20cr圆钢、35crmo圆钢、45#圆钢、40cr圆钢、42crmo圆钢属于调质钢

时间:2013-08-19 11:46:37 来源: 点击量:763

20cr圆钢、35crmo圆钢、45#圆钢、40Cr圆钢42CrMo圆钢属于调质钢

     调质钢是指经过调质处理,即淬火并经高温回火后使用的结构钢。通过调质处理后所得组织为回火索氏体组织。调质钢通常具有良好的综合力学性能,是应用最为广泛的机器零件用钢。

调质钢的力学性能要求

     在机器制造业中,调质钢常用来制造各种轴类零件、连杆、高强度螺栓等,受力状况比较复杂。例如,轴类零件在工作时,既传递转矩又承受弯曲作用,所承受的力是交变的动负荷应力;有时还承受一定的冲击载荷作用;还有些轴要与其他配合件作相对运动,产生摩擦和磨损。

     因此,对调质钢的力学性能要求是:高的屈服强度和疲劳强度,良好的冲击韧度和塑性,即具有良好的综合力学性能。同时,还要考虑调质钢的断裂韧度和疲劳裂纹扩展速率等性能。一般调质钢的力学性能范围大致为:抗拉强度800-1200MPa,屈服强度700-1000MPa,伸长率8%-15%、冲击韧度aK=60-120J/cm2。韧脆转变温度低于-40℃.

     调质钢的含碳量主要为中碳(W(C)0.3%一0.5%),主要加入的合金元素有Si,Mn,Cr,Ni,R等;辅助加入的合金元素有W,Mo,V,Ti等。主加合金元素的目的是为了提高钢的淬透性,使机器零件整体上获得良好的综合力学性能,它们可单独加入也可复合加入,以复合加入效果更为明显。辅加元素一般为碳化物形成元素,起细化晶粒的作用,其中加入Mo,w元素可以有效地抑制第二类回火脆性。

     研究认为,影响马氏体硬度、强度的主要元素是含碳量,而合金元素的影响不大。合金元素对马氏体的作用主要是明显地提高马氏体的塑性。在碳钢的马氏体中,碳的分布是不均匀的,从而导致应力分布的不均匀,降低了马氏体塑性。加入合金元素可使碳均匀地分布于马氏体中,改善其塑性。但很多合金元素,如Cr,Mn,Co,Si等,只是在含量比较低(1%-2%,质量分数)的时候才增加马氏体的塑性,含量较高时将使塑性和断裂强度降低;而。(Ni)达到5%时都能同时提高马氏体的塑性和断裂强度。

     调质钢淬火高温回火后的力学性能与铁素体的状态和碳化物种类、数量、分散程度有关。合金元素降低高温回火后的塑性,提高其强度和硬度,其中Ni的影响最小。与碳钢相比,合金钢在高温回火时,其硬度和强度的降低程度比碳钢要小,而韧性和塑性得到提高,即在回火到相同的强度和硬度时,合金钢回火温度要高于碳钢的回火温度。因此,在强度相同时,合金调质钢的塑性和韧性要高于碳钢。

     调质钢在使用状态下的组织是中碳回火索氏体,其特点是:弥散均匀分布的粒状碳化物作为强化相,以保证有较高的屈服强度和疲劳强度以及良好的塑性和韧性。研究认为,调质钢的基体组织铁素体,一般保留了淬火后遗留下来的位错亚结构,回火时经多边化的亚晶与弥散分布的碳化物交互作用的结果,会产生一平衡尺寸的亚晶.亚晶尺寸的大小取决于碳化物质点的尺寸。因此,调质钢中的碳化物起着稳定亚晶、控制亚晶尺寸的作用。而且实验证明,调质钢的屈服应力与亚晶尺寸之间仍然遵从Hell-Petch公式,因而使钢的冷脆倾向大大减小。