調質鋼中常哪些合金元素

⑴ 合金調質鋼的化學成分

合金調質鋼為中碳成分，碳的質量分數wC=0.25%～0.50%，以保證調質處理後具有良好的綜合力學性能。主加合金元素有Cr、Ni、Mn、Si、B等，能提高淬透性和強化鋼材， 而加入少量的W、Mo、V、Ti等元素可形成穩定的合金碳化物，阻止奧氏體晶粒長大，起細化晶粒及防止回火脆性的作用。

⑵ 鋼板的合金調質鋼

1. 用途
合金調質鋼廣泛用於製造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。
2. 性能要求
調質件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復雜，要求高的綜合機械性能，即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調質鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣。
3. 成分特點
(1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多；
(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。如調質處理後的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；
(3) 加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調質鋼，高溫回火慢冷時易產生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。
45鋼與40Cr鋼調質後性能的對比
鋼號及熱處理狀態 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45鋼 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700
40Cr鋼 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000
4. 鋼種及牌號
(1)40Cr低淬透性調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用於製造一般尺寸的重要零件。
(2)35CrMo中淬透性合金調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。
(3)40CrNiMo高淬透性合金調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當的鉬，不但具有好的淬透性，還可消除第二類回火脆性。
5. 熱處理和組織性能 合金調質鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火（調質處理）。合金調質鋼淬透性較高，一般都用油，淬透性特別大時甚至可以空冷，這能減少熱處理缺陷。
合金調質鋼的最終性能決定於回火溫度。一般採用500℃-650℃回火。通過選擇回火溫度，可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性，回火後快冷（水冷或油冷），有利於韌性的提高。
合金調質鋼常規熱處理後的組織是回火索氏體。對於表面要求耐磨的零件（如齒輪、主軸），再進行感應加熱表面淬火及低溫回火，表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達55HRC～58HRC。
合金調質鋼淬透調質後的屈服強度約為800MPa, 沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達22HRC～25HRC。若截面尺寸大而未淬透時，性能顯著降低。

⑶ 合金調質鋼有哪些特性

合金調質鋼：
1、性能特點調質處理後具有高強度與很好塑性及韌性的配合，即具有良好的綜合力學性能。
2、化學成分特點；中碳鋼（0.3~0.5%),合金元素，主要有Cr、Mn、Ti、Mo等，主要作用是提高淬透性、細化晶粒和防止過熱。
3、熱處理特點預先熱處理為退火或正火，最終熱處理為淬火+高溫回火。
4、常用鋼種40Cr、40CrMn等。以40Cr製作拖拉機連桿螺栓的生產工藝路線如下：鍛造、正火、粗加工、調質、精加工、裝配。

⑷ 如何從鋼牌號區別滲碳鋼和調質鋼

滲碳鋼：其特點是含碳量低，一般為0.1%～0.25%；主要合金元素有Ni、Cr、Mn等，輔助合金元素有W、Mo、V、Ti等。

所謂調質鋼，一般是指含碳量在0.3-0.6%的中碳鋼。一般用這類鋼製作的零件要求具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性，人們往往使用調質處理來達到這個目的，所以人們習慣上就把這一類鋼稱作調質鋼。各類機器上的結構零件大量採用調質鋼，是結構鋼中使用最廣泛的一類鋼。

滲碳鋼：低碳，表面化學熱處理（滲碳）、亞溫淬火、低溫回火，外硬內韌。
調質鋼：低、中碳；淬火加高溫回火，回火板條馬氏體，具有良好綜合機械性能彈簧鋼。

合金滲碳鋼和合金調質鋼能互換用嗎: 不可以。
滲碳：是對金屬表面處理的一種，採用滲碳的多為低碳鋼或低合金鋼，具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質中，加熱到900--950攝氏度的單相奧氏體區，保溫足夠時間後，使滲碳介質中分解出的活性碳原子滲入鋼件表層，從而獲得表層高碳，心部仍保持原有成分。 相似的還有低溫滲氮處理。這是金屬材料常見的一種熱處理工藝，它可以使滲過碳的工件表面獲得很高的硬度，提高其耐磨程度。

調質（quenching and high temperature tempering）即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝。
調質件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。總之，零件處在各種復合應力下工作。這類零件主要為各種機器和機構的結構件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機床、汽車和拖拉機等製造工業中用得很普遍。尤其是對於重型機器製造中的大型部件，調質處理用得更多．因此，調質處理在熱處理中佔有很重要的位置。
在機械產品中的調質件，因其受力條件不同，對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調質件都應具有優良的綜合力學性能，即高強度和高韌性的適當配合，以保證零件長期順利工作。

滲碳鋼調質處理是否必要？

有必要，調質的首要目的是組織均勻化，尤其對於合金元素含量較高的鋼，防止游離鐵素體，其次滲碳時不宜過熱，滲碳淬火變形小。

滲碳鋼
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調質鋼
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⑸ 調質鋼中常用哪些合金元素這些合金元素各起什麼作用

1、 碳（C）：鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

2、 硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅.如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼.在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅,強度可提高15－20%。

硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。

3、 錳（Mn）：在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30－0.50%.在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。

含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等.錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。

4、 磷（P）：在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。

5、 硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素.使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。

6、 鉻（Cr）：在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。

7、 鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

8、 鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性.在工具鋼中可提高紅性。

9、 鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。

10、 釩(V)：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

11、 鎢(W)：鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。

12、 鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降.在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力.鈮可改善焊接性能.在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。

13、 鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。

14、 銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。

15、鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。

16、硼(B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。

17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。

18、 稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土.鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能.在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。

19、氣體元素O,氧與鋼中某些元素形成氧化物夾雜,使鋼易發生熱裂、脆性和實效等現象。