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合金結(jié)構(gòu)鋼

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T 3077-2015 合金結(jié)構(gòu)鋼 應(yīng)用行業(yè):機(jī)床主軸、汽車半軸等軸類件、連桿、高強(qiáng)度螺栓及高強(qiáng)度錨螺、齒輪、花鍵、軸、螺栓、鐵道、橋梁和各類建筑工程中的部件

合金結(jié)構(gòu)鋼(structural alloy steel)是指用作機(jī)械零件和各種工程構(gòu)件并含有一種或數(shù)種一定量的合金元素的鋼。現(xiàn)行執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T 3077-2015 合金結(jié)構(gòu)鋼。

合金結(jié)構(gòu)鋼由于具有合適的淬透性,經(jīng)適宜的金屬熱處理后,顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細(xì)的珠光體,因而具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比(一般在0.85左右),較高的韌性和疲勞強(qiáng)度,和較低的韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度,可用于制造截面尺寸較大的機(jī)器零件。


合金結(jié)構(gòu)鋼一般分為調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼和表面硬化結(jié)構(gòu)鋼
①調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%~0.55%,對(duì)于既定截面尺寸的結(jié)構(gòu)件,在調(diào)質(zhì)處理(淬火加回火)時(shí),如果沿截面淬透,則力學(xué)性能良好,如果淬不透,顯微組織中出現(xiàn)有自由鐵素體,則韌性下降。對(duì)具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼等,回火后應(yīng)快冷。這類鋼的淬火臨界直徑,隨晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40Cr和35SiMn鋼約為30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV鋼則約為 60~100mm,常用于制造承受較大載荷的軸、連桿等結(jié)構(gòu)件。

②表面硬化結(jié)構(gòu)鋼 用以制造表層堅(jiān)硬耐磨而心部柔韌的零部件,如齒輪、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應(yīng)低,一般在0.12~0.25%,同時(shí)還有適量的合金元素,以保證適宜的淬透性。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。滲碳或碳氮共滲鋼,經(jīng)850~950℃滲碳或碳氮共滲后,淬火并在低溫回火(約200℃)狀態(tài)下使用。氮化鋼經(jīng)氮化處理(480~580℃),直接使用,不再經(jīng)淬火與回火處理。


技術(shù)工藝

根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉,可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時(shí),應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時(shí)間,以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時(shí)變形不均勻;鍛、軋后的鋼材,尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時(shí)應(yīng)快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點(diǎn)。調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能,再經(jīng)最后精加工才能進(jìn)行氮化。氮化處理后除將脆薄的“白層”研磨除去外,不再加工。


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