① 有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只,为了使齿轮表面具有高的硬度和耐磨性,应该选择何种热处理方法
低碳钢齿轮,采用渗碳后淬火的处理方式即可强化齿面;中碳钢齿轮可以做氮化处回理再淬火,或者直接答用中高频加热表面淬火的方式强化(视具体材质和模数大小而变)。低碳钢渗碳淬火后表面强度和耐磨性显著提高,心部保留一较高抗冲击性能;渗碳淬火层为细马氏体组织,心部基体为铁素体、珠光体类型的平衡组织。中碳钢氮化处理后表层应为少量化合物与扩散层组成的渗层组织心部则为调制处理的回火索氏体组织(或有少量游离铁素体)。
② 请教各位大侠"低碳钢和中碳钢可以进行淬火和回火处理吗"
所有碳钢都是可以淬火的,目的是强化钢材,提高其机械性能。
回火总是伴随在淬火之后,淬火后的钢的脆性变大,内应力也很大,回火的目的是就是调整硬度、减小脆性,提高钢的塑性、韧性。便于加工及稳定工件的尺寸。
一般低碳钢采用表面淬火,得到“外硬里韧”效果。
③ 为什么表面热处理一般用于中低碳钢
在一般情况下表面热处理(局部热处理)工艺用于中碳钢;更准确地说,适版合于“调质钢”权。这是因为,调质钢制造的工件主体性能要求具备“好的综合力学性能”;这只有调质钢经过“调质”工艺获得S回(回火索氏体)才能达到。例如,传动轴,齿轮,连杆等工件在交变应力条件下工作,需要有好的综合力学性能。但对上述工件的局部表面性能远不止如此,还要具备表面耐磨性能,传动轴的花键表面,齿轮的渐开线齿廓表面等。这就需要工件首先经过调质处理后得到整体的综合力学性能,然后再需要的局部赋予它耐磨性能---高硬度;这通过局部表面热处理实现。对于有些高碳含量的材料的工件,有些也需要表面局部热处理提高硬度。例如,铸铁,等。
④ 低碳钢,中碳钢,高碳钢分别用什么热处理
一般来说淬火温度不同,高碳钢的淬火温度要比中碳钢低一些,当然要看具体材料;
在不知道具体要求的情况下,中碳钢一般是调质状态使用,回火当然是高温回火,而高碳钢一般是淬火+回火状态使用,回火是低温回火。
⑤ 机床变速箱齿轮常用中碳钢或低碳合金钢零件常采用渗碳淬火作为最终热处理
汽车变速箱的次要齿轮采用45#钢,高频淬火,350~370℃回火,高速、中载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,采用20CrMnTi,渗碳淬火。
齿轮高频淬火设备采用感应加热,其感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管,感应加热的原理是:将齿轮等工件放到感应器内,产生的交变磁场,又在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件内的分布是不均匀的,利用这个集肤效应,可使齿轮等工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃,而心部温度升高很小,从而满足我们的要求。
高频淬火,是指利用高频电流(30K-1000KHZ)使工件表面局部进行加热、冷却,获得表面硬化层的热处理方法,是对齿轮等工件进行一定深度的表面强化,而心部基本上保持不变,因而具有高强度、高耐磨性和高韧性的天热点,又因是局部加热,所以能显著减少淬火变形,降减能源消耗。
频率选用
室温时感应电流流入工件表层的深度δ(mm)与电流频率f(HZ)的关系为频率升高,电流透入深度降低,淬透层降低。
常用的电流频率有:
1、高频加热:100~500KHZ,常用200~300KHZ,为电子管式高频加热,淬硬层深为0.5~2.5mm,适于中小型零件。
2、中频加热:电流频率为500~10000HZ,常用2500~8000HZ,电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2~10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。
3、工频加热:电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备,淬硬层深可达10~20mm,适于大直径工件的表面淬火。
⑥ 中碳钢焊接的主要特点是什么采取的工艺措施是什么
(一)中碳钢一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳钢,其焊接特点及采取的工艺措施 如下:
母材近缝区容易产生低塑性的淬硬组织。含碳量越高,板壁厚,这种淬硬倾向也越大。焊件刚度较大,冷却速度较快和焊条选用不当时,容易产生冷裂纹。
由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例为30%左右,所以焊缝的含碳量较高,其结果是焊缝金属容易产生热裂纹和冷裂纹。
(二)焊接中碳钢采取的措施:
尽可能选用碱性低氢型焊条。这类焊条的抗冷裂及抗热裂能力较高。个别情况下,通过严格控制预热温度和尽量减少母材熔深即减少焊缝中的含碳量等工艺措施,采用钛铁钙型焊条也可能得到满意效果。
当焊接接头的强度不要求和母材相等时,应选用强度低的碱性低氢焊条,如J426、H427。这类焊条焊接的焊缝塑性好、产生冷裂及热裂的危险性更小。
在特殊情况下,可采用铬镍不锈钢焊条焊接或补焊中碳钢。其特点是在焊前不预热的情况下,也不容易产生近缝区冷裂纹。用于焊接中碳钢的铬镍不锈钢焊条有A302,A307、A402、A407等。采用这类焊条焊接时,电流要小,焊接层数要多,操作时母材熔深要浅。但成本高,一般不宜采用。
预热是焊接和补焊中碳钢的主要工艺措施,尤其是焊件的厚度、刚度较大时,预热有利于减低热影响区最高硬度,防止产生冷裂纹,并能改善接头的塑性。例如35号钢和45号钢(包括铸钢)预热温度可选用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高到250~400℃。局部预热的加热范围为焊口两侧
150~200mm左右。
⑦ 中碳钢氮化处理效果好吗比如45号钢,是氮化处理效果好还是淬火效果好 一般的合金钢呢比如38CrMoAl
38CrMoAl合金结构钢
38CrMoAl特性:
38CrMoAl钢是Cr-Mo-Al系列的合金结构钢,是一种氮化钢(渗氮钢),也属超高强度钢。38CrMoAl钢主要用于气体渗氮,也适用于离子渗氮和软渗氮,钢中的铝Al元素是提高氮化层硬度的主要合金元素,它与氮形成高度弥散的氮化铝(AlN),其硬度极高。由于铝Al、钼Mo、铬Cr的共同作用38CrMoAl钢氮化后的表面硬度可达1100~1200HV,且组织稳定性良好(可在500℃以下使用);同时,它们还可细化晶粒和提高钢的强度及淬透性。此外,少量的钼Mo还能提高钢的热稳定性,消除钢在氮化温度下长期保温和在随后的缓冷时所产生的回火脆性。
虽然38CrMoAl钢具有高的抗疲劳强度和耐磨性,但淬透性并不高,只能淬透50mm厚的尺寸。另外冷变形塑性低,焊接性能差点。38CrMoAl钢经调质处理后,可得到回火索氏体组织,表面氮化时,其中的铁素体组织易溶解大量的氮,形成硬度极高的铁的氮化物和铝的氮化物,增强钢表面化的疲劳强度、表面硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及抗咬合性。氮化后一般不需淬火处理,故不存在淬火变形问题。
38CrMoAl化学成分:
碳C:0.35%~0.42%;
硅Si:0.20%~0.45%;
锰Mn:0.30%~0.60%;
硫S:允许残余含量≤0.035
磷P:允许残余含量≤0.035
铬Cr:1.35%~1.65%;
镍Ni:允许残余含量≤0.030
铜Cu:允许残余含量≤0.030
钼Mo:0.15%~0.25%;
铝Al:0.70%~1.10%。
38CrMoAl执行标准:
GB /T 3077-2015
38CrMoAl热处理规范:
淬火940℃,水冷、油冷;回火640℃,水冷、油冷。
38CrMoAl力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥980
屈服强度 σs (MPa):≥835
伸长率 δ5 (%):≥14
断面收缩率ψ(%):≥50;
冲击功Akv (J):≥71;
38CrMoAl应用:
主要用于热处理后尺寸精确的氮化零件,或各种受冲击负荷不大而耐磨性高的氮化零件,如镗杆、磨床主轴、自动车床主轴、蜗杆、精密丝杆、精密齿轮、高压阀门、阀杆、量规、样板、滚子、仿模、气缸体、压缩机活塞杆,汽轮机上的调速器、转动套、固定套,橡胶及塑料挤压机上的各种耐磨件等。
38CrMoAl主要规格:
38CrMoAl圆棒、38CrMoAl轧棒、38CrMoAl锻棒、38CrMoAl锻件、38CrMoAl板、38CrMoAl锻环
⑧ 中碳钢的主要用途
高强度中碳调质钢,具有一定的塑性、韧性和强度,切削性良好,调质处专理后有很好的综合属力学性能,淬透性较差,容易产生裂纹,焊接性能不高,焊接之前需要很好预热,焊后需要热处理。
中碳钢主要用于制造较高强度的运动零件,如空气压缩机、泵的活塞,蒸汽透平机的叶轮,重型机械的轴、蜗杆、齿轮等等,表面耐磨的零件,曲轴、机床主轴、滚筒、钳工工具等等。