34CrNiMo6合金钢
34CrNiMo6是一种典型的难加工材料,广泛用于制造发动机的凸轮轴及连杆等重要零件。
化学成份
C碳 :0.34
Si硅 :0.25~0.30
Mn锰 :0.5
Mo钼 :0.2 Cr铬 :1.5
Ni镍 :1.55
力学性能
34CrNiMo6材料经调质处理后,硬度为36~40HRC,抗拉强度σb为1 100 MPa,伸长率δ为12%,冲击韧度值ακ为8kg/cm2
热处理:
34CrNiMo6其调质工艺为850 油淬580度回火
分类:
①调质结构钢
②表面硬化结构钢
①调质 [2] 这类钢的含碳量一般约为0.25%~0.55%,对于既定截面尺寸的结构件,在调质处理(淬火加回火)时,如果沿截面淬透,则力学性能良好,如果淬不透,显微组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等,回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径,随晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40cr和35simn钢约为30~40mm,而40crnimo和30crni2mov钢则约为60~100mm,常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低,一般在0.12~0.25%,同时还有适量的合金元素,以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素(如al、cr、mo等)。渗碳或碳氮共渗钢,经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火与回火处理。
20Cr合金钢
20Cr是低淬透性渗碳钢。
基本信息
AISI 5120
JIS SCr435
GB 20Cr
DIN 20Cr4
供货状态及硬度:退火态,硬度≤179HBS [1]
化学成分
(质量分数)(%)
碳C:0.18~0.24
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.50~0.80
铬Cr:0.70~1.00
硫 S :允许残余含量≤0.035
磷 P :允许残余含量≤0.035
镍 Ni:允许残余含量≤0.30
铜 Cu:允许残余含量≤0.30
钼 Mo:允许残余含量≤0.15
力学性能
编辑
试样毛坯尺寸(mm):15
热处理:
**次淬火加热温度(℃):880;冷却剂:水、油
*二次淬火加热温度(℃):780~820;冷却剂:水、油
回火加热温度(℃):200;冷却剂:水、空
抗拉强度(σb/MPa):≥835
屈服点(σs/MPa):≥540
断后伸长率(δ5/%):≥10
断面收缩率(ψ/%):≥40
冲击吸收功(Aku2/J):≥47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤179 [2]
交货状态:以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。
主要特性
与15Cr钢相比,有较高的强度及淬透性,在油中临界淬透直径达4 ~22mm,在水中临界淬透直径达11~40mm,但韧性较差,此钢渗碳时仍有晶粒长大倾向,降温直接淬火对冲击韧性影响较大,所以渗碳后需二次淬火以提高零件心部韧性,无回火脆性;钢的冷应变塑性高,可在冷状态下拉丝;可切削性在高温正火或调质状态下良好,但退火后较差;20Cr为珠光体,焊接性较好,焊后一般不需热处理,但厚度大于15mm的零件在焊前需预热到100~150℃,焊后也可不进行回火热处理。
加工工艺
材料加工
该钢淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑加工性约为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,冷变形时塑性中等。
为了提高模具型腔的耐磨性,模具成型后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体刚强烈淬火制造冷作模具的实例。
该钢模具零件工艺路线:下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。
工艺规范
正火规范:温度920-950℃,硬度156-179HBS。
冷压毛胚软化处理规范:温度700~720℃,保温时间8~15h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤179HBS,软化后硬度≤140HBS