機械制造用鋼十六周、二次、蔡俊林.ppt

1、機械制造用鋼,主 要 內(nèi) 容,調(diào)質(zhì)鋼 彈簧鋼 滾動軸承鋼 滲碳鋼 氮化鋼,基本要求： 了解各類鋼的服役條件、對鋼的基本性能要求、化學(xué)成分特點和熱處理特點； 掌握常用調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滲碳鋼、滾動軸承鋼等的典型牌號。 重點與難點： 各類鋼的化學(xué)成分特點、合金元素的作用、強韌化機制及熱處理特點。,教學(xué)要求,Chapter 3 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,一、應(yīng)用背景 機械制造結(jié)構(gòu)鋼也稱機器零件用鋼，是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，用于制造各種機械零件所用的鋼種，故此得名。 如各種齒輪零件、軸（桿）類零件、彈簧、軸承及高強度結(jié)構(gòu)件等。廣泛應(yīng)用在汽車、拖拉機、機床、工程機械、電站設(shè)備、飛機及火箭等裝置上。,6

2、.0 引言,Chapter 3 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,撥叉,變速齒輪,變速箱,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,齒輪,曲軸,汽車萬向節(jié),連桿,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,彈簧,拉力彈簧,離合器彈簧,蝶形彈簧,6.0 引言,板彈簧,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,滾珠,滾珠軸承,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,履帶,鐵軌分道叉,破碎機顎板,挖掘機斗齒,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,3.0 引言,Chapter 3 機器零件用合金結(jié)構(gòu)鋼,二、機械制造結(jié)構(gòu)鋼的服役條件 主要是承受拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切、彎曲、沖擊、疲勞、摩擦等

3、力的作用，或者是它們中的多種載荷的交互作用。服役環(huán)境是大氣、水和潤滑油，溫度在-50+100范圍之間。 機器零件要求結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)快速準確以及零件間有合適的公差配合等。由此便決定機器零件用鋼在性能上要求與工程構(gòu)件用鋼有所不同。,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,三、機器零件用鋼對力學(xué)性能要求 要求強度和韌性以保證機器零件體積小、結(jié)構(gòu)緊湊及安全性好； 要求有良好的疲勞性能與耐磨性等。 因此對機器零件用鋼必須進行熱處理強化以充分發(fā)揮鋼材的性能潛力，所以機器零件用鋼的使用狀態(tài)通常為淬火加回火態(tài)，即強化態(tài)。,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,對鋼材的其它工藝性能（如冶煉

4、性能、澆注性能、可鍛性能等）也有要求，但一般問題不大。 機器零件用鋼通常以力學(xué)性能為主，工藝性能為輔。,6.0 引言,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,結(jié)構(gòu)鋼在淬火高溫回火后具有良好的綜合機械性能，有較高的強度，良好的塑性和韌性。適用于這種熱處理的鋼種稱為調(diào)質(zhì)鋼。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,一、調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分特點 碳 中碳，碳含量一般在0.3%0.5%； 鋼中的碳保證有足夠多的碳化物體積分數(shù)以獲得高的強度。 碳含量過低時，淬硬性不夠；碳含量過高則韌性下降。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2. 合金元素 主加合金元素：Cr、Mn、Si、Ni；

5、輔加合金元素：Mo、W、V、Ti、Al、 B等。 重要的調(diào)質(zhì)鋼，一般都含有多種合金元素。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,合金元素的作用： 提高淬透性； Cr、Mn、Si、Ni溶于相，起固溶強化作用。 Cr、Mo、W、V等阻礙相的再結(jié)晶，也可阻礙碳化物在高溫回火時的聚集長大，使鋼保持高硬度。 加入Mo、W來防止回火脆性。 V、Ti、Al起細化晶粒的作用。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,二、對調(diào)質(zhì)鋼的淬透性要求,調(diào)質(zhì)零件上馬氏體層的厚度應(yīng)根據(jù)零件在工作時經(jīng)受應(yīng)力的類型及大小來確定，并據(jù)此來確定對淬透性的要求。 例如：某些軸類零件，它們承受彎曲力，表面受到

6、最大的張應(yīng)力，隨著離表面的距離增大，應(yīng)力逐漸減低，所以只要求在淬火軸的1/2半徑處達到80馬氏體即可。 例如：某些重要的銷釘或螺栓，在工作時，整個截面上受到大的剪切力或拉力，因此要求零件在整個截面上淬成馬氏體。 需要根據(jù)淬透性曲線來選擇鋼種。,Chapter 3 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,三、調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點 1 預(yù)備熱處理 為了便于切削加工和改善鋼件因熱加工不當而造成的粗晶組織和帶狀組織，需要進行預(yù)備熱處理。 合金含量較少的鋼在軋制和鍛造后的組織多半是珠光體，對此類鋼一般采用在AC3線以上加熱進行正火。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,合金含量較多的鋼在軋制和鍛造后

7、的組織多為馬氏體組織，對此類鋼一般采用在AC3線以上加熱進行正火，隨后再進行一次高溫回火，使馬氏體型鋼的強度由HB380550降至HB207240，可以順利地進行切削加工。 2 最終熱處理 （1）淬火 將鋼件加熱至AC3線以上進行淬火，淬火溫度由鋼的成分來決定，淬火介質(zhì)根據(jù)鋼件尺寸大小和鋼的淬透性加以選擇。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,（2）回火 根據(jù)所要求的性能來決定回火溫度，回火是使調(diào)質(zhì)鋼的性能定型化的重要工序。高溫回火時應(yīng)考慮鋼材的回火脆性問題。 （3）表面處理 某些零件除了要求較高的強、韌、塑性配合以外，往往還要求某些部位（如軸類零件的軸頸或花鍵部分）有良好的耐

8、磨性。為此，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，在局部部位進行高頻感應(yīng)表面淬火。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,四、調(diào)質(zhì)鋼的合金元素與機械性能,1 調(diào)質(zhì)鋼的硬度 回火索氏體的硬度取決于鐵素體的硬度和碳化物的彌散強化作用，并可用下式表示： H=HF + S 式中：H為鋼高溫回火后的硬度；HF為鐵素體的硬度；為碳化物的強化系數(shù)；S為碳化物顆粒的總表面積。 上式說明：鐵素體的晶粒大小，合金元素在鐵素體中的固溶程度，碳化物的數(shù)量和碳化物的彌散程度與調(diào)質(zhì)鋼的硬度有著密切的關(guān)系。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,2 回火溫度與調(diào)質(zhì)鋼綜合機械性能的關(guān)系,當調(diào)質(zhì)鋼淬火成馬氏體，在45065

9、0溫度范圍內(nèi)回火時，隨著回火溫度的升高，硬度、抗拉強度，屈服強度等不斷降低，而延伸率、斷面收縮率及沖擊韌性等不斷上升。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,3 調(diào)質(zhì)鋼在高溫回火后的韌性 (1) 合金元素與調(diào)質(zhì)鋼的韌性 碳：是降低調(diào)質(zhì)鋼沖擊韌性的元素。 在保證鋼調(diào)質(zhì)后的硬度及強度的前提下，應(yīng)把鋼中碳含量限制在較低的范圍內(nèi)。對于重要的零件，一般選用高淬透性的低碳合金鋼。 錳：調(diào)質(zhì)鋼中加入2%的錳后，鋼的沖擊韌性有所改善，但含錳量超高2后，鋼的脆性轉(zhuǎn)化溫度反而升高，沖擊韌性惡化。 鎳：可改善鋼的沖擊韌性，使脆性轉(zhuǎn)化溫度不斷下降。 磷：對鋼的沖擊韌性危害甚大。它提高脆性轉(zhuǎn)化溫度，降低沖

10、擊值，因此在高級優(yōu)質(zhì)鋼中的含磷量限制在0.035%，為了進一步改善鋼的韌性，甚至應(yīng)把含磷量降低到0.02%以下。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,(2) 調(diào)質(zhì)鋼的高溫回火脆性 回火脆性與冷卻速度關(guān)系 某些調(diào)質(zhì)鋼在高溫回火并以不同速度冷卻后，鋼的硬度、拉伸強度、屈服強度、斷面收縮率和延伸率等性能沒有明顯差別，但是緩慢冷卻的試樣的沖擊韌性卻明顯低于快速冷卻的試樣，見表3-1。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,表3-1,回火脆性與回火保溫時間的關(guān)系 在500550之間回火脆性發(fā)生得最快；隨著保溫時間的延長，脆化程度曲線上的溫度越來越高。 回火脆性與鋼種的關(guān)系

11、碳素鋼高溫回火脆性是不敏感的； 鋼中加入錳或鉻后就成為敏感的了；硅錳鋼、鉻錳鋼回火脆化傾向性更加增大； 單純鎳鋼對高溫回火脆性不敏感，而鉻鋼中加鎳則明顯促進回火脆性； 鉬、鎢是降低高溫回火脆性的元素；,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼, 避免或減輕回火脆性的措施 a.避免在易發(fā)生高溫回火脆性的溫度范圍內(nèi)回火； b.盡可能縮短在回火脆性溫度內(nèi)的回火時間； c.回火后采用快冷的工藝方法； d.采用含鉬鋼種，并盡可能降低鋼中的磷、錫、銻含量； e.對已感受回火脆的鋼，用重新加熱到650后快冷的方法來恢復(fù)。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,五、常用調(diào)質(zhì)鋼的成分、熱

12、處理、機械性能和用途,表3-2 常用調(diào)質(zhì)鋼的成分和用途,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,表3-3 常用調(diào)質(zhì)鋼的熱處理和機械性能,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,典型調(diào)質(zhì)鋼及其應(yīng)用：合金調(diào)質(zhì)鋼的鋼種很多，按淬透性的高低可分為低、中、高淬透性三類。 低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：其油淬臨界直徑最大為30mm40mm。典型鋼種是40Cr、40CrV、40MnB、40MnV、38CrSi、40MnVB等。這類鋼的淬透性較低，通常只用于制造一般尺寸的重要零件。40MnB、40MnVB是為節(jié)約Cr而發(fā)展的代用鋼，40MnB的淬透性穩(wěn)定性較差，切削加工性能也差一些。,6.1 調(diào)

13、質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,連 桿,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,軸,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：其油淬臨界直徑最大為40mm60mm。 典型鋼種是35CrMo、40CrMn、40CrNi、30CrMnSi等。這類鋼含有較多的合金元素。 主要用于制造截面較大的零件，例如曲軸、連桿等。35CrMo、40CrMn等鋼可用于500以下的較高溫度下服役的零件如汽輪機轉(zhuǎn)子、葉輪等。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,電氣機車大軸,磨床主軸,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,汽輪機轉(zhuǎn)子,汽輪機轉(zhuǎn)子 （AETC公司）,6. 1 調(diào)質(zhì)鋼,葉輪、轉(zhuǎn)

14、子,6. 1 調(diào)質(zhì)鋼,高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：其油淬臨界直徑最大為60mm100mm。 典型鋼種是37CrNi3A、40CrMnMo、40CrNiMoA、25Cr2Ni4WA等。這類鋼多半是鉻鎳鋼，較多的Cr和Ni的適當配合可大大提高鋼的淬透性，并獲得優(yōu)良的機械性能。 40CrNiMoA鋼主要用于制造大截面、重載荷的重要零件，如航空發(fā)動機軸、汽輪機主軸、葉輪等。,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.1 調(diào)質(zhì)鋼,某軍艦汽輪機主軸,6. 1 調(diào)質(zhì)鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,小結(jié)： （1）調(diào)質(zhì)鋼的性能與用途； （2）調(diào)質(zhì)鋼的合金性能。 作業(yè)： 1、為什么調(diào)質(zhì)鋼的含碳量為中

15、碳？ 2、合金鋼中常用的合金元素有哪些？各起何作用？,6.2 彈簧鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,基本要求： 了解各類鋼的服役條件、對鋼的基本性能要求、化學(xué)成分特點和熱處理特點； 掌握常用調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滲碳鋼、滾動軸承鋼等的典型牌號。 重點與難點： 各類鋼的化學(xué)成分特點、合金元素的作用、強韌化機制及熱處理特點。,教學(xué)要求,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,一、彈簧的工作條件 彈簧的主要作用是吸收沖擊能量，緩和機器的振動和沖擊作用，或儲存能量使機件完成事先規(guī)定的動作，保證機器和儀表的正常工作。 彈簧按其外形可分為板彈簧和螺旋彈簧。 板彈簧主要用于機車、汽車、拖拉機上，起著車輪和車架之間

16、聯(lián)結(jié)的作用。受力則以反復(fù)彎曲應(yīng)力為主。提高板簧的使用壽命主要提高其疲勞強度。 螺旋彈簧不管是受壓或受拉，其承受的應(yīng)力主要是扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。螺旋彈簧的主要破壞方式是疲勞。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,二、對彈簧的性能要求 1 具有高的強度極限，特別是彈性極限e，還要求有高的屈強比s/b，以提高強度的利用率。 2 具有高的疲勞極限。 3 具有良好的表面狀態(tài) 疲勞性能對于表面狀態(tài)很敏感。所以要求彈簧鋼的表面不應(yīng)有裂紋、折疊、斑疤、發(fā)裂、氣泡、夾雜和壓入的氧物鐵皮等，這就要求注意冶金質(zhì)量，在加熱處理過程中，盡量預(yù)防表面缺陷和減輕表面脫碳。采用噴丸處理可顯著改善彈簧的表面狀態(tài)，大大提高

17、彈簧的使用壽命。 4 具有較好的工藝性能 具有一定的塑性和淬透性，過熱敏感性要小，不易脫碳。彈簧用鋼在卷成型以前要有一定的塑性，以便于成型。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,三、彈簧鋼的化學(xué)成分特點 1 碳含量 碳素彈簧鋼的碳含量一般為0.8%0.9%， 合金彈簧鋼的碳含量為0.45%0.7%。 碳含量過低，達不到高強度的要求； 碳含量過高，鋼的脆性很大。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2 加入Si、Mn Si和Mn是彈簧鋼中經(jīng)常采用的合金元素，目的是提高淬透性、 固溶強化鐵素體、提高鋼的回火穩(wěn)定性。 Si含量高時增大C石墨化的傾向，且在加熱時易于脫碳

18、；Mn則易于使鋼過熱。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,3 加入Cr、W、V、Nb克服硅錳彈簧鋼的不足 Cr、W、V、Nb為碳化物形成元素，它們可以防止過熱（細化晶粒）和脫碳，從而保證重要用途彈簧具有高的彈性極限和屈服極限。 4 彈簧鋼的純度對疲勞強度有很大影響，因此，彈簧鋼均為優(yōu)質(zhì)鋼（P0.04%，S0.04%）或高級優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，P0.035%）。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,四、彈簧鋼的熱處理特點 1 冷成形彈簧 通過冷變形或熱處理，使鋼材具備一定性能之后，再用冷成形方法制成一定形狀的彈簧。 冷成形的彈簧在冷成形之后要進行200400的

19、去應(yīng)力退火。 由于冷成形彈簧在成形之前，鋼絲已具備了一定的性能，即已處于硬化狀態(tài)，所以通常只能制造小型彈簧。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,2 熱成形彈簧 一般用于制造大型彈簧或形狀復(fù)雜的彈簧。鋼材在熱成形之前并不具備彈簧所要求的性能，在熱成形之后，進行淬火及中溫回火，以獲得所要求的性能。 在成形及熱處理過程中，要特別注意防止表面產(chǎn)生氧化脫碳及傷痕。 彈簧在熱處理后通常還要進行噴丸處理，使表面強化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力以提高疲勞強度。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,五、典型彈簧鋼及應(yīng)用實例 1 碳素彈簧鋼 65、70、75和85鋼。碳素鋼經(jīng)熱處理后可

20、以得到較高的強度和適當?shù)乃苄?，但其淬透性較低。 65Mn為高錳碳素彈簧鋼。和其他碳素彈簧鋼比較，具有稍高的淬透性，脫碳傾向小，但容易過熱并有回火脆性的傾向。故使用于制造截面尺寸稍大的普通彈簧。,6.2 彈簧鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2 合金彈簧鋼 60Si2Mn 主要用于制造汽車、拖拉機和機車上的板簧（1012mm厚）和螺旋彈簧（直徑為2025mm）等，淬透性和性能高于65Mn。 硅顯著提高彈性極限和屈服比；略提高淬透性，但又不使Ms點下降，不致增加淬火開裂傾向；可以防止氧化，但卻促進脫碳傾向，故應(yīng)特別注意防護。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,各式汽車板簧,

21、各類汽車用變截面鋼板彈簧,12/14/16Ton車軸用鋼板彈簧,50CrV 這類鋼可用于制造350-400下承受重載的大型彈簧，如閥門彈簧、高速柴油機的汽門彈簧等。 Cr和V的復(fù)合加入，不僅提高彈簧鋼的淬透性，而且有較高的高溫強度、韌性和較好的熱處理工藝性能。 表3-4 常用彈簧鋼的化學(xué)成分和用途。 表3-5常用彈簧鋼的熱處理和力學(xué)性能。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,表3-4 典型彈簧鋼的成分和用途,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,表3-5 典型彈簧鋼的熱處理和機械性能,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.2 彈簧鋼,一、滾動軸承的工作條件 滾動

22、軸承的作用是支撐軸。滾動軸承通常由內(nèi)套、外套、滾動體（如滾珠、滾輪、滾針）和保持架四部分組成。其中除保持架用低碳鋼（08鋼）薄板沖制而成，其余三個部分均由軸承鋼制造。 滾動軸承內(nèi)外套圈與滾動體之間呈點或線接觸，承受很大的壓應(yīng)力（高達1800MPa5000MPa）和交變載荷。,6.3 滾動軸承鋼,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,滾動體與套圈之間不但有滾動摩擦，而且有滑動摩擦，有時在強大的沖擊載荷作用下，軸承也可能產(chǎn)生破碎；對在特殊條件條件下工作的軸承，常與大氣、水蒸氣及腐蝕介質(zhì)相接觸，進而產(chǎn)生腐蝕。 滾動軸承損壞的正常形式是：疲勞剝落，即接觸疲勞破壞。,6.3 滾動軸承鋼

23、,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,二、滾動軸承的性能要求,1 高的淬硬性和必要的淬透性； 2 高的耐磨性； 3 高的接觸疲勞性能； 4 高的彈性極限和一定的沖擊韌性； 5 尺寸要精確而經(jīng)久穩(wěn)定； 6 一定的抗腐蝕能力； 7 良好的工藝性能。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,三、滾動軸承鋼的化學(xué)成分特點 1 高碳 為了保證軸承鋼有高的硬度和耐磨性，軸承鋼的碳含量很高，一般為0.95%1.15%，屬于過共析鋼。 一部分存在于馬氏體基體中以強化馬氏體； 另一部分形成足夠數(shù)量的碳化物以獲得所要求的耐磨性。 過高的碳含量會增加碳化物分布的不均勻性，且易生成網(wǎng)狀碳化物而降低其性

24、能。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2 加入主加合金元素鉻 Cr的作用是提高鋼的淬透性和鋼的耐腐蝕性能。 鋼中部分鉻形成的合金滲碳體(Fe,Cr)3C在淬火加熱時溶解較慢，可減少過熱傾向，經(jīng)熱處理后可以得到較細的組織；碳化物能以細小質(zhì)點均勻分布于鋼基體組織中，既可提高鋼的回火穩(wěn)定性，又可提高鋼的硬度，進而提高鋼的耐磨性和接觸疲勞強度。適宜的鉻含量為0.40%1.65%。,6.4 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,當鉻含量高于1.65%以后，則會使殘余奧氏體增加，使鋼的硬度和尺寸穩(wěn)定性降低，同時還會增加碳化物的不均勻性，降低鋼的韌性。 3 加入硅、錳、釩等以

25、進一步提高淬透性。 大型軸承用鋼中還需加入更多的合金元素以提高淬透性，通常加入Mn、Si提高淬透性，適量的Si（0.40%0.60%）還能明顯地提高鋼的強度和彈性極限；,6.4 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,加入V一部分溶于奧氏體，提高淬透性，另一部分形成碳化釩VC，提高鋼的耐磨性并防止過熱。通常無鉻鋼中都含有釩。 4 降低S、P含量，減少氧化物、硅酸鹽夾雜物的數(shù)量，提高冶金質(zhì)量。 由于軸承鋼的接觸疲勞性能對鋼材的微小缺陷十分敏感，所以要求S0.02%，P0.027%，一般采用電渣重熔、電爐冶煉及真空冶煉等技術(shù)以減少夾雜物數(shù)量。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制

26、造結(jié)構(gòu)鋼,四、滾動軸承鋼的原始組織要求,1 原始組織必須無縮孔，皮下氣泡、白點和過燒； 2 嚴格控制非金屬夾雜物； 3 嚴格控制疏松級別； 4 改善碳化物不均勻性（網(wǎng)狀、帶狀和液析）。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,五、滾動軸承鋼的熱處理特點 由于軸承鋼是過共析鋼，并且對碳化物的形狀和分布要求較高，因此其預(yù)先熱處理通常采用球化退火。 1 球化退火 GCr15鋼的球化退火加熱溫度范圍為770810，790被認為是最適宜的加熱溫度。 加熱溫度過高，奧氏體中未溶碳化物量過少，奧氏體成分進一步均勻化，冷卻后得到的是粗片層珠光體，或有大塊聚集碳化物，這是不合格的過熱組織； 加熱

27、溫度不足，片狀珠光體溶解得不充分，奧氏體成分很不均勻，冷卻過程中碳化物沿著原片層析出，或呈細小的鏈狀特征。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,碳化物的形狀取決于加熱溫度，而碳化物的彌散度取決于冷卻速度。冷卻速度越大，碳化物的彌散度也越大，其硬度也越高。 球化退火冷卻方式有兩種，一種是連續(xù)冷卻，按冷卻速度20-30/h冷到650出爐；或者在700等溫2-4h，再爐冷到650出爐。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,2 最終熱處理 軸承鋼的最終熱處理是淬火加低溫回火。 對GCr15鋼，淬火加熱溫度為820-840。 溫度過高會引起過熱，晶粒長大，使鋼的韌

28、性和疲勞強度下降，且易淬裂和變形；溫度過低，則奧氏體中溶解的鉻和碳的含量不夠，鋼淬火后硬度不足。 馬氏體中的碳含量在0.45%-0.5%時，軸承鋼既具有高硬度，又有良好的韌性，還具有最高的接觸疲勞壽命。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,軸承零件淬火后一般要滿足以下要求： （1）細小均勻的奧氏體晶粒(58級)； （2）顯微組織是隱晶馬氏體基體上分布著均勻細小的碳化物；未溶碳化物數(shù)量應(yīng)占78%左右，殘余奧氏體量不大于8左右，固溶體的碳含量在0.500.60%之間； （3）淬火組織硬度為HRC6466； （4）淬火后零件

29、表面不應(yīng)有氧化脫碳及軟點。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,淬火后應(yīng)立即回火，以消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性、穩(wěn)定組織和尺寸； 回火溫度一般為（150160），保溫時間為24h。為使回火性能均勻一致，回火溫度也要嚴格控制，最好在油中進行。 軸承鋼經(jīng)淬火及回火后的組織為極細的回火馬氏體、均勻分布的細粒狀碳化物以及少量的殘余奧氏體，硬度為6266HRC。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,軸承在淬火及回火后的磨削加工過程中，還會產(chǎn)生磨削應(yīng)力，因此通常還要進行一次附加回火（回火溫度為120150，回火時間為23h）以穩(wěn)定組織和尺寸。 對于精密軸承，為了保證能長期存

30、放和使用中不變形，在淬火后要立即進行“冷處理”，以使鋼中未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體進一步發(fā)生轉(zhuǎn)變；再在磨削加工后進行附加回火（溫度為120150，時間為510h）。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6機械制造結(jié)構(gòu)鋼,六、滾動軸承鋼的應(yīng)用實例,6.3 滾動軸承鋼,1 常用軸承鋼 根據(jù)其合金元素的種類分為兩類： 鉻軸承鋼 典型代表是GCr15，使用量占軸承鋼的絕大部分。由于淬透性不是很高，因此多用于制造中小型軸承。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,添加Mn、Si、Mo、V的軸承鋼。 在鉻軸承鋼中加入Mn、Si可提高淬透性，如GCr15SiMn鋼等，主要用于制造大型軸承； 為了節(jié)約Cr，可以加入Mo

31、、V，得到不含鉻的軸承鋼，如GSiMnMoV、GSiMnMoVRE鋼等，其性能和用途與GCr15相近。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,特大型軸承,大型圓錐滾子軸承,離合器分離軸承,各類標準軸承,四列圓錐滾子軸承,輪轂軸承,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,必須指出的是高碳鉻軸承鋼也可用于制造精密量具、冷沖模、機床絲杠等耐磨件。,滾珠絲杠副,絲杠,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2 其它類型的軸承鋼 滲碳軸承鋼：軋鋼機械、礦山挖掘機械、建筑機械等一些受沖擊負荷較大的機械

32、使用的軸承，不僅要求其表面硬度高、耐磨性好，具有較高的接觸疲勞強度，還要求心部有一定的韌性、足夠的強度和硬度?？梢赃x用滲碳鋼制造。 滲碳軸承鋼，采用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法，另在牌號頭部加符號“G”。例如：“G20 CrNiMo”。高級優(yōu)質(zhì)滲碳軸承鋼，在牌號尾部加“A”。例如：“G20CrNiMoA”。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 3 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,可用于制造軸承鋼的滲碳鋼，如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、20Cr2Mn2MoA等，并發(fā)展了一些新鋼種，如G10CrNi3Mo、G20CrMo、G20Cr2Mn2Mo、G20CrNiMo、G20CrNi2

33、Mo及G20Cr2Ni4等。 用滲碳軸承鋼制造軸承，加工工藝性能好，可以采用冷沖壓技術(shù)，提高材料的利用率，再經(jīng)滲碳、淬火及回火處理后，在零件的表面形成有利的殘余壓應(yīng)力，提高軸承的使用壽命。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,高碳鉻不銹軸承鋼和高溫軸承鋼，采用不銹鋼和耐熱鋼的牌號表示方法，牌號頭部不加符號“G”。例如：高碳鉻不銹軸承鋼“9Cr18”和高溫軸承鋼“10Cr14Mo”。 不銹軸承鋼：對于在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中使用的軸承，要求具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，故而常采用高碳高鉻不銹鋼制造，如9Cr18等。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,水下軸承,外

34、球面軸承,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,高溫軸承鋼：燃汽輪機、航空及航天工業(yè)用軸承的工作溫度已超過300以上，因此對所用軸承的材料要求有足夠的高溫硬度、高溫強度、耐磨性、抗氧化性及一定的腐蝕性能、良好的尺寸穩(wěn)定性和高溫下的壽命。 GCr15軸承鋼的最高工作溫度不超過180，含抗回火穩(wěn)定性元素Si、Mo、V、Al的低合金軸承鋼的工作溫度也不能超過260。因此在更高溫度下使用的軸承必須采用高溫軸承鋼。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,超高溫軸承,高溫、耐腐蝕、自潤滑軸承,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,常用的高溫軸承鋼有Cr

35、4Mo4V、Cr14Mo4、Cr15Mo4、GCr18Mo、W6Mo5Cr4V2等。這類鋼的成分特點是含有大量的W、Mo、Cr、V等碳化物形成元素，淬火后可獲得高合金化的高碳馬氏體，具有良好的回火穩(wěn)定性，并在高溫回火后產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象，能在高溫下保持高硬度、高耐磨性和良好的接觸疲勞強度。 Cr4Mo4V鋼是航空發(fā)動機上最常用的高溫軸承鋼。這種鋼在熱處理和性能上具有高速鋼的特點，但含合金元素含量略少，故高溫硬度不如高速鋼，但這種鋼的加工性能好于高速鋼。,6.3 滾動軸承鋼,Chapter 3 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,一、滲碳鋼的服役條件及對性能要求,有

36、一些機器零件，在工作時零件整體受到周期性變化的扭轉(zhuǎn)或彎曲力的作用，并且零件與零件表面之間還有相對的摩擦，并有高的接觸應(yīng)力。 這些零件對材料的機械性能要求： (1) 表面具有高的彎曲、接觸疲勞強度和高的耐磨性。 (2) 心部具有高強度和韌性。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,二、滲碳鋼的化學(xué)成分特點 1 低碳 一般在0.12% 0.25%。主要目的是為了保證心部有良好的韌性。 2 合金化 常加入的合金元素有Mn、Cr、Ni、 Mo、 W、Si、V、Ti、B等。 （1）提高鋼材的淬透性，提高機件的強度和韌性； V、Ti可以細化奧氏體晶粒。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機

37、械制造結(jié)構(gòu)鋼,（2）根據(jù)滲碳工藝 碳化物形成元素對滲碳的作用： （a）增大鋼表面吸收碳原子的能力； （b）增大滲碳層表面碳濃度； （c）阻礙碳在奧氏體中的擴散。 前兩因素加速滲碳，有利于滲碳層的加厚，而后一因素不利于滲碳層的加厚。 總的效果是鉻、錳、鉬等元素加大滲碳層的厚度，鈦減小滲碳層的厚度。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,3.4 滲碳鋼,非碳化物形成元素對滲碳的作用與碳化物形成元素相反： 總的效果是鎳、硅、銅等元素減慢滲碳，不利于滲碳層的加厚。 碳化物形成元素含量過多，將在滲碳層中產(chǎn)生許多塊狀碳化物，造成表面脆性。所以合金元素的含量要適當。 錳是一個較好的合金元素，既可以加速滲碳層增

38、厚，又不過多提高滲碳層的含碳量。 對于一般零件: (1)滲碳層的含碳量限制為0.81.1%C； (2)滲碳層的深度控制在0.62.0mm之內(nèi)。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,3.4 滲碳鋼,圖3-2 沿鋼的滲碳層深度，碳的濃度分布 1-碳鋼 2-以碳化物元素合金化的鋼 3-以非碳化物元素合金化的鋼,6.4 合金滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,圖3-3 925滲碳時，合金元素對滲碳層深度的影響,6.4 合金滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,三、滲碳鋼的熱處理特點 1 預(yù)先熱處理 合金滲碳鋼零件，在機械加工前的預(yù)先熱處理通常分兩步進行。,6.4 滲碳鋼,第一步：正火,退

39、火（對P型鋼）,第二步：,高溫回火（對M型鋼）,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,正火的目的是細化晶粒，減少組織中的帶狀程度并調(diào)整好硬度，便于機械加工。經(jīng)過正火后的鋼材具有等軸狀晶粒。 對珠光體型鋼通常用在800左右的一次退火代替正火，可得到相同的效果，即既細化晶粒又改善切削加工性能； 對馬氏體型鋼，則必須在正火之后，再在Ac1以下溫度進行高溫回火，以獲得回火索氏體組織，這樣可使馬氏體型鋼的硬度由380550HB降低到207240HB，以順利地進行切削加工。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,2 最終熱處理 （1）滲碳 在機械加工到只留有磨削余量時，進行滲碳處理。,6.4

40、滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,滲碳零件的滲碳過程大都是在910930溫度進行的。 鋼表面的固溶碳極限是由奧氏體在滲碳溫度時對碳的飽和溶解度決定的。如超過碳在奧氏體中的極限溶解度，在表面層中就會出現(xiàn)碳化物。 滲碳擴散層的厚度決定于： （1）碳在奧氏體中的極限溶解度； （2）碳在奧氏體中的擴散速度； （3）擴散的時間。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,（2）淬火和低溫回火。,6.4 滲碳鋼,圖3-4 20CrMnTi鋼齒輪的熱處理規(guī)范,采用這種工藝的零件通常只要求表面高硬度和耐磨性，而對基體性能要求不高。 主要用于滲碳后不容易過熱的鋼種。,Chapter 6 機械

41、制造結(jié)構(gòu)鋼,淬火和低溫回火后的組織： 零件的滲碳表面：高碳回火馬氏體加細小的碳化物，硬度高（6062HRC），耐磨性高。 零件的非滲碳表面和基體部分（心部）： 低碳回火馬氏體淬透性高的鋼種； 低碳回火馬氏體加貝氏體（4048HRC）淬透性中等的鋼種； 低碳回火屈氏體（2540HRC）淬透性小的鋼種。 這些組織使零件具有更好的強硬度與韌塑性的配合，心部的沖擊韌性一般都高于700kJ/m2。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,滲碳后先進行空冷（即正火處理）使組織細化，而后再按滲

42、碳后的表面成分進行淬火并低溫回火。當要求表面高硬度、高耐磨性外，對基體性能有較高要求時，可采用這種工藝。主要用于滲碳后容易過熱的鋼種，如20Cr、20Mn2等。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,滲碳空冷后，進行兩次淬火。當對零件表面和基體性能的要求都很嚴格時，可用這種工藝。 第一次按鋼的基體成分加熱淬火，加熱溫度較高（870左右），目的是細化心部組織并消除表面滲碳層中的網(wǎng)狀滲碳體； 第二次按高碳鋼的成分進行（表面）淬火，目的是使表面獲得細小的馬氏體加粒狀碳化物組織，以滿足表面高性能的要求； 最后進行低溫回火起消除應(yīng)力、穩(wěn)定組織和穩(wěn)定尺寸的作用。,6.4 滲碳鋼,Chapte

43、r 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,這類熱處理工藝主要用于航空發(fā)動機齒輪的熱處理。,航空發(fā)動機齒輪(可達GB10095-88 4級),Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,四、典型滲碳鋼及其應(yīng)用 碳素滲碳鋼：15、20 合金滲碳鋼按淬透性的高低可分為： （1）低淬透性合金滲碳鋼 20Cr、20Mn2等。 （2）中淬透性合金滲碳鋼 20CrMnTi、20Mn2TiB、20MnVB等。 （3）高淬透性合金滲碳鋼 12Cr2Ni4A、15CrMn2SiMo、 18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,碳素鋼,Mn,Cr,Ni,

44、20Mn-500-300-15-15-60 淬水及淬油臨界直徑1215mm 20Mn2-800-600-10-47-60 淬油臨界直徑20mm 特點：晶粒易長大，無回火脆性,20Cr-850-550-10-40-60 淬油臨界直徑1520mm,13Ni2A、21Ni3A 價昂，已不應(yīng)用,MnV,20MnV-800-600-10-40-70 淬油臨界直徑1518mm 特點：晶粒較細，無回火脆性,CrMo,15CrMo、20CrMo-1000-800-12-50-80,CrNi,CrMnTi,CrMnMo,20CrMnMo-1100-900-15-50-80 淬油臨界直徑2530mm 特點：晶粒不

45、易長大，可以滲碳后直接淬火,CrNiMo CrNiW,18Cr2Ni4WA-1200-850-10-45-100 淬油臨界直徑90100mm 特點：淬透性高，可以空冷淬火，滲碳層殘余奧氏體多，無回火脆性,滲碳后800淬水200回火后力學(xué)性能b-s - k,15-500-300-15-48-80 淬水臨界直徑56mm 20-550-350-18-45-80 淬水臨界直徑78mm 特點：淬透性低，熱處理變形大，無回火脆性，焊接性、切削性和壓力加工性能好,20CrNi-800-600-10-45-80淬油臨界直徑2530mm 20CrNi2-800-600-10-45-80淬油臨界直徑3035mm

46、20CrNi3-950-750-10-45-80淬油臨界直徑4050mm 20Cr2Ni4A-1200-1100-9-45-80淬油臨界直徑7080mm 特點：有回火脆性，表層殘余奧氏體多,CrMn,20CrMn-950-750-10-45-60 淬油臨界直徑2025mm,20CrMnTi-1000-850-10-45-70 淬油臨界直徑2530mm 30CrMnTi-1500-1300-9-45-80 淬油臨界直徑3040mm 特點：晶粒不易長大，可以滲碳后直接淬火,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,低淬透性合金滲碳鋼 抗拉強度通常為8001000MN/m2。 典型鋼種是20Cr、20Mn

47、2等。 這類鋼通常只用于制造受沖擊載荷較小的，且對于心部要求不高的小型滲碳件，如小齒輪、活塞銷、套筒、鏈條等。 中淬透性合金滲碳鋼 抗拉強度通常為10001200MN/m2。 典型鋼種是20CrMnTi、20Mn2TiB、20MnVB等。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,20CrMnTi鋼有良好的機械性能和工藝性能。淬透性較高，由于含有Ti，其過熱敏感性小。 20CrMnTi鋼齒輪可在滲碳后預(yù)冷到875直接淬火。先預(yù)冷再淬火是為了減少淬火變形；同時在預(yù)冷過程中滲碳層中析出一些二次滲碳體（合金滲碳體），使得淬火后的滲碳層中的殘余奧氏體的數(shù)量減少。 因此這種鋼大量用于制造承受高

48、速、中載并要求抗沖擊和耐磨損的零件，特別是汽車、拖拉機上的重要齒輪及離合器軸等。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,20Mn2TiB、20MnVB是為節(jié)約Cr而發(fā)展的代用鋼，它們的缺點是淬透性不夠穩(wěn)定，熱處理變形稍大且缺乏規(guī)律。,6.4 合金滲碳鋼,離合器片淬火,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,高淬透性合金滲碳鋼 抗拉強度通常高于1200MN/m2。 典型鋼種是12Cr2Ni4A、15CrMn2SiMo、18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等。 這類鋼由于含有較多的Cr和Ni等合金元素，滲碳層后表層的C含量又很高，這樣就導(dǎo)致了馬氏體轉(zhuǎn)變溫度的大幅度下降。若滲碳后直接淬

49、火，滲碳層中將保留大量的殘余奧氏體，使表面硬度下降，因此必須設(shè)法減少殘余奧氏體的數(shù)量。,6. 4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,由于這類鋼含有較多的Ni，使得鋼具有很好的韌性，特別是低溫沖擊韌性，因此主要用于制造大截面、高載荷的重要齒輪和耐磨件，如飛機、坦克中的重要齒輪及曲軸等。 為了減少殘余奧氏體的數(shù)量，通?？梢圆捎孟旅娴娜N方法： 第一種方法是淬火后進行冷處理（-60-100），使殘余奧氏體繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,第二種方法 滲碳及正火后進行一次高溫回火（600620），使碳化物從馬氏體和殘余奧氏體中進一步析出（高淬透性鋼在正火

50、時就可淬火形成馬氏體）； 隨后再加熱到較低溫度（Ac1+3050），淬火時，這些碳化物不再溶入奧氏體中，故減少了奧氏體中碳及合金元素含量，使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度有所升高，淬火后殘余奧氏體數(shù)量就自然減少了。 最后再進行低溫回火，以消除內(nèi)應(yīng)力并提高滲層的強度和韌性。若將上述兩種減少奧氏體的方法同時采用，效果更好。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,第三，在滲碳后進行噴丸強化，也可以有效地使?jié)B層中的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 滲碳鋼還可以用來制造軸承。,6.4 滲碳鋼,本溪鋼鐵集團1500熱軋線主減速機一軸和二軸用 軸承套圈和滾子選取了滲碳鋼G20Cr2Ni4A,Chapter 6 機械制

51、造結(jié)構(gòu)鋼,表3-7 典型滲碳鋼的成分,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,表3-8 典型滲碳鋼的熱處理和機械性能,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.4 滲碳鋼,最后應(yīng)該指出的是，目前碳氮共滲用鋼大多沿用如上所述的滲碳鋼，但對碳氮共滲鋼而言還要更加注意表面殘余奧氏體含量以及力求使碳和氮原子同時滲入等問題。 通常碳氮共滲用鋼常加入Cr、Mo、B等元素而不用Ni合金化，對Mn的含量也宜加以限制。 為了提高碳氮共滲溫度而不降低氮的濃度，可加入Al0.2%，Al能促進氮的滲入，并使碳氮共滲溫度提高到875880。典型的鋼號為20Cr2MoAlB。,6.4 滲碳鋼,Chapter 6

52、 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.5 氮化鋼,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,對于一些要求疲勞強度高、耐磨性好、尺寸精度高的機器零件，如鏜床、磨床的主軸、主軸套筒、蝸桿、柴油機上的曲軸等，往往采用氮化處理。 氮化是用氮飽和鋼的表面的工藝過程。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.5 氮化鋼,一、氮化鋼的特點,1 優(yōu)點 明顯提高零件疲勞強度和耐磨性； 具有對水、油等介質(zhì)的耐腐蝕的能力； 零件的變形量很?。?氮化層在較高的溫度仍能保持其硬度。 2 缺點 生產(chǎn)周期長，成本高。,Chapter 6 機械制造結(jié)構(gòu)鋼,6.5 氮化鋼,二、氮化處理后的性能,1 表面硬度 要求高耐磨性的零件，表面硬度高達HV9001000；