这篇文章告诉你什么是渗碳钢？如何分类？什么钢适合渗碳？希望对大家有所帮助，别忘了收集这个网站。
渗碳钢含碳量低，一般为0.1%~0.25%；Ni、Cr、Mn等等，辅助合金元素有W、Mo、V、Ti等。
渗碳钢可分为三类：
①低淬透渗碳钢：20、20等典型钢种Cr淬透性和心强度低，水临界直径不超过20~35mm。只适用于小轴、小齿轮、活塞销等冲击载荷较小的耐磨件。
②中淬渗碳钢:典型钢种20CrMnTi淬透性高，油中临界直径约25~60mm，机械性能和工艺性能良好，广泛应用于汽车、拖拉机变速齿轮、离合器轴等高速中载、抗冲击、耐磨部件的制造。
③高淬透性渗碳钢：典型钢种18Cr2Ni4WA油中临界直径大于1000mm，韧性好，主要用于制造大截面、高负荷的重要耐磨件，如飞机、坦克曲轴、齿轮等。
所谓调质钢，是指淬火和高温回火的产物。调质钢经调质处理后，其强度、韧性、刚度、耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性等性能将显著提高，主要用于连杆。工具钢用于轴承。
弹簧钢是指制造各种弹簧等弹性元件的专用合金钢。可分为普通合金弹簧钢和特殊合金弹簧钢。弹簧钢综合性能优良，冶金质量(纯度高，均匀性高)，表面质量好(严格控制表面缺陷和脱碳)，形状和尺寸准确。
根据机械零件的工作条件和性能要求，渗碳钢化学成分具有以下特点。
1、低碳
碳含量一般为C=0.10%~0.25%。渗碳钢的含碳量实际上是渗碳零件心脏的含碳量，这对保证心脏有足够的塑性和韧性是非常必要的。如果碳含量过低，表面渗碳层容易剥落；如果碳含量过高，心脏的塑性和韧性会降低，表面的压力应力会降低，从而降低弯曲疲劳强度。
2.添加合金元素以提高淬透性
提高心脏强度会提高齿轮的承载能力，防止渗层剥落。心脏的强度取决于钢的碳含量和淬火性。当淬火足够时，心脏得到所有错误的马氏体组织；如果淬火不足，就会出现非马氏体组织。经常添加的合金元素是Cr、Mn、Ni、B、Mo、W和Si等。Ni对渗层和心部的韧性和强度非常有利，因此高级渗碳钢含量较高Ni。
3.添加元素，防止奥氏体晶粒生长
910~930的渗碳工艺℃铝脱氧精细晶粒钢用于防止奥氏体晶粒在高温下生长。Mn在钢中有促进奥氏体晶粒生长的倾向，因此含有Mn少量渗碳钢加入少量渗碳钢V、Ti防止奥氏体晶粒生长的元素。
此外，还可以添加碳化物形成元素，以提高渗层的碳浓度、深度和速度Cr、Mo、W等等，非碳化物形成元素Si、Ni降低渗层碳浓度和厚度。但碳化物形成元素过多，导致渗透碳浓度分布曲线过陡，增加块碳化物，降低渗透性，必须综合考虑钢中合金元素的类型和数量。
渗碳钢通常是指经渗碳淬火和低温回火后使用的钢。一般为低碳优质碳结构钢和合金结构钢，也可分别称为碳渗碳钢和合金渗碳钢。其成分含碳量低，一般为0.1%~0.25%；主要合金元素是Ni、Cr、Mn等等，辅助合金元素有W、Mo、V、Ti等。
合金渗碳钢具有较高的淬透性。许多机械部件，如汽车和拖拉机的变速箱齿轮、内燃机上的凸轮、活塞销和一些量具，都是由渗碳钢制成的。
渗碳钢（carlmrizingsteel）机械结构钢。碳钢和合金钢通常含碳量低(0.10%~0.25%)Cr、Ni、Mn、B等等)。渗碳、淬火、低温回火后一般使用零件。主要用于齿轮等表面硬度高、耐磨、韧性高的零件。常用的渗碳钢有15、20、20、20Cr、20Mn2B、20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W等。
渗碳钢主要用于制造齿轮、凸轮、活塞销等部件。渗碳钢主要用于制造汽车、拖拉机变速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞销等需要高耐磨性、高接触应力和冲击载荷的重要部件。
淬火钢
钢淬火是将钢加热到临界温度Ac三、或Ac1(过分析钢)在一定温度下保温一段时间，使其全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却Ms以下（或Ms马氏体(或贝氏体)转换的热处理工艺在附近等温。
铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或冷却过程快的热处理工艺通常称为淬火。
淬火的目的是改变冷奥氏体的马氏体或贝氏体，获得马氏体或贝氏体组织，然后结合不同温度的回火，大大提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度和韧性，以满足各种机械部件和工具的不同使用要求。它还可以通过淬火来满足特殊钢的特殊物理和化学性能，如铁磁性和耐腐蚀性。
淬火使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体组织通过相变成马氏体组织(或贝氏体组织)。
在河北省易县燕下都遗址出土的战国时期，钢淬火工艺的最早应用是钢制武器。
《汉书》记载了淬火工艺最早的史料.王褒传中的清水峰。
在专业文献中，人们写淬火，读起来也叫蘸火。蘸火已成为专业口头交流的习语，但在文献中却看不到。也就是说，淬火是一个标准词，人们不读，蘸火是一个常用词，但人们不写，这在中文中很少见。
淬火是蘸火的正词，淬火的古词是扑火，本义是灭火，延伸到快速冷却高温物体的过程。蘸火是一个罕见的词，属于现代词，是文本改革的产物。蘸字的本义与淬火无关。蘸火这个词是湛火，湛火这个词的发音和蘸一样，它的形状与水和火有关，符合水和火是合适的含义，意思与淬火有关。湛火是这个词，蘸火是假借词。
淬火
quenching
将金属工件加热到适当的温度并保持一段时间，然后浸泡在淬火介质中快速冷却。常用的淬火介质包括盐水、水、矿物油、空气等。淬火可提高金属工件的硬度和耐磨性，因此广泛应用于各种表面耐磨部件(如齿轮、辊、渗碳部件等)。通过淬火和不同温度的回火，可以大大提高金属的强度、韧性和疲劳强度，可以满足不同的使用要求。此外，淬火还可以使一些具有特殊性能的钢具有一定的物理化学性能，如淬火可以提高永磁钢的铁磁性，不锈钢可以提高其耐腐蚀性。钢件主要采用淬火工艺。当普通钢加热到临界温度以上时，室温下的原组织将全部或大部分转化为奥氏体。然后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体转化为马氏体。马氏体硬度最高于钢中的其他组织。钢淬火的目的是将其全部或大部分组织转化为马氏体，获得高硬度，然后在适当的温度下回火，使工件具有预期的性能。淬火过程中的快速冷却会产生工件的内应力，当工件大到一定程度时，工件会变形甚至开裂。因此，必须选择合适的冷却方法。淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。
淬火工件硬度要求及检测方法的重要因素：
淬火工件的硬度影响淬火效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计进行试验HRC硬度。淬火钢板和表面淬火工件可以测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm淬火钢板、浅表面淬火工件、直径小于5mm淬火钢棒硬度计可用淬火钢棒进行试验HRN硬度
渗碳钢
高碳耐磨表面和低碳高韧性心能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损，广泛应用于汽车、工程机械和机械制造业。马氏体和其他非马氏体组织约为渗碳部件心脏组织的50%。心脏组织也应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。
铬、锰、镍、钼、硼是提高淬透性的常用合金元素。Cr-Mo 钢更优越。渗碳钢具有重要用途和高质量要求，一般含有一定量的钼，特别是重载雷型渗碳件。
渗透组织和性能在确定心脏性能后，对使用寿命起着决定性的作用。渗透组织需要全马氏体和小、弥球和球分布合金碳化物，以确保渗透组织的核心仍然是淬火、高渗透硬度、良好的显微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备。
齿轮广泛应用于汽车、工程机械、机械制造等行业，是渗碳钢应用中最具代表性的例子。
常用的合金钢系列是渗碳钢CrMn系、Cr-Mo 系和Cr-Ni-Mo系等。
淬透性是保证渗碳钢心部组织性能的核心。渗碳钢件的心脏组织一般为50%左右的马氏体和其他非马氏体组织。心脏组织也应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。铬、锰、镍、钼和棚是提高淬透性的常用合金元素。从合金经济的角度来看，CrMn系(尤其是含硼钢)值得推荐，但从生产和使用的角度来看，Cr-Mo 优越的系钢。用途重、质量要求高的渗碳钢一般含有一定量的钼，特别是重载大型渗碳件。
渗透组织和性能在确定心脏的性能后，对其使用寿命起着决定性的作用。渗透组织需要全马氏体和小、分散、球状分布的合金碳化物。确保渗透组织的核心仍然是淬火。渗层应具有高硬度、良好的显微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备。
大致可分为碳素渗碳钢和合金渗碳钢。碳质量分数一般在0.1%~0.3%左右，其品牌主要为15钢和20钢。该渗碳钢的表面硬度可达58~64HRC，耐磨性好。但由于渗碳钢淬透性低，只能适用于心强度要求低、承载能力小的小尺寸零件，如衬套、链条片、量具、夹具等。
在低碳钢的基础上，合金渗碳钢添加了各种化学成分的合金元素，如Cr、Mo、Ni、Mn、Ti、V能抑制奥氏体晶粒的生长，提高淬火性能，提高回火稳定性，从而提高渗碳钢的工艺性能。该合金渗碳钢主要用于制造轴、齿轮、销杆、链轮等负载较大的部件。根据淬透性大小，合金钢渗碳钢也可分为以下三类：淬透性一般的渗碳钢，如15Cr、20Cr和20MnV等等；渗碳钢淬透性好，如20CrMo、20CrMnTi等等；淬透性最好的渗碳钢，如12CrNi3A、12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA等。
渗碳钢根据工件的服务条件和尺寸进行选择。对于起重、采矿、运输等具有一定冲击载荷和耐磨要求的普通齿轮，可选择20个CrMo钢和20CrMnTi钢等。；对于重载和尺寸较大的工件，如大型轧钢机减速器齿轮、大型锥齿轮和坦克齿轮，可选择12个Cr2Ni4A钢或18Cr2Ni4WA钢等。
渗碳钢也可分为三类：
①低淬透渗碳钢：20、20等典型钢种Cr淬透性和心强度低，水临界直径不超过20~35mm。只适用于小轴、小齿轮、活塞销等冲击载荷较小的耐磨件。
②中淬渗碳钢:典型钢种20CrMnTi淬透性高，油中临界直径约25~60mm，机械性能和工艺性能良好，广泛应用于汽车、拖拉机变速齿轮、离合器轴等高速中载、抗冲击、耐磨部件的制造。
③高淬透性渗碳钢：典型钢种18Cr2Ni4WA油中临界直径大于1000mm，韧性好，主要用于制造大截面、高负荷的重要耐磨件，如飞机、坦克曲轴、齿轮等。
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