中碳鋼處理方式及中碳鋼的用途

2021-01-10 中華標準件網
  中碳鋼是碳含量為0.25%~0.65%的碳素鋼。它包括大部分優質碳素結構鋼和一部分普通碳素結構鋼。此類鋼大多用於製作各種機械零件,有的用於製作工程結構件。  按鋼的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼又分為:①低碳鋼,含碳量小於0.25%;②中碳鋼,含碳量為0.25%——0.6%;③高碳鋼,含碳量大於0.6%;中碳鋼熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理,直接使用冷軋材、冷拉材,亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中,中碳鋼得到最廣泛的應用,除作為建築材料外,還大量用於製造各種機械零件。

  中碳鋼屬於亞共析鋼,其退火組織為珠光體和鐵素體。隨著鋼中碳含量增加,組織中珠光體數量增加,而鐵素體數量減少。碳含量大於0.40%的鋼淬火組織為馬氏體;碳含量大於0.40%時,除了馬氏體外還有少量殘留奧氏體,殘留奧氏體數量隨著鋼中碳含量的增加而增加。


  中碳鋼處理方式  碳鋼的最終熱處理方式有調質、淬火後低溫回火、高頻淬火後低溫回火、等溫淬火和淬火後中溫回火。  (1)調質。組織為回火索氏體。這種組織具有良好的綜合力學性能,強度較高,塑性和韌性良好。調質用鋼要具有良好的淬透性,以保證調質件整個截面上組織和性能均勻。與合金鋼相比,碳素鋼的淬透性較差,所以只適於截面尺寸不大的中碳鋼零件進行調質處理。  (2)淬火後低溫回火。組織為回火馬氏體,這種組織具有很高的強度和適當的塑性和韌性。  (3)高頻淬火後低溫回火。高頻淬火層組織為極細的隱針馬氏體,低溫回火後得到回火馬氏體,經這種處理可以得到與滲碳處理類似的效果。高頻淬火前一般進行調質或正火。所以高頻淬火和回火後,零件心部強度較高,塑性和韌性良好,而其表層硬度高,耐磨性好。另外,高頻淬火件表層產生壓應力,其疲勞極限高,使用壽命長。  (4)等溫淬火。組織為貝氏體,這種組織具有較高的強度和良好的塑性和韌性。  (5)淬火後中溫回火。組織為回火索氏體。  中碳鋼主要用途  高強度中碳調質鋼,具有一定的塑性、韌性和強度,切削性良好,調質處理後有很好的綜合力學性能,淬透性較差,容易產生裂紋,焊接性能不高,焊接之前需要很好預熱,焊後需要熱處理。  中碳鋼主要用於製造較高強度的運動零件,如空氣壓縮機、泵的活塞,蒸汽透平機的葉輪,重型機械的軸、蝸杆、齒輪等等,表面耐磨的零件,曲軸、工具機主軸、滾筒、鉗工工具等等。

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