31CrMo12合金钢_垫片

　　

合金结构钢具有适当的淬透性。

经过适当的金属热处理后，组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因此具有较高的抗拉强度和屈服比（通常约为0.85），较高的韧性和疲劳强度，以及较低的韧脆转变温度。它可用于制造大截面尺寸的机械零件。

　　

合金元素的作用：

　　

有三个方面：①提高钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时马氏体层距表层的深度，这是获得良好综合性能的主要参数。除钴外，几乎所有合金元素如锰、钼、铬、镍、硅和C、N、B都能提高钢的淬透性。其中，锰、钼、铬、硼起作用，其次是镍、硅、铜。然而垫片，V、Ti和Nb等强碳化物形成元素只有在溶解于奥氏体中时才能提高钢的淬透性。②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火过程中会阻碍钢中各种原子的扩散，因此与碳钢相比，合金元素通常在相同温度下起到马氏体分解和碳化物聚集长大的作用，从而提高钢的回火稳定性，即提高钢的回火软化抗力。五、钨、钛、铬、钼、硅起重要作用，而铝、锰、镍则不起作用。当含有高含量碳化物形成元素（如V、W、Mo等）的钢在500～600℃下回火时，细小分散的特殊碳化材料点（如v4c3、Mo2C、W2C等）析出，以取代部分较粗的合金渗碳体，使钢的强度不降低而增加，即发生二次硬化（见回火）。钼可以防止或削弱钢的回火脆性。③影响钢的强韧化。镍通过固溶强化强化铁素体；钼、钒、铌和其他碳化物形成元素通过弥散硬化和固溶强化提高钢的屈服强度；碳***的强化作用显著。此外这些合金元素的加入通常会细化奥氏体晶粒，并增加晶界的强化效果。影响钢韧性的因素很复杂。镍提高了钢的韧性；锰易使奥氏体晶粒粗化，回火脆性大；P、硫含量提高了钢的纯度锻造，对提高钢的韧性起着重要作用（见金属强化）。

　　

合金结构钢的分类

　　

合金结构钢一般分为淬火和回火结构钢和表面硬化结构钢淬透性。

　　

①调质结构钢的含碳量一般在0.25%-0.55%左右。对于具有给定横截面尺寸的结构零件，在淬火和回火（淬火和回火）时，如果沿横截面彻底淬火，则机械性能良好。如果淬火不彻底，则微观结构中存在游离铁素体，韧性降低。对于具有回火脆性倾向的钢，如锰钢、铬钢、镍铬钢等，应在回火后快速冷却。这种钢的淬火临界直径随着晶粒尺寸和合金元素含量的增加而增加。例如，40Cr和35SiMn钢约为30～40mm，而40CrNiMo和30crni2mov钢约为60～100mm，通常用于制造承受较大载荷的轴和连杆等结构零件。

　　

②表面硬化结构钢用于制造具有坚硬耐磨表面和柔性中心的零件，如齿轮、轴等。为了使零件的核心韧性高，钢中的碳含量应低，通常为0.12～0.25%，并且还存在适量的合金元素，以确保适当的淬透性。氮化钢还需要添加易于形成氮化物的合金元素（如铝、铬、钼等）。渗碳或碳氮共渗钢，在850～950℃渗碳或碳氮共渗后，在低温（约200℃）淬火和回火。渗氮钢经渗氮处理（480～580℃）后直接使用，无需淬火和回火处理。

　　

合金结构钢生产工艺

　　

根据钢种和钢材的质量要求，合金结构钢的冶炼可采用氧气顶吹转炉、平炉和电弧炉；或添加电渣重熔和真空脱气。铸锭可以通过连续铸造或铸型铸造。铸锭应缓慢冷却或热送锻造和轧制。加热钢锭时，温度应均匀，并应有足够的保温时间，以改善偏析缺陷，避免锻造和轧制过程中的不均匀变形；锻造和轧制后，尺寸较小的钢，特别是碳含量约为0.2%的渗碳钢，应在600℃以上快速冷却，以避免加剧带状组织；对于大截面锻件，应采取措施减少内应力和白点。调质钢应尽可能淬火为马氏体，然后回火为索氏体；渗碳时，渗碳层的浓度梯度不宜过大，以避免渗碳层晶界出现连续的网状碳化物；渗氮钢必须首先进行热处理以获得所需的性能，然后在渗氮前***后进行精加工。渗氮处理后，脆性的“白色层”将通过磨削去除，不进行加工。