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制造渗碳零件的钢新上映_键的材料选择(2024年12月抢先看)

内容来源：零配件导航所属栏目：导读更新日期：2024-11-30

制造渗碳零件的钢

40Cr钢贝氏体热处理工艺详解 40Cr钢是一种中碳低合金高强钢，具有良好的淬透性、机械加工性能和表面热处理性能，广泛应用于机械零件制造中。经过调质处理后，40Cr钢具有优异的综合力学性能、低温冲击韧性和较低的缺口敏感性，是轴类、连杆、齿轮、紧固件等零件的常用原材料。 40Cr钢常用的热处理工艺是淬火+高温回火调质处理，但调质处理中的裂纹和变形缺陷会引起工件报废。近年来，贝氏体的转变和性能研究受到了关注，尤其是中碳低合金钢的贝氏体化研究。研究表明，马氏体与少量下贝氏体的复相组织可以在不明显降低材料强度的条件下，改善材料的韧性。等温淬火处理可获得以下贝氏体为主的显微组织，虽然材料的强度略有下降，但韧性却有较大的提高，同时还能有效降低工件的变形量，是结构复杂、薄壁零件的理想热处理工艺。上贝氏体 𐟌€ 无碳贝氏体：形成于贝氏体相变温区的上部，优先在奥氏体的晶界或晶界铁素体上形核，形成大致相互平行的条状铁素体束。铁素体内不含碳或近似不含碳，外表面不出现渗碳体粒子。通常钢中不能形成单一的无碳贝氏体，而是与珠光体或马氏体共存。典型上贝氏体：形成温度大致在250~350℃之间（低碳钢更高一些）。典型的上贝氏体是成束平行排列的条状铁素体和条间渗碳体所组成的非层状组织，在光学显微镜中分辨不清条状的碳化物粒子。转变温度愈低，条束愈细。在电子显微镜中能清晰看出上贝氏体的Fe和Fe,C两个相，Fe相相互之间以几度到十几度的小位向差成条束状排列。渗碳体沿条的长轴方向排列成行。上贝氏体中Fe的亚结构是位错，碳的过饱和度很低，u(C)<0.03%。惯习面为(111)，与母相的位向关系为K-S关系。下贝氏体 𐟌 下贝氏体是片状铁素体内部有碳化物沉淀的组织，中、高碳钢的下贝氏体形成温度约在350℃至Ms点（或稍低于Ms点）之间，其铁素体的碳过饱和度大于上贝氏体，当形成温度在250℃以下可达0.2%（质量分数）左右。当转变量不多时，在光学显微镜下可清晰观察到在浅色的马氏体。通过了解这些贝氏体的形貌和性能，可以更好地掌握热处理工艺，提高工件的质量和性能。

冷处理在轴承钢零件加工中的神奇应用 𐟌€ 在金属加工的世界里，冷处理可是个明星技术，尤其在轴承钢零件的制造中。简单来说，冷处理就是把淬火后的工件继续冷却到更低的温度，让残余的奥氏体变成马氏体。这样做不仅能提高钢的硬度和耐磨性，还能稳定工件的尺寸，简直是轴承、工具和部分渗碳件的好朋友。冷处理的两种方式 ❄️ 一般来说，把钢铁材料经过普通热处理后，再冷却到摄氏零度以下的某个温度（通常是0到-80℃），这叫普通冷处理，也叫冰冷处理。而如果温度更低，低于-130℃（通常是-130到-196℃），那就叫深冷处理，也叫超低温处理。深冷处理的魔力 𐟌 深冷处理的神奇之处在于，它能改变材料的微观组织结构。在低温环境下，材料的微观结构会发生奇妙的变化，导致宏观上的性能提升。比如，耐磨性、尺寸稳定性、屈服强度和抗拉强度都会有所提高。难怪它在航空航天、精密仪器仪表、摩擦偶件、工模具、量具、纺织机械零件、汽车工业和军事科学等领域都有广泛应用。想象一下，赛车、摩托车、轮船、滑雪撬、小型赛车的发动机零部件，经过深冷处理后，使用寿命能大大延长，是不是很酷？冷处理的原理 𐟔슊钢在奥氏体化加热后淬火到室温，奥氏体会变成马氏体，这样钢的硬度和强度就会明显提高。但淬火冷却时，奥氏体要过冷到一定温度才会开始转变。这个温度叫做马氏体开始转变点（Ms），降到更低温度完成转变的温度叫马氏体终止转变点（Mf）。钢的碳含量、化学成分、奥氏体化加热温度等都会影响这个转变。特别是高碳铬轴承钢，淬火热处理后会有残余奥氏体和残余应力，这些都会影响零件的使用性能。冷处理能进一步让奥氏体变成马氏体，改善残余应力的分布，析出更多的细小碳化物，从而起到弥散强化的作用。对无相变材料，冷处理能让晶界发生畸变，增强基体性能。轴承钢的冷处理 𐟛 ️ 关于轴承钢的冷处理研究可不少，包括GCr15钢、航空高温轴承钢、渗碳轴承钢等。虽然有些研究显示韧性会有所降低（冲击韧性最高降低21%），但几乎所有的研究都表明了冷处理的诸多优点：残余奥氏体降低；硬度提高；耐磨性提高；抗拉强度提高；细小碳化物析出，疲劳寿命提高等等。总之，冷处理在轴承钢零件加工中的应用真的是多才多艺，既能提升性能，又能延长寿命。下次你在用轴承的时候，不妨想想这背后的冷处理技术，是不是觉得特别神奇呢？𐟌ˆ

热处理和真空热处理的应用指南 𐟔犧ƒ�„理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构，从而获得期望的力学性能（如硬度、强度、韧性、耐磨性等）的工艺方法。选择合适的热处理工艺可以显著提高零件的使用寿命和可靠性。以下是一些常见的需要热处理的材质以及通过热处理后起到的作用：不锈钢 𐟔銩鬦𐏤𝓤𘍩”ˆ钢（如1Cr13、2Cr13等）：通过热处理可以获得较高的硬度和耐磨性，适用于制造刀具、医疗器械等。奥氏体不锈钢（如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等）：通常通过固溶处理来改善其塑性和韧性，适用于制造化工设备、医疗器械等。碳钢和合金钢 𐟏튤𝎧⳩’⯼ˆ如45号钢）：通常用于制造要求不高的零件，如螺栓、螺母等。热处理工艺包括正火、退火等，以提高其塑性和韧性。中碳钢（如40Cr、35CrMo等）：用于制造承受中等载荷的零件，如齿轮、轴类等。热处理工艺包括调质、淬火和回火，以获得良好的综合力学性能。高碳钢和高合金钢（如20CrMnTi、12CrNi3等）：用于制造承受重载和高速运转的零件，如轴承、齿轮等。热处理工艺包括渗碳、淬火和低温回火，以提高其耐磨性和疲劳强度。耐磨钢 𐟛 ️ 高锰钢（如ZGMn13）：通过水韧处理获得良好的韧性和抗磨性，适用于制造挖掘机斗齿、铁道道岔等。高铬耐磨钢（如55CrSiMnMo等）：通过热处理可以获得较高的硬度和耐磨性，适用于制造矿山机械、磨煤机等。铸铁 𐟏‹️‍♂️ 灰铸铁（如HT200、HT300等）：通过退火或表面淬火处理，提高其耐磨性和抗冲击性，适用于制造机床导轨、汽车零部件等。球墨铸铁（如QT400-17、QT800-02等）：通过热处理可以提高其强度和韧性，适用于制造汽车、拖拉机的齿轮、曲轴等。非铁金属 𐟌 铜合金（如H62、H65等）：通过固溶处理和时效处理，提高其强度和导电性，适用于制造电气元件、热交换器等。铝合金（如6061-T6、7075-T6等）：通过热处理可以提高其强度和硬度，适用于制造航空航天零件、汽车零部件等。特殊合金 𐟚€ 高温合金（如Inconel 718、Cr20Ni44MoW等）：通过热处理可以获得优异的高温强度和抗氧化性，适用于制造航空发动机、燃气轮机等高温零件。真空热处理作为一种高效、环保的金属热处理技术，广泛应用于各种材料的热处理过程中，以提高材料的性能和延长使用寿命。