常用调质钢
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碳含量0.3-0.5%,并含有一种或几种合金元素,具有较低或中等的合金化程度。
钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。
热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体,并在500℃-650℃回火。
热处理后的金相组织是回火索氏体。
这种组织具有强度、塑性和韧性的良好配合。
调质钢的质量要求除一般的冶金方面的低倍和高倍组织要求处,主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下,还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火,能使钢中应力完全消除,钢的氢脆破坏倾向性小,缺口敏感性较低,脆性破坏抗力较大,但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构,屈服强度(σ0.2)在490-1200Mpa。
以焊接性能为突出要求的调质钢,为低碳合金结构钢,屈服强度(σ0.2)一般为490-800Mpa,有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢,屈服强度(σ0.2)可到1400Mpa以上,属高强度和超高强度调质钢。
分类常用的合金调质钢按淬透性和强度分为4类:①低淬透性调钢;②中淬透性调质钢;③较高淬透性调质钢;④高淬透性调质钢。
力学性能1.合金元素对力学性能的影响淬透性能相同的钢调质到相同硬度时,抗拉强度基本相同,硬度与抗拉强度大致成直线关系。
各种成分的合金钢调质到各种硬度值时,硬度值为400HB(抗拉强度约为1400MPa)时,屈强比值最高,约为0.9,淬火状态的组织对屈强比有很大影响。
调整增加钢材淬透性的合金元素的含量,可以得到相同的淬透性能,得到相同的抗拉强度和屈服强度。
因此,在选择合金元素时应优先选择增加淬透性能作用显著而价格较低的元素,如硼、锰、铬等。
但是合金元素不同的钢要调质到相同的硬度所采用的回火温度各不相同,即各种钢的抗回火性能不同。
淬透性能相同的钢调质到相同硬度时,抗拉强度和屈服强度虽基本相同,但是脆性破坏倾向差别很大,低温冲击试验尤为明显。
40Cr标准:GB/T3077-199940Cr 材料性能40Cr是一种最常用的合金调质钢。
用于较重要的调质零件,如在交变载荷下工作的零件,中等转速和中等截面的零件;经调质并高频表面淬火后可用于耐磨性和载荷包较高而无很大冲击的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、连杆螺钉等。
标准:GB/T 3077-1999化学成份:碳 C :0.37~0.44硅Si:0.17~0.37锰Mn:0.50~0.80硫S :允许残余含量≤0.030磷P :允许残余含量≤0.030铬Cr:0.80~1.10镍Ni:允许残余含量≤0.030铜Cu:允许残余含量≤0.030力学性能:抗拉强度σb (MPa):≥980(100)屈服强度σs (MPa):≥785(80)伸长率δ5 (%):≥9断面收缩率ψ (%):≥45冲击功Akv (J):≥47冲击韧性值αkv (J/cm2):≥59(6)硬度:≤207HB试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm参考对应钢号:我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
临界点温度(近似值)Acm=780℃正火规范:温度850~870℃,硬度179~229HBS。
冷压毛坯软化处理规范:温度740~760℃,保温时间4~6h,再以5~10℃/h的冷速,降温到≤600℃,出炉空冷。
处理前硬度≤217HBS,软化后硬度≤163HBS。
调质处理后的钢硬度通常在HRC20~HRC55之间,具体数值取决于钢材的牌号和调质工艺。
调质是一种热处理过程,它包括淬火和随后的高温回火两个主要步骤。
这种处理旨在使钢材获得良好的综合力学性能,即既有较高的强度,又有优良的韧性、塑性以及切削性能。
以下是一些常见调质钢的硬度信息:
1. 45号钢:45号钢调质硬度通常在HRC20~HRC30之间,而淬火后的硬度可以达到HRC55~58,甚至极限情况下可达HRC62。
但实际应用中的最高硬度推荐为HRC55(高频淬火HRC58)。
淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55被认为是合格的。
2. 其他调质钢:除了45号钢以外,大多数调质钢为中碳合金结构,其屈服强度在490~1200Mpa之间。
对于以焊接性能为要求较高的调质钢,一般采用低碳合金结构钢,屈服强度在490~800Mpa之间。
还有少数沉淀硬化型调质钢,其屈服强度可达到1400Mpa以上,属于高强度和超高强度调质钢。
3. 工件截面的影响:大型截面的工件在调质处理后可能硬度会低一些,但不应低于HRC48。
如果硬度低于这个值,可能意味着工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织即使在回火后也会保留在基体中,无法达到调质的预期效果。
综上所述,调质钢的硬度范围广泛,需要根据具体的应用和材料特性来确定合适的硬度值。
常用调质钢性能简介1、锰钢:代表钢种40Mn2、50Mn2。
有过热敏感性、高温回火脆性,水淬易开裂,淬透性较碳钢高。
2、硅锰钢:代表钢种35SiMn、42SiMn。
疲劳强度高,有脱碳和过热敏感性及回火脆性。
用于制造中速、中高等负荷但冲击不大的齿轮、轴、转轴、连杆、蜗杆等,也可制造400℃以下紧固件。
3、硼钢:代表钢种40B、45B、50BA。
淬透性高,综合机械性能高于碳钢,与40Cr相当用于制造截面尺寸不大的零件。
4、锰硼钢:代表钢种40MnB。
淬透性稍高于40Cr,高的强度、韧性及低温冲击韧性,有回火脆性。
40MnB常用来代替40Cr制造大截面零件,代替40Cr Ni制造小件;45MnB代替40Cr、45Cr;45Mn2B代替45C r和部份代替40CrNi、45CrNi作重要的轴。
5、锰钒硼钢:代表钢种40MnVB。
调质性能和淬透性优于40Cr,过热倾向小,有回火脆性。
常用来代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40Cr Ni制造重要的调质件。
6、锰钨硼钢:代表钢种40MnWB。
良好的低温冲击性能,无回火脆性。
与35CrM o、40CrNi相当,用于制造70mm 以下的零件。
7、硅锰钼钨钢:代表钢种35SiMn2MoW。
有较高的淬透性,以50%马氏体计算,水淬直径180,油淬直径100;淬裂倾向、回火脆性倾向小;具有高强度和高韧性。
可代替35CrNiMo A、40CrNi Mo,用于制造大截面、重负荷的轴、连杆及螺栓。
8、硅锰钼钨钒钢:代表钢种37SiMn2MoWVA。
水淬直径100,油淬直径70;良好的回火稳定性、低温冲击韧性,较高的高温强度,回火脆性也较小,用于制造大截面的轴类零件。
9、铬钢:以40Cr为代表。
常用合金调质钢的牌号引言合金调质钢是一种经过热处理和机械加工的钢材,具有优异的力学性能和耐磨性。
在工业领域广泛应用,特别在制造重型机械和工具时具有重要作用。
本文将介绍一些常用合金调质钢的牌号及其特点。
1. 42CrMo442CrMo4是一种低碳合金钢,主要用于制造大型和高负荷的机械设备的零件。
具有高强度和良好的硬化性能,适合进行淬火和回火处理,以达到所需的机械性能。
该材料的化学成分:碳(C)含量为0.38-0.45%,铬(Cr)含量为0.90-1.20%,钼(Mo)含量为0.15-0.30%,镍(Ni)含量小于等于0.30%。
此外,还含有少量磷(P)和硫(S)等杂质。
42CrMo4牌号的钢材具有高强度、良好的耐磨性和抗疲劳性能,可广泛应用于制造轴承、齿轮、曲轴等工程零部件。
2. 34CrNiMo634CrNiMo6是一种高强度合金钢,通常用于制造大型机械设备和重型车辆的重要构件。
它具有较高的强度和耐磨性,适用于承受巨大冲击和振动负荷的工作环境。
该材料的化学成分:碳(C)含量为0.30-0.38%,锰(Mn)含量为0.50-0.80%,硅(Si)含量为0.15-0.40%,铬(Cr)含量为1.30-1.70%,镍(Ni)含量为1.30-1.70%,钼(Mo)含量为0.15-0.30%。
此外,还含有少量磷(P)和硫(S)等元素。
34CrNiMo6牌号的钢材具有优异的强度和韧性,可用于制造风力发电机轴、发动机曲轴、车辆传动轴等重型零部件。
3. 20CrMo20CrMo是一种低碳合金钢,具有良好的耐热性和焊接性能。
它在化学力学性能方面相对较低,但在高温和高压环境下具有良好的性能稳定性。
该材料的化学成分:碳(C)含量为0.17-0.24%,硅(Si)含量为0.17-0.37%,锰(Mn)含量为0.40-0.70%,铬(Cr)含量为0.80-1.10%,钼(Mo)含量为0.15-0.25%。
此外,还含有少量磷(P)和硫(S)等杂质元素。
42crmo调质处理硬度范围42CrMo是一种常用的调质处理钢材,其硬度范围广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造以及石油化工等行业。
本文将从不同角度来探讨42CrMo调质处理后的硬度范围及其在工业领域中的应用。
一、42CrMo调质处理的基本概念和过程42CrMo是一种低合金高强度钢,具有良好的机械性能和热处理性能。
调质处理是通过控制加热温度、保温时间和冷却速度等工艺参数,使钢材经过固溶、淬火和回火等工艺步骤,达到一定的硬度和韧性要求。
调质处理可以改善钢材的内部组织结构,使其具有较高的强度和硬度。
二、42CrMo调质处理的硬度范围42CrMo调质处理后的硬度范围主要取决于回火温度和回火时间。
一般来说,回火温度越高,回火时间越长,钢材的硬度范围就越低。
根据实际需求,可以通过调整回火温度和回火时间来控制42CrMo 的硬度范围。
三、42CrMo调质处理后的应用领域1. 机械制造:42CrMo调质处理后的钢材具有较高的硬度和强度,适用于制造各种机械零部件,如齿轮、轴承、连接杆等。
在机械制造领域中,42CrMo的硬度范围可以根据具体要求进行调整,以满足不同工作条件下的使用需求。
2. 汽车制造:汽车零部件对钢材的硬度和强度要求较高,因此42CrMo调质处理后的钢材常被用于制造汽车发动机曲轴、传动轴等关键零部件。
调质处理后的42CrMo钢材具有较高的疲劳强度和抗变形能力,能够满足汽车工作环境下的使用要求。
3. 船舶制造:42CrMo调质处理后的钢材具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能,适用于制造船舶推进系统中的螺旋桨轴、舵轴等零部件。
调质处理后的42CrMo钢材硬度范围广泛,能够适应海水和海洋环境的腐蚀和磨损。
4. 石油化工:石油化工设备对材料的耐腐蚀性和耐高温性能有较高要求。
42CrMo调质处理后的钢材具有较高的耐蚀性和耐高温性能,适用于制造石油化工设备中的阀门、管道等零部件。
调质处理后的42CrMo钢材硬度范围可以根据工作环境的要求进行调整,以保证设备的正常运行。
45钢调质铁素体奥氏体
45钢是一种常见的调质钢,通常用于制造机械零件和工具。
它的主要特点是具有良好的强度和韧性,适用于要求较高的机械性能的场合。
调质钢的组织主要包括铁素体和奥氏体。
铁素体是一种组织稳定的钢铁晶体结构,具有良好的塑性和韧性,但强度较低。
在45钢中,铁素体的存在有助于提高钢的韧性,使其具有较好的冲击吸收能力和断裂韧性。
奥氏体是另一种钢铁晶体结构,具有较高的硬度和强度,但脆性也较大。
在45钢中,适量的奥氏体可以提高钢的强度和硬度,但过多的奥氏体会降低钢的韧性。
因此,45钢调质后的组织主要由适量的铁素体和奥氏体组成,使其在强度、硬度和韧性之间取得平衡。
这种组织使得45钢具有较高的综合机械性能,适用于承受较大载荷和冲击负荷的工程零件制造。
调质处理可以通过控制热处理工艺来获得理想的组织,从而满足特定工程要求。
调质钢的种类和特点工程调质钢中碳的含量一般为O.35%~0.55%(碳素钢),或O.25%~0.50%(合金钢),含碳量过高那么强度较高而韧性、塑性偏低;含碳量偏低,那么韧性、塑性较好而强度缺乏;含碳量中等时,可同时兼顾有适当的强度、韧性和塑性等,(1)低淬透性钢该类钢的油淬临界直径不超过30mm,常用的有碳钢、铬钢、锰钢和硼钢等。
常见牌号为45、40Mn2、45Mn2、42Mn2V、 35SiMn、40B、 40MnB、 40MnVB、 40Cr、 40CrSi、 40CrV、 50(r、rV 等,碳钢淬透性低,力学性能差,一般用来制造截面小以及不重要的零件;铬钢具有较好的淬透性,具有比碳钢高的回火稳定性,淬火温度宽、不易过热、变形开裂倾向小,故应用十分广泛;锰钢的作用与铬钢类似,锰使钢的临界冷却速度大大减小,提高了钢的强度和硬度;硼钢中硼显著提高了钢的淬透性,其性能接近40Cr,油淬临界直径在20~30mm,常用作汽车半轴、蜗杆、花键轴等,(2)中淬透性钢该类钢的油淬直接在40~60n,m,常用的钢种有铬钼钢、铬锰钢等。
常见牌号为35(jrMn、42CrMo、35L:rMnV、40CrMn、35CrMnSi、 30CrMnsi、35(:rMnTi、40crMnTi、40crNi等,铬钼钢具有高的淬透性,高温强度高和组织稳定性好,消除回火脆性等特点, 42CrMo用来制造强度要求高、截面大的调质零件,如齿轮、汽轮发电机主轴、受负荷很大的连杆等,同时也可制造在5(:)o℃以下长期工作的零件;铬锰钢的淬透性和强度较高,韧性没有降低, 30(:rMnsi为高强度钢,具有较好的焊接性,用于制造高压鼓风机的压缩片、高速负荷砂轮轴等重要的零件。
(3)高淬透性钢该类钢的油冷临界直径在60~1 OO mm.常见的材料牌号有30Mn2MoW、40CrMnMo、 30(:rNi3、37CrNi3、 40CrNiMc)、45CrNiMov、25cr2Ni4w等,40crMnMo是常用的高淬透性钢,具有回火脆性小、过热倾向小等特点,用来制作截面积大、高强度和高韧性的零件,如大型重载汽车的半轴等。
Q235调质钢屈服强度一、Q235调质钢简介Q235调质钢是一种低碳碳含量的钢材,主要由铁和一定比例的碳组成。
通过调整其化学成分和热处理工艺,Q235调质钢能够获得良好的力学性能和加工性能。
这种材料广泛应用于建筑、机械、交通等领域,作为结构件和承载件的主要材料。
二、屈服强度在力学中的意义屈服强度是衡量材料在受到外力作用时抵抗屈服变形的能力。
在力学中,屈服强度是一个重要的参数,它决定了材料在受力过程中所能承受的最大应力。
当材料受到的应力超过其屈服强度时,会发生屈服变形,即材料开始发生不可逆的塑性变形,导致其承载能力下降。
因此,了解材料的屈服强度对于评估其力学性能和使用安全性具有重要意义。
三、Q235调质钢的屈服强度Q235调质钢的屈服强度是通过一系列实验获得的。
在实验中,采用标准拉伸试样,在拉伸试验机上进行加载直至达到屈服点。
屈服点是应力应变曲线上应力不再增加、应变开始急剧增加的点。
根据实验结果,Q235调质钢的屈服强度通常在235-240 MPa之间。
该强度值取决于材料的化学成分、组织结构和热处理工艺等因素。
四、影响因素1.化学成分:钢中的碳含量是影响屈服强度的主要因素。
随着碳含量的增加,屈服强度会提高。
同时,其他合金元素如Mn、Si等也对屈服强度产生影响。
通过调整这些元素的含量,可以优化屈服强度。
2.组织结构:Q235调质钢经过热处理后,形成铁素体和珠光体组织。
这些组织的晶粒尺寸和分布对屈服强度有显著影响。
细化晶粒可以提高屈服强度。
3.热处理工艺:热处理工艺对Q235调质钢的屈服强度具有重要影响。
通过适当的加热、保温和冷却过程,可以改变材料的内部组织结构,提高屈服强度。
4.显微缺陷:钢中的显微缺陷如孔洞、夹杂物等也会对屈服强度产生影响。
这些缺陷可能导致应力集中,降低材料的承载能力。
五、实际应用中的注意事项1.在使用Q235调质钢时,应考虑到材料的屈服强度限制。
避免在超过其屈服强度的应力下使用,以免发生屈服变形甚至断裂。