合金渗碳钢是指经过渗碳热处理后使用的低碳
合金结构钢,具有外硬内韧的性能,用于承受冲击的耐磨件,如汽车、拖拉机中的
变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等。
低碳,一般wC=0.10%~0.25%,以保证零件心部具有足够的塑性、韧性。主要合金元素是Cr,还可加入Ni、Mn、B、W、Mo、V、Ti等,其中,Cr、Ni、 Mn、B的主要作用是提高淬透性,使大尺寸零件淬火后心部得到低碳马氏体组织,以提高强度和韧性;少量的W、Mo、V、Ti能形成细小、难溶的碳化物,以阻止渗碳过程中高温、长时间保温条件下晶粒长大。在零件表层形成的合金碳化物还可提高表面渗碳层的耐磨性。
20Cr钢常用来制造负荷不大、小尺寸的一般渗碳件,如小轴、小齿轮、活塞销等,也可在调质状态下使用,制造工作速度较大并承受中等冲击载荷的零件。这个钢在渗碳时易过热,表面也容易出现渗碳体网。
预先热处理为
正火,其目的是为了改变锻造状态的不正常组织,获得合适的硬度以利切削加工。最终热处理一般是
渗碳后淬火加上
低温回火。使表层获得高碳
回火马氏体加碳化物,表面硬度一般为58~64HRC;而心部组织则视钢的淬透性高低及零件尺寸的大小而定,可得到低碳回火马氏体或其他非马氏体组织,心部具有良好的强韧性。