合金結構鋼主要特性及用途 序號 牌號 用途 1 20Mn2 代替20Cr鋼制作滲碳的小齒輪、小軸、低要求的活塞銷、十字銷頭、柴油機套筒、汽門頂桿、變速箱操作桿等。亦可作調質件、冷墩件和鉚焊件。 2 30Mn2 用于制作汽車、拖拉機上的車架橫梁、變速齒輪、軸。冷鐓螺栓以及較大截面的調質件。亦可用來制作心部強度要求較高的滲碳零件,如起重機后車軸和軸頸等。 3 35Mn2 用于制造重型和中型機械中的連桿、心軸、曲軸、冷墩螺栓等,在農業機械上可用作鋤鏟柄等。在制造小截面(直徑<20mm)零件時,可替代40Cr鋼。 4 40Mn2 用于制造在重負荷下工作的調質零件,如軸、半軸、曲軸、活塞桿、操縱桿、杠桿、連桿、有載荷的螺栓、螺釘、加固環、彈簧等。
合金結構鋼由于具有合適的淬透性,經適宜的金屬熱處理后,顯組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細的珠光體,因而具有較高的抗拉強度和屈強比(一般在0.85左右),較高的韌性和疲勞強度,和較低的韌性-脆性轉變溫度,可用于制造截面尺寸較大的機器零件 [1] 。
增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時,從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數。除Co外,幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用強,其次是Ni、Si、Cu。而強碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奧氏體中時才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過程。由于合金元素在回火時能阻礙鋼中各種原子的擴散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用,從而提高鋼的回火穩定性即提高鋼的抗回火軟化能力V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著,
調質鋼應盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大以免在滲層晶界上出現連續網狀碳化物;氮化鋼必需先經熱處理得到所需的性能,再經 精加工才能進行氮化。氮化處理后除將脆薄的"白層"研磨除去外,不再加工。可分為普通合金結構鋼和特殊用途合金結構鋼。前者包括低合金高強度鋼、低溫用鋼、超高強度鋼、滲碳鋼、調質鋼和非調質鋼;后者包括彈簧鋼、滾珠軸承鋼、易切削鋼、冷沖壓鋼等。
要求具有較高的屈服強度、抗拉強度和疲勞強度,還有足夠的塑性和韌性。
一般采用電弧爐和氧氣頂吹轉爐冶煉,要求高的采用爐外精煉、電渣重熔或真空處理、真空感應爐冶煉或雙真空冶煉、合適的熱處理。
其主要目的是通過加入含量較低的常規合金元素來提高鋼材的強度和綜合性能,以減輕各種用途的工程構件的質量,增強其使用的可靠性和性,并獲得相應的經濟效益。
國標《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591—2008)中采用強度等級與質量等級來表示。
現標準中有8個強度等級,即Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690(Q代表的是鋼材的屈服點);按是否進行沖擊試驗或沖擊試驗溫度高低區分為5個質量等級,即A、B、C、D、E;化學成分方面,按不同質量等級規定不同的成分,特別是對鋼中S、P含量的要求不同。碳含量只有上限,而沒有下限,是為了適應不同工藝的要求。用戶或生產廠家可以根據情況和需求選擇鋼材的交貨狀態。