① 有低碳鋼齒輪和中碳鋼齒輪各一隻,為了使齒輪表面具有高的硬度和耐磨性,應該選擇何種熱處理方法
低碳鋼齒輪,採用滲碳後淬火的處理方式即可強化齒面;中碳鋼齒輪可以做氮化處回理再淬火,或者直接答用中高頻加熱表面淬火的方式強化(視具體材質和模數大小而變)。低碳鋼滲碳淬火後表面強度和耐磨性顯著提高,心部保留一較高抗沖擊性能;滲碳淬火層為細馬氏體組織,心部基體為鐵素體、珠光體類型的平衡組織。中碳鋼氮化處理後表層應為少量化合物與擴散層組成的滲層組織心部則為調制處理的回火索氏體組織(或有少量游離鐵素體)。
② 請教各位大俠"低碳鋼和中碳鋼可以進行淬火和回火處理嗎"
所有碳鋼都是可以淬火的,目的是強化鋼材,提高其機械性能。
回火總是伴隨在淬火之後,淬火後的鋼的脆性變大,內應力也很大,回火的目的是就是調整硬度、減小脆性,提高鋼的塑性、韌性。便於加工及穩定工件的尺寸。
一般低碳鋼採用表面淬火,得到「外硬里韌」效果。
③ 為什麼表面熱處理一般用於中低碳鋼
在一般情況下表面熱處理(局部熱處理)工藝用於中碳鋼;更准確地說,適版合於「調質鋼」權。這是因為,調質鋼製造的工件主體性能要求具備「好的綜合力學性能」;這只有調質鋼經過「調質」工藝獲得S回(回火索氏體)才能達到。例如,傳動軸,齒輪,連桿等工件在交變應力條件下工作,需要有好的綜合力學性能。但對上述工件的局部表面性能遠不止如此,還要具備表面耐磨性能,傳動軸的花鍵表面,齒輪的漸開線齒廓表面等。這就需要工件首先經過調質處理後得到整體的綜合力學性能,然後再需要的局部賦予它耐磨性能---高硬度;這通過局部表面熱處理實現。對於有些高碳含量的材料的工件,有些也需要表面局部熱處理提高硬度。例如,鑄鐵,等。
④ 低碳鋼,中碳鋼,高碳鋼分別用什麼熱處理
一般來說淬火溫度不同,高碳鋼的淬火溫度要比中碳鋼低一些,當然要看具體材料;
在不知道具體要求的情況下,中碳鋼一般是調質狀態使用,回火當然是高溫回火,而高碳鋼一般是淬火+回火狀態使用,回火是低溫回火。
⑤ 機床變速箱齒輪常用中碳鋼或低碳合金鋼零件常採用滲碳淬火作為最終熱處理
汽車變速箱的次要齒輪採用45#鋼,高頻淬火,350~370℃回火,高速、中載、有沖擊、外形復雜的重要齒輪,採用20CrMnTi,滲碳淬火。
齒輪高頻淬火設備採用感應加熱,其感應器一般是輸入中頻或高頻交流電 (1000-300000Hz或更高)的空心銅管,感應加熱的原理是:將齒輪等工件放到感應器內,產生的交變磁場,又在工件中產生出同頻率的感應電流,這種感應電流在工件內的分布是不均勻的,利用這個集膚效應,可使齒輪等工件表面迅速加熱,在幾秒鍾內表面溫度上升到800-1000℃,而心部溫度升高很小,從而滿足我們的要求。
高頻淬火,是指利用高頻電流(30K-1000KHZ)使工件表面局部進行加熱、冷卻,獲得表面硬化層的熱處理方法,是對齒輪等工件進行一定深度的表面強化,而心部基本上保持不變,因而具有高強度、高耐磨性和高韌性的天熱點,又因是局部加熱,所以能顯著減少淬火變形,降減能源消耗。
頻率選用
室溫時感應電流流入工件表層的深度δ(mm)與電流頻率f(HZ)的關系為頻率升高,電流透入深度降低,淬透層降低。
常用的電流頻率有:
1、高頻加熱:100~500KHZ,常用200~300KHZ,為電子管式高頻加熱,淬硬層深為0.5~2.5mm,適於中小型零件。
2、中頻加熱:電流頻率為500~10000HZ,常用2500~8000HZ,電源設備為機械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發生器。淬硬層深度2~10 mm。適於較大直徑的軸類、中大齒輪等。
3、工頻加熱:電流頻率為50HZ。採用機械式工頻加熱電源設備,淬硬層深可達10~20mm,適於大直徑工件的表面淬火。
⑥ 中碳鋼焊接的主要特點是什麼採取的工藝措施是什麼
(一)中碳鋼一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳鋼,其焊接特點及採取的工藝措施 如下:
母材近縫區容易產生低塑性的淬硬組織。含碳量越高,板壁厚,這種淬硬傾向也越大。焊件剛度較大,冷卻速度較快和焊條選用不當時,容易產生冷裂紋。
由於母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例為30%左右,所以焊縫的含碳量較高,其結果是焊縫金屬容易產生熱裂紋和冷裂紋。
(二)焊接中碳鋼採取的措施:
盡可能選用鹼性低氫型焊條。這類焊條的抗冷裂及抗熱裂能力較高。個別情況下,通過嚴格控制預熱溫度和盡量減少母材熔深即減少焊縫中的含碳量等工藝措施,採用鈦鐵鈣型焊條也可能得到滿意效果。
當焊接接頭的強度不要求和母材相等時,應選用強度低的鹼性低氫焊條,如J426、H427。這類焊條焊接的焊縫塑性好、產生冷裂及熱裂的危險性更小。
在特殊情況下,可採用鉻鎳不銹鋼焊條焊接或補焊中碳鋼。其特點是在焊前不預熱的情況下,也不容易產生近縫區冷裂紋。用於焊接中碳鋼的鉻鎳不銹鋼焊條有A302,A307、A402、A407等。採用這類焊條焊接時,電流要小,焊接層數要多,操作時母材熔深要淺。但成本高,一般不宜採用。
預熱是焊接和補焊中碳鋼的主要工藝措施,尤其是焊件的厚度、剛度較大時,預熱有利於減低熱影響區最高硬度,防止產生冷裂紋,並能改善接頭的塑性。例如35號鋼和45號鋼(包括鑄鋼)預熱溫度可選用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大,裂紋傾向大時,可將預熱溫度提高到250~400℃。局部預熱的加熱范圍為焊口兩側
150~200mm左右。
⑦ 中碳鋼氮化處理效果好嗎比如45號鋼,是氮化處理效果好還是淬火效果好 一般的合金鋼呢比如38CrMoAl
38CrMoAl合金結構鋼
38CrMoAl特性:
38CrMoAl鋼是Cr-Mo-Al系列的合金結構鋼,是一種氮化鋼(滲氮鋼),也屬超高強度鋼。38CrMoAl鋼主要用於氣體滲氮,也適用於離子滲氮和軟滲氮,鋼中的鋁Al元素是提高氮化層硬度的主要合金元素,它與氮形成高度彌散的氮化鋁(AlN),其硬度極高。由於鋁Al、鉬Mo、鉻Cr的共同作用38CrMoAl鋼氮化後的表面硬度可達1100~1200HV,且組織穩定性良好(可在500℃以下使用);同時,它們還可細化晶粒和提高鋼的強度及淬透性。此外,少量的鉬Mo還能提高鋼的熱穩定性,消除鋼在氮化溫度下長期保溫和在隨後的緩冷時所產生的回火脆性。
雖然38CrMoAl鋼具有高的抗疲勞強度和耐磨性,但淬透性並不高,只能淬透50mm厚的尺寸。另外冷變形塑性低,焊接性能差點。38CrMoAl鋼經調質處理後,可得到回火索氏體組織,表面氮化時,其中的鐵素體組織易溶解大量的氮,形成硬度極高的鐵的氮化物和鋁的氮化物,增強鋼表面化的疲勞強度、表面硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性以及抗咬合性。氮化後一般不需淬火處理,故不存在淬火變形問題。
38CrMoAl化學成分:
碳C:0.35%~0.42%;
硅Si:0.20%~0.45%;
錳Mn:0.30%~0.60%;
硫S:允許殘余含量≤0.035
磷P:允許殘余含量≤0.035
鉻Cr:1.35%~1.65%;
鎳Ni:允許殘余含量≤0.030
銅Cu:允許殘余含量≤0.030
鉬Mo:0.15%~0.25%;
鋁Al:0.70%~1.10%。
38CrMoAl執行標准:
GB /T 3077-2015
38CrMoAl熱處理規范:
淬火940℃,水冷、油冷;回火640℃,水冷、油冷。
38CrMoAl力學性能:
抗拉強度 σb (MPa):≥980
屈服強度 σs (MPa):≥835
伸長率 δ5 (%):≥14
斷面收縮率ψ(%):≥50;
沖擊功Akv (J):≥71;
38CrMoAl應用:
主要用於熱處理後尺寸精確的氮化零件,或各種受沖擊負荷不大而耐磨性高的氮化零件,如鏜桿、磨床主軸、自動車床主軸、蝸桿、精密絲桿、精密齒輪、高壓閥門、閥桿、量規、樣板、滾子、仿模、氣缸體、壓縮機活塞桿,汽輪機上的調速器、轉動套、固定套,橡膠及塑料擠壓機上的各種耐磨件等。
38CrMoAl主要規格:
38CrMoAl圓棒、38CrMoAl軋棒、38CrMoAl鍛棒、38CrMoAl鍛件、38CrMoAl板、38CrMoAl鍛環
⑧ 中碳鋼的主要用途
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,調質處專理後有很好的綜合屬力學性能,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、蝸桿、齒輪等等,表面耐磨的零件,曲軸、機床主軸、滾筒、鉗工工具等等。