具有高碳的耐磨層和低碳的高強(qiáng)韌性心部,能承受巨大的沖擊載荷、接觸應(yīng)力和耐磨。汽車、工程機(jī)械和機(jī)器制造等行業(yè)中,大量使用的齒輪,是滲碳鋼應(yīng)用中*具有代表性的實(shí)例。
滲碳鋼常用的合金鋼系列主要是CrMn系、Cr-Mo 系和Cr-Ni-Mo系等。
保證滲碳鋼心部的組織和性能的核心是淬透性。一般用途的滲碳鋼件的心部組織為50%左右的馬氏體加其他非馬氏體組織。重要用途(如航空滲碳齒輪),心部組織亦應(yīng)為馬氏體或馬氏體/貝氏體組織。提高淬透性的常用合金元素有鉻、錳、鎳、鉬和硼。從合金化的經(jīng)濟(jì)角度考慮,CrMn系(特別是含硼鋼)值得推薦,但就生產(chǎn)和使用的角度而言,Cr-Mo 系鋼更為優(yōu)越。重要用途的、高質(zhì)量要求的滲碳鋼一般均含有一定量的鉬,尤其是對(duì)于重載的大型滲碳件更需要。
當(dāng)心部性能確定后,滲層組織和性能對(duì)其使用壽命具有決定性作用。滲層的組織要求為全馬氏體和細(xì)小、彌散、球狀分布的合金碳化物。保證滲層組織的核心仍然是淬透性。滲層應(yīng)具有高的硬度、良好的顯微組織、合理的殘余應(yīng)力分布和一定的韌性儲(chǔ)備。[1]
1、用途滲碳鋼主要用于制造要求高耐磨性、承受高接觸應(yīng)力和沖擊載荷的重要零件,如汽車、拖拉機(jī)的變速齒輪,內(nèi)燃機(jī)上凸輪軸、活塞銷等。
2、性能要求①表面具有高硬度和高耐磨性,心部具有足夠的韌性和強(qiáng)度,即表硬里韌;②具有良好的熱處理工藝性能,如高的淬透性和滲碳能力,在高的滲碳溫度下,奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向小以便于滲碳后直接淬火。
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