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40Cr是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50~58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。
40Cr廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好，40Cr可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮40Cr優(yōu)越的機(jī)械性能，常將40Cr表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度能達(dá)到HRA72~78，心部硬度達(dá)到HRC43~55。氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。
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抗高溫碳化：高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態(tài)環(huán)境中由于氣體與材料表面發(fā)生高溫反應(yīng)，吸附在其表面上那一部分碳原子產(chǎn)生的表面增碳現(xiàn)象。金屬表面吸收大量的談，碳連續(xù)不斷地滲入金屬內(nèi)部，當(dāng)超過了碳在金屬中的溶解度，高溫下降形成許多不穩(wěn)定的碳化物、析出石墨等，這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學(xué)性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼，由于碳化，在鋼中出現(xiàn)大量的碳化鉻，從而造成鋼的貧鉻，使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態(tài)，但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。使用高合金的耐熱鋼是解決高溫碳化的重要途徑。在工程中常用25Cr-20Ni鋼和25Cr-35Ni鋼來制造高溫裂解爐的爐管，效果很好。硅是提高鋼抗高溫碳化的有利元素之一，但它在鋼中的含量不宜超過2%。碳化物穩(wěn)定元素鈮、鈦、鎢等對提高抗高溫碳化性能是有利的。改變氣氛的成分能改變碳化條件，改善高溫碳化的環(huán)境1Cr6Si2Mo鋼●用途： 用于工作溫度小于600℃的鍋爐吊掛、省煤器管夾、定位板，工作溫度小于650℃以下的燃?xì)廨啓C(jī)氣缸襯套，還廣泛用于石油工業(yè)等。●工藝性能：1.冶煉：電爐冶煉。2.熱加工：始鍛溫度1160℃，終鍛溫度850℃，鍛軋后砂冷或堆冷。該鋼有空淬現(xiàn)象，熱加工后快冷后發(fā)生裂紋，應(yīng)緩冷。另外，該鋼有脫碳傾向，加熱時溫度階段應(yīng)保證斷面溫度均勻，如保持時間長，應(yīng)保持還原氣氛。3.冷加工：薄板（＜3mm）可在室溫下彎曲、卷邊，如需要進(jìn)行較復(fù)雜的成型，則可預(yù)熱到200℃，以提高塑性。如果變形量打，也可分幾次變形，中間經(jīng)過應(yīng)力退火。 4.切削性能：切削性能尚可，由于含鉻量較高，故較粘、較韌。
在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。合金元素與鐵、碳的相互作用，合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。
合金元素對相圖的影響：1.對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響：擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的元素均同樣擴(kuò)大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區(qū)，且同樣Ni或Mn的含量較多時，可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如奧氏體不銹鋼和高錳鋼等)，而Cr、Ti、Si等超過一定含量時，可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織(如高鉻鐵素體不銹鋼等)。2.對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響：擴(kuò)大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降，縮小γ相區(qū)的元素則使其上升，并都使共析反應(yīng)在一個溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。幾乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移，強(qiáng)碳化物形成元素的作用尤為強(qiáng)烈。
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