常用滲碳（碳氮共滲）鋼

常用滲碳（碳氮共滲）鋼
20、20Cr、20CrMnTi等含碳量為0.15%～0.25%的低碳(低合金)鋼，經(jīng)滲碳（碳氮共滲）熱處理后，表面(0.5～2.0 mm)含碳量達0.8%～1.05%，而心部仍保持原含碳量。淬火并低溫回火后，表面組織為高碳馬氏體與碳化物組成，硬度高(HRC55～65)、耐磨；心部組織為低碳馬氏體或低碳馬氏體與鐵素體等組成，硬度低(HRC≤43)，保持較高的塑韌性。廣泛用于要求表面耐磨、心部韌的零件。
　　15、20等低碳鋼，因淬透性差，滲碳（碳氮共滲）淬火后心部強度低。只適宜用于表面耐磨、截荷小、沖擊輕微、心部不需要較高強度的小工件，如軸套、鏈條、小水閥等。
　　零件表面要求耐磨，心部又要求有良好的強韌性，常采用20Cr、20CrMnTi鋼等淬透性較好的低合金滲碳（碳氮共滲）鋼。如長期在摩擦條件下工作，承受一定交變負荷和沖擊負荷的活塞銷、銷軸等常采用20Cr鋼滲碳（碳氮共滲）淬火；對交變負荷重、沖擊較大的齒輪(截面≤30～35 mm)，則采用20CrMnTi鋼滲碳（碳氮共滲）淬火。20CrMnTi鋼滲碳（碳氮共滲）淬火晶粒細小，淬透性好，且熱處理變形小，可保證心部得到以低碳馬氏體為主體的組織，心部強度高(HRC38～43)，同時又有較高的塑韌性(αk≥100 J/cm2)；對負荷更重的大截面(工件壁厚≥35～40 mm)的滲碳（碳氮共滲）齒輪，可同重型拖拉機、汽車一樣，采用30CrMnTi鋼，保證心部較高強度，且心部與滲碳（碳氮共滲）層過渡區(qū)的強度也較高。
　　低碳鋼滲碳（碳氮共滲）淬火與中碳鋼調質(正火)高頻表面淬火，雖二者都是提高零件表面硬度、耐磨性及疲勞強度，但使用時應有區(qū)分。一般講，低碳鋼淬火主要用于σb＝700～1000 MPa的較大負荷及沖擊較大、中低速的齒輪，花鍵軸類等零件；而中碳鋼高頻表面淬火則用于相對負荷較輕(400～700 MPa)，沖擊較小的齒輪、軸類等零件。因中碳馬氏體的高頻淬火層的耐磨性及調質心部的強韌性均較低碳鋼滲碳（碳氮共滲）淬火的滲碳（碳氮共滲）層及低碳馬氏體心部的為低。此外，受高頻淬火工藝的影響，較大模數(shù)(m＝5～6)重載齒輪及錐形傘齒輪，齒面高頻淬火層沿齒廓分布而無法完成；尤以大錐齒輪兩弧齒面硬度差值大，使用中常發(fā)生斷齒等過早期損壞現(xiàn)象，影響正常運行。對此，應考慮采用20CrMnTi鋼滲碳（碳氮共滲）淬火取代40Cr鋼調質與高頻淬火，雖然制造成本高了些，但一頂幾用，還是利大于弊。
??? 滲碳（碳氮共滲）鋼選材也以淬透性為主，心部要求較高強韌性，一般選用低碳合金鋼，否則選用低碳鋼，滲碳（碳氮共滲）是充分發(fā)揮材料的潛力，所以要盡量選用符合零件性能要求的材料，以提高經(jīng)濟效益。
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