渗碳钢，或称“表面硬化钢”（英语：Case hardening steels），为低碳钢，含碳量约0.1~0.25%，为了使用过程的安全性，渗碳钢多数经过适当的合金化，主要合金元素有铬、锰、钛、钒等，其主要作用是提高淬透性和防止过热。由于渗碳钢表面坚硬耐磨、心部韧性好而耐冲击，可用于制造齿轮、凸轮、活塞销等机器零件。[1]
放大200倍的渗碳钢，其中黑色部分是通过渗碳制成的珠光体，白色部分是铁氧体。 工艺 编辑
计算机控制的渗氮、渗碳炉渗碳零件的加工工艺路线是毛坯锻造 → 预先热处理（正火） → 粗机械加工 → 中间退火（500℃～600℃） → 精加工 → 镀铜（不需要渗碳部分）→ 最终热处理→ 退铜 → 精磨 → 成品检验。[2]
热处理特点预先热处理为正火、渗碳后为淬火加低温回火（180℃～200℃）。渗碳前，组织为铁素体+珠光体。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。淬火、低温回火后：心部为回火马氏体（若未淬透可能为铁素体+珠光体+回火马氏体）；表面为碳化物+回火马氏体。[3]
铬能显著提高渗碳层的含碳量，镍可有效地抑制晶粒长大，细化晶粒，提高强韧性。钨、钼、钛、钒合金元素主要作用是形成固溶体或碳化物，可提高钢的强度和硬度，同时还能细化组织和晶粒。[4]
种类 编辑
根据淬透性不同，可将渗碳钢分为低、中、高三类。[1]
低淬透性 编辑
低淬透性渗碳钢在水中淬透直径小于35mm，渗碳后可直接淬火，其淬透性和心部强度均较低。主要有20Cr、20CrV、20Mn2和20MnV等，只适用于制造受尺寸较小、冲击载荷较小的耐磨件，如小轴、小齿轮、活塞销等。[5]
中淬透性 编辑
中淬透性渗碳钢在油中淬透直径约为25~60mm，淬透性较高，过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，力学性能和工艺性能良好，主要有20CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB、20SiMnVB等，大量用于制造承受高速中载、抗冲击和耐磨损的零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、离合器轴等。[6]
高淬透性 编辑
高淬透性渗碳钢如18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A等，含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，油中临界直径大于100mm，且具有良好的韧性和低温冲击韧性，主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件，如飞机、坦克的曲轴和齿轮等。[5]
参见 编辑
参考文献 编辑
- ^ 1.0 1.1 殷鹏飞. 什么是渗碳钢. 中国腐蚀与防护网. 国家材料环境腐蚀平台. [2021-01-29]. （原始内容于2021-02-03）.
- ^ Oberg, E., Jones, F., and Ryffel, H. (1989) Machinery's Handbook 23rd Edition. New York: Industrial Press Inc.
- ^ Robert H. Todd, Dell K. Allen and Leo Alting Manufacturing Processes Reference Guide. Industrial Press Inc., 1994. pp. 421–426
- ^ Geoffrey Parrish, Carburizing: Microstructures and Properties. ASM International. 1999. pg 11
- ^ 5.0 5.1 王忠. 机械工程材料. 清华大学出版社. 2005: 148. ISBN 9787302116974.
- ^ 杨明轩. 汽车机械基础. 2016-03. ISBN 9787564344559.
延伸阅读 编辑
- 德国国家标准 DIN EN 10084:2008 渗碳钢——交货技术条件 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
渗碳钢, 或称, 表面硬化钢, 英语, case, hardening, steels, 为低碳钢, 含碳量约0, 为了使用过程的安全性, 多数经过适当的合金化, 主要合金元素有铬, 钒等, 其主要作用是提高淬透性和防止过热, 由于表面坚硬耐磨, 心部韧性好而耐冲击, 可用于制造齿轮, 凸轮, 活塞销等机器零件, 放大200倍的, 其中黑色部分是通过渗碳制成的珠光体, 白色部分是铁氧体, 目录, 工艺, 种类, 低淬透性, 中淬透性, 高淬透性, 参见, 参考文献, 延伸阅读工艺, 编辑参见, 渗碳, nbsp, . 渗碳钢 或称 表面硬化钢 英语 Case hardening steels 为低碳钢 含碳量约0 1 0 25 为了使用过程的安全性 渗碳钢多数经过适当的合金化 主要合金元素有铬 锰 钛 钒等 其主要作用是提高淬透性和防止过热 由于渗碳钢表面坚硬耐磨 心部韧性好而耐冲击 可用于制造齿轮 凸轮 活塞销等机器零件 1 放大200倍的渗碳钢 其中黑色部分是通过渗碳制成的珠光体 白色部分是铁氧体 目录 1 工艺 2 种类 2 1 低淬透性 2 2 中淬透性 2 3 高淬透性 3 参见 4 参考文献 5 延伸阅读工艺 编辑参见 渗碳 nbsp 计算机控制的渗氮 渗碳炉渗碳零件的加工工艺路线是毛坯锻造 预先热处理 正火 粗机械加工 中间退火 500 600 精加工 镀铜 不需要渗碳部分 最终热处理 退铜 精磨 成品检验 2 热处理特点预先热处理为正火 渗碳后为淬火加低温回火 180 200 渗碳前 组织为铁素体 珠光体 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 淬火 低温回火后 心部为回火马氏体 若未淬透可能为铁素体 珠光体 回火马氏体 表面为碳化物 回火马氏体 3 铬能显著提高渗碳层的含碳量 镍可有效地抑制晶粒长大 细化晶粒 提高强韧性 钨 钼 钛 钒合金元素主要作用是形成固溶体或碳化物 可提高钢的强度和硬度 同时还能细化组织和晶粒 4 种类 编辑根据淬透性不同 可将渗碳钢分为低 中 高三类 1 低淬透性 编辑 低淬透性渗碳钢在水中淬透直径小于35mm 渗碳后可直接淬火 其淬透性和心部强度均较低 主要有20Cr 20CrV 20Mn2和20MnV等 只适用于制造受尺寸较小 冲击载荷较小的耐磨件 如小轴 小齿轮 活塞销等 5 中淬透性 编辑 中淬透性渗碳钢在油中淬透直径约为25 60mm 淬透性较高 过热敏感性较小 渗碳过渡层比较均匀 力学性能和工艺性能良好 主要有20CrMn 20CrMnTi 20Mn2TiB 20SiMnVB等 大量用于制造承受高速中载 抗冲击和耐磨损的零件 如汽车 拖拉机的变速齿轮 离合器轴等 6 高淬透性 编辑 高淬透性渗碳钢如18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A等 含有较多的Cr Ni等元素 淬透性很高 油中临界直径大于100mm 且具有良好的韧性和低温冲击韧性 主要用于制造大截面 高载荷的重要耐磨件 如飞机 坦克的曲轴和齿轮等 5 参见 编辑表面硬化参考文献 编辑 1 0 1 1 殷鹏飞 什么是渗碳钢 中国腐蚀与防护网 国家材料环境腐蚀平台 2021 01 29 原始内容存档于2021 02 03 Oberg E Jones F and Ryffel H 1989 Machinery s Handbook 23rd Edition New York Industrial Press Inc Robert H Todd Dell K Allen and Leo Alting Manufacturing Processes Reference Guide Industrial Press Inc 1994 pp 421 426 Geoffrey Parrish Carburizing Microstructures and Properties ASM International 1999 pg 11 5 0 5 1 王忠 机械工程材料 清华大学出版社 2005 148 ISBN 9787302116974 杨明轩 汽车机械基础 2016 03 ISBN 9787564344559 延伸阅读 编辑德国国家标准 DIN EN 10084 2008 渗碳钢 交货技术条件 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 渗碳钢 amp oldid 77506594, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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