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優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。根據(jù)含碳量和用途的不同,這類鋼大致又分為三類:①小于0.25%c為低碳鋼,其中尤以含碳低于0.10%的08f,08al等,由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車、制罐……等。20g則是制造普通鍋爐的主要材料。此外,低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼,用于機(jī)械制造業(yè)。②0.25~0.60%c為中碳鋼,多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,制作機(jī)械制造工業(yè)的零件。③大于0.6%c為高碳鋼,多用于制造彈簧、齒輪、軋輥等。根據(jù)含錳量的不同,又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性,強(qiáng)化鐵素體,提高鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號(hào)后附加標(biāo)記“mn”,如15mn、20mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。
中碳調(diào)制鋼,冷鐓模具鋼。該鋼價(jià)格適中,加工容易,經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化,改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進(jìn)行回火,該鋼具有的綜合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于45鋼,適合于高頻淬火,火焰淬火等表面硬化處理等。
用途
這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件,如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零件,如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等;經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負(fù)荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實(shí)體厚度在25mm以下的零件,如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等;經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件,如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外,這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件,如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般,退火、正火比調(diào)質(zhì)時(shí)要稍好,具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性,經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性,材料來源方便。適合于氫焊和氬弧焊,不太適合于氣焊。焊前需預(yù)熱,焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,其綜合力學(xué)性能要優(yōu)化于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼,但該鋼淬透性較低,水中臨界淬透直徑為12~17mm,水淬時(shí)有開裂傾向。當(dāng)直徑大于80mm時(shí),經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后,其力學(xué)性能相近,對(duì)中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性,而大型零件,則以正火處理為宜,所以,此鋼通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。
一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件,其耐磨性比調(diào)質(zhì)+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情況下采用0.35%)。經(jīng)熱處理后,表面可以獲得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐沖擊。
如果用45號(hào)鋼滲碳,淬火后芯部會(huì)出現(xiàn)硬脆的馬氏體,失去滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)。采用滲碳工藝的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高,應(yīng)用上不多見。0.35%從來沒見過實(shí)例,只在教科書里有介紹。可以采用調(diào)質(zhì)+高頻表面淬火的工藝,耐磨性較滲碳略差。
加工處理規(guī)范
冷壓毛坯軟化處理規(guī)范:溫度740~760℃,保溫時(shí)間4~6h,以50~100℃/h的冷速,隨爐降至溫度≤600℃,出爐空冷,處理前硬度≤197HBS,處理后硬度≤156HBS。正火規(guī)范:正火溫度850-870℃,正火后硬度170-217HBS。調(diào)質(zhì)處理規(guī)范:淬火溫度840±10℃,水冷淬火;回火溫度600±10℃,出爐空冷。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45鋼熱處理溫度為850℃正火、840℃淬火、600℃回火,達(dá)到的性能為屈服強(qiáng)度≥355MPaGB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度≥600MPa,屈服強(qiáng)度≥355MPa,伸長率≥16%,斷面收縮率≥40%,沖擊功為39J。處理要求編輯45鋼調(diào)質(zhì)硬度在HRC20~HRC30之間;45鋼淬火硬度在HRC55~58之間,極限值可達(dá)HRC62;45鋼要放置15-20天才能使用,是因?yàn)橐M(jìn)行時(shí)效處理,使鋼的性能穩(wěn)定下來,實(shí)際應(yīng)用的硬度為HRC55(高頻淬火HRC58)。45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板,梢子,導(dǎo)柱等,但須熱處理 。1. 45鋼淬火后沒有回火之前,硬度大于HRC55(可達(dá)HRC62)為合格。
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