❶ 渗碳的零件可以是低碳钢也可以是高碳钢
渗碳的主要目的就是提高钢的表面或表层含碳量,在后续淬火时获得高的硬度和耐磨性版,适用于低碳钢(权效果好),也可用于中碳钢,高碳钢很少用(性能提升效果差)。如果中高碳钢零件表面出现氧化脱碳现象,可以通过渗碳进行修复。
❷ 7. 汽车、拖拉机的变速箱齿轮多半用低碳渗碳钢制造,而机床变速箱多半用中碳(合金)
合金渗碳钢
1. 用途 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损,同时又承受较大的交变载荷,特别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高,以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力,同时具有适当的塑性和韧性。
(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时,在冲击载荷或过载作用下容易断裂;强度不足时,则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度(900℃~950℃)下,奥氏体晶粒不易长大,并有良好的淬透性。
3. 成分特点
(1) 低碳:碳含量一般为0.10%~0.25%,使零件心部有足够的塑性和韧性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。
(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素:主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成稳定的合金碳化物。
4.钢种及牌号
20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低,心部强度较低。
20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小,渗碳过渡层比较均匀,具有良好的机械性能和工艺性能。
18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素,淬透性很高,且具有很好的韧性和低温冲击韧性。
5. 热处理和组织性能
合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火,再低温回火。 热处理后,表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织,硬度为60HRC~62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关,完全淬透时为低碳回火马氏体,硬度为40HRC~48HRC;多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体,硬度为25HRC~40HRC。心部韧性一般都高于700KJ/m2。
❸ 各种渗碳钢制造的零件都可以再渗碳后直接淬火 正确吗
一般的工艺都是先调质,然后渗碳,淬火。
如果不经过调质的预处理很难保证材质均匀,及芯部的材质强度。
❹ 在制造钢铁零件时,为了增加零件表面的硬度,常把零件放入含碳的渗碳剂中,并适当加热,这样碳分子
表面渗碳是将钢制工件放在含碳介质中加热到高温,以增加工件表层含碳量的化学热处理工艺。渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后,钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火,以得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度,并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性,使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机、汽车和拖拉机等的机械零件,如齿轮、轴、凸轮轴等。
渗碳与其他化学热处理一样,也包含3个基本过程。①分解:渗碳介质的分解产生活性碳原子。②吸附:活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加。③扩散:表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差,表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度,同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。
一般常见渗碳方式有以下三种:
1、固体渗碳:将零件和固体渗碳剂装入密封的渗碳箱中,在炉中加热至900℃~950℃,保温足够长时间,活性碳原子渗入零件表层形成一定厚度的渗碳层;
2、气体渗碳:将零件置于密封的渗碳炉中,加热至900℃~950℃,向炉内加入易分解的有机液体(煤油、苯、甲醇)或直接通入渗碳气体(煤气、石油液化气等)产生活性碳原子渗入钢中形成渗碳表面;
3、液体渗碳:用液体介质(如碳化硅、成品渗碳剂)进行渗碳。
❺ 汽车,拖拉机变速箱齿轮多采用渗碳钢制造,而箱体零件,多采用铸件毛坯
变速箱齿轮采用渗碳钢原因:齿轮工件一般对于材料的物理性能都有一定要专求,如抗压强度,延属伸率等等,由于工件经常工作,所以还要抗磨损,材料成本就相应提高。箱体零件由于是固定的,尺寸和其他方面没有太高要求,一般铸件毛坯都能满足其设计要求,材料成本也相应降低!
❻ 金属热处理渗碳和渗氮的区别
渗碳和渗氮的区别
1、概念不同:渗氮,是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。渗碳一般是针对钢来说,钢的渗碳就是钢件在渗碳介质中加热保温,使碳原子渗入钢件表面,使其表面的碳浓度发生改变,从而获得具有一定表面含碳量和一定浓度梯度的热处理工艺。
2、介质不同:渗氮的介质是氮原子,常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。渗碳的介质是碳原子。
3、适用的钢不同:渗碳适用于低碳钢,渗氮适用于中碳钢。
(6)渗碳钢主要用于制造什么零件扩展阅读:
渗碳零件注意事项:
(1)渗碳前的预处理正火--目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织,使表面粗糙度变细,消除材料流线不合理状态。正火工艺;用860--980C空冷、179--217HBS
(2)渗碳后需进行机械加工的工件,硬度不应高于30HRC。
(3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件,薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工。
(4)不得用镀锌的方法防渗碳。
渗氮零件注意事项:
(1)渗氮前的预备热处理调质--渗氮工件在渗氮前应进行调质处理,以获得回火索氏体组织。调质处理回火温度一般高于渗氮温度。
(2)渗氮前的预备热处理去应力处理--渗氮前应尽量消除机械加工过程中产生的内应力以稳定零件尺寸。消除应力的温度均应低于回火温度,保温时间比回火时间要长些,再缓慢冷却到室温。
(3)渗氮零件的表面粗糙度Ra应小于1.6um,表面不得有拉毛、碰伤及生锈等缺陷。不能及时处理的零件须涂油保护,以免生锈。
(4)含有尖角和锐边的工件,不宜进行氮化处理。
(5)表面未经磨削处理的工件,不得进行氮化。
❼ 齿轮类零件对材料性能的要求是什么渗碳钢主要用于哪些零件
齿轮材料的基本要求:
1、齿面要硬,齿芯要韧
2、易于加工及热处理
3、在交变荷载和冲击荷载下有足够的弯曲强度
齿轮材料的理化性能要求:
硬度、力学性能、化学成份、晶粒度、淬透性、非金属夹杂物、宏观组织、微观组织等等
渗碳碳主要用于:
一般用于对表面有较高耐磨性要求而心部有较好韧性的机械零件,用途较广泛。如齿轮、轴等等
❽ 常用的机械零件用钢有哪些
机械制造用钢按用途可分为调质钢、表面硬化钢(包括渗碳钢、渗氮钢、低淬透性钢)、易切削钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
调质钢:
使用前一般先经淬火再经回火,以使强度和韧性达到要求碳素调质钢含碳量为0.03~0.60%,由于其淬透性较低,仅用于制造截面尺寸较小、形状简单或载荷较低的机械零件。合金调质钢是在碳素调质钢的基础上加入一种或几种合金元素,加入的合金元素总量一般不超过5%。合金调质钢的淬透性好,可在油中淬硬,淬火变形小,有更好的强度和韧性配合常用钢号有40Cr、35CrMo、40MnB等对截面尺寸大、承受载荷高的重要零件如航空发动机主轴、高速柴油机的曲轴和连杆、汽轮机和发电机的主轴等常用合金元素含量较高的钢种,如40CrNiMo、18CrNiW、25Cr2Ni4MoV等。
渗碳钢:
用于制造要求表面坚硬耐磨而心部强韧耐冲击的零件,如链销、活塞销、齿轮等。渗碳钢的含碳量低,为0.10~0.30%,以保证零件的心部韧性,经渗碳处理可在表面形成一层高碳高硬度的耐磨层。较重要的零件可采用合金渗碳钢,常用的钢号有20CrMnTi、20CrMo、20Cr等。
渗氮钢:
钢中含有与氮亲和力强的合金元素如铝铬、钼、钒等,以利于氮的渗入。渗氮层比渗碳层更硬、更耐磨和耐蚀,但渗氮层较薄。渗氮后零件变形小,常用以制造允许磨损量小的精密零件如磨床主轴、柱塞副、精密齿轮、阀杆等,常用的钢号有38CrMoAl。
低淬透性钢:
锰、硅等残余元素含量低的特殊碳素钢。用这类钢制造的零件在淬火时其中心部分比一般碳素结构钢还难于淬硬,淬硬层基本上沿零件表面轮廓均匀分布,而中心部分则保持较软韧的基体,以代替渗碳钢制造齿轮、轴套等,可省去费时的渗碳过程,节约能耗。为了使中心部分的韧性和表面的硬度有适当的配合,其含碳量一般在0.50~0.70%。
易切削钢 :
在钢中加入一种或几种元素如硫铅钙、硒等以降低切削力,所加入量一般仅为千分之几以下利用加入的元素本身,或加入元素与钢中其他元素结合成一种在切削过程中起减摩作用和促进断屑的夹杂物,从而达到延长刀具寿命、降低切削力、改善表面粗糙度等目的。由于硫的加入会降低钢的机械性能,一般仅用于制造在自动机上大量生产的轻载荷零件。现代易切削钢由于性能的改善,也大量用于制造汽车零件。
冷塑性成型用钢:
包括冷冲压用钢、冷墩用钢。
❾ 什么是渗碳原理为什么有的金属零件表面要进行渗碳原理呢
(钢制工件放在含来碳介质中源加热到高温﹐以增加工件表层含碳量的化学热处理工艺。渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。 渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。①分解﹕渗碳介质的分解产生活性碳原子。②吸附﹕活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。③扩散﹕表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。)……以上是网上复制的……铁碳合金中渗碳体属于金属化合物。硬度极高,可以刻划玻璃,而塑性、韧性极低。伸长率和冲击韧度近于零。所以有些金属零件表面要进行渗碳原理,就是为了提高它的硬度。
❿ 机械制造用合金结构钢按用途和特点可以分为哪几类
机械制造用钢(steel for machine building),用以制造承受载荷或传递功和力的机械零件所用的结构钢,也称机器结构钢。
机械制造用钢按用途可分为调质钢、表面硬化钢(包括渗碳钢、渗氮钢、低淬透性钢)、易切削钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
调质钢:
使用前一般先经淬火再经回火,以使强度和韧性达到要求碳素调质钢含碳量为0.03~0.60%,由于其淬透性较低,仅用于制造截面尺寸较小、形状简单或载荷较低的机械零件。合金调质钢是在碳素调质钢的基础上加入一种或几种合金元素,加入的合金元素总量一般不超过5%。合金调质钢的淬透性好,可在油中淬硬,淬火变形小,有更好的强度和韧性配合常用钢号有40Cr、35CrMo、40MnB等对截面尺寸大、承受载荷高的重要零件如航空发动机主轴、高速柴油机的曲轴和连杆、汽轮机和发电机的主轴等常用合金元素含量较高的钢种,如40CrNiMo、18CrNiW、25Cr2Ni4MoV等。
渗碳钢:
用于制造要求表面坚硬耐磨而心部强韧耐冲击的零件,如链销、活塞销、齿轮等。渗碳钢的含碳量低,为0.10~0.30%,以保证零件的心部韧性,经渗碳处理可在表面形成一层高碳高硬度的耐磨层。较重要的零件可采用合金渗碳钢,常用的钢号有20CrMnTi、20CrMo、20Cr等。
渗氮钢:
钢中含有与氮亲和力强的合金元素如铝铬、钼、钒等,以利于氮的渗入。渗氮层比渗碳层更硬、更耐磨和耐蚀,但渗氮层较薄。渗氮后零件变形小,常用以制造允许磨损量小的精密零件如磨床主轴、柱塞副、精密齿轮、阀杆等,常用的钢号有38CrMoAl。
低淬透性钢:
锰、硅等残余元素含量低的特殊碳素钢。用这类钢制造的零件在淬火时其中心部分比一般碳素结构钢还难于淬硬,淬硬层基本上沿零件表面轮廓均匀分布,而中心部分则保持较软韧的基体,以代替渗碳钢制造齿轮、轴套等,可省去费时的渗碳过程,节约能耗。为了使中心部分的韧性和表面的硬度有适当的配合,其含碳量一般在0.50~0.70%。
易切削钢 :
在钢中加入一种或几种元素如硫铅钙、硒等以降低切削力,所加入量一般仅为千分之几以下利用加入的元素本身,或加入元素与钢中其他元素结合成一种在切削过程中起减摩作用和促进断屑的夹杂物,从而达到延长刀具寿命、降低切削力、改善表面粗糙度等目的。由于硫的加入会降低钢的机械性能,一般仅用于制造在自动机上大量生产的轻载荷零件。现代易切削钢由于性能的改善,也大量用于制造汽车零件。