎn)生裂紋。因此,為了要提高滲碳件的韌性,首先要改善滲碳層的組織,提高滲碳層的韌性,使裂紋不易產(chǎn)生。其次,要使心部具有高的韌性,以便一旦滲碳層形成裂紋,不會(huì)迅速擴(kuò)展到整個(gè)斷面,發(fā)生脆性破壞。
表面硬度 滲碳鋼的表面層要有高的硬度(HRc56~63),才能有好的耐磨性,保證滲碳件不過(guò)早磨損或因接觸疲勞破壞而失效。
工藝性能 滲碳鋼應(yīng)具有一般結(jié)構(gòu)鋼所具有的鍛造性、切削性。在熱處理方面,除要求過(guò)熱敏感性小和淬火變形小以外,還要求有良好的滲碳適應(yīng)性,即滲碳速度快、表面碳含量適合、過(guò)渡層平緩、滲碳層的殘余奧氏體量少等。
合金化 其目的主要是提高鋼的淬透性。根據(jù)滲碳零件的非均質(zhì)特點(diǎn),滲碳鋼的合金化應(yīng)從基體(心部)和滲層兩個(gè)方面來(lái)考慮。
熱處理滲碳鋼零件的熱處理包括機(jī)械加工前的預(yù)處理和終處理。預(yù)處理的目的是消除鍛造應(yīng)力及保證適當(dāng)?shù)挠捕?,改善切削加工性能。根?jù)不同鋼種和預(yù)處理要求進(jìn)行不同的預(yù)處理:正火、正火+回火、淬火+回火。例如制造齒輪的20CrMnTi鋼鍛造后進(jìn)行950~970正火是為了消除鍛造應(yīng)力,并保證進(jìn)行正常切削加工所需的硬度。淬透性高的中合金滲碳鋼18Cr2Ni4wA在正火后得到馬氏體組織,硬度很高,必需再進(jìn)行高溫回火進(jìn)行軟化。12CrNi3A齒輪鋼則需用調(diào)質(zhì)來(lái)改善切削加工性能。終處理的目的是使?jié)B碳鋼零件達(dá)到規(guī)定的性能要求。滲碳后一般進(jìn)行淬火和低溫回火處理。根據(jù)鋼種和性能要求的不同,可以進(jìn)行各種組合的終處理。
滲碳后仍能保持細(xì)晶粒,淬火時(shí)表面層不易出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物的鋼和在滲碳后不再需要切削加工的零件(如20CrMnTi鋼制齒輪),可以采用滲碳后直接淬火+低溫回火工藝。直接淬火工序簡(jiǎn)單,成本低,變形小,而且滲碳層的殘余奧氏體量少。這是目前許多工廠都采用的工藝。
滲碳時(shí)晶粒易長(zhǎng)大的鋼,或滲碳后需要進(jìn)行切削加工的零件,則需要采用滲碳后先冷卻、然后再進(jìn)行淬火+低溫回火工藝。滲碳時(shí)晶粒長(zhǎng)大,而力學(xué)性能又要求很高的零件有時(shí)還采用二次淬火+低溫回火工藝。采用二次淬火零件變形較大,有時(shí)次淬火可用正火代替,以減少變形。
中合金高淬透性滲碳鋼在淬火前還要求進(jìn)行一次或多次高溫回火,這樣可以降低淬火后滲層中的殘余奧氏體量,同時(shí)可以降低零件硬度和改善切削加工性能。一些心部具有很高的綜合力學(xué)性能而表面又需要有高的硬度和耐磨性的重載滲碳部件,在淬火時(shí)先放入200左右的鹽浴中進(jìn)行等溫處理,然后再進(jìn)行500~550高溫回火,終進(jìn)行低溫回火。這樣,滲碳層既可得到高碳的回火馬氏體,從而保持高的硬度和耐磨性,而心部保持回火索氏體以保證高的強(qiáng)韌性。
分類(lèi)滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼按淬透性和強(qiáng)度高低可以分為三大類(lèi):低淬透性滲碳鋼、中淬透性滲碳鋼和高淬透性滲碳鋼。
(1)低淬透性滲碳鋼(鞏蘭800~1000MPa),包括合金元素含量較低的錳鋼、錳釩鋼、鉻鋼、鉻釩鋼,它們用于不重要的齒輪、軸件以及小齒輪、小軸、活塞銷(xiāo)等滲碳件。
(2)中淬透性滲碳鋼(鞏蘭1000~1200MPa),包括合金元素含量較高的鉻錳鋼、鉻錳鈦鋼、鉻錳鉬鋼以及多元素含硼鋼。用于汽車(chē)、拖拉機(jī)主齒輪、活塞銷(xiāo)等滲碳件。
(3)高淬透性滲碳鋼(鞏蘭>1200MPa),包括鉻鎳鋼、鉻錳鉬鋼、鉻鎳鎢鋼等多元素中合金鋼,用于大型及重要的齒輪、軸件等滲碳件。
C、Si、Mn、S、P、Cr、Mo、Ni
牌號(hào):15CDV6
標(biāo)準(zhǔn):NF 特性及應(yīng)用:15CDV6特種鋼,法國(guó)NF合結(jié)鋼 化學(xué)成分:碳 C:0.12-0.18;
硅 Si: 0.20;錳 Mn:0.80-1.10;磷 P:0.020;硫 S:0.015;鉻 Cr:1.25-1.50;
鉬 Mo:0.80-1.10;釩 V:0.20-0.30;