煤矿常用合金钢简介资料整理.doc

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1、牌号：20CrMnTi执行标准：GB/T 3077-1999120CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮，是中淬透性渗碳钢中CrMnTi钢，其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好。主要用途有：用于齿轮，轴类，活塞类零配件以及汽车，飞机各种特殊零件部位。特性及适用范围：是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面

2、30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下，承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件，如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等。2化学成分化学成份碳C：0.170.23硅Si：0.170.37锰Mn：0.801.10铬Cr：1.001.30硫S：允许残余含量0.035磷P：允许残余含量0.035镍Ni：允许残余含量0.030铜Cu：允许残余含量0.030钛Ti：0.040.1023力学性能力学性能：抗拉强度b (MPa)：108

3、0(110)屈服强度s (MPa)：835(85)伸长率5 (%)：10断面收缩率 (%)：45冲击功Akv (J)：55冲击韧性值kv (J/cm2)：69(7)硬度：217HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm20CrMnTi密度:7.8103kg/m3弹性模量:207GPa泊松比:0.25导热率:1.2610-51/ 34钢厂规格冷拉光圆3.0-100重特20CrMnTi热轧圆钢100-200重特20CrMnTi热轧圆钢20-100重特20CrMnTi热轧圆钢200-400重特20CrMnTi5热处理规范热处理规范及金相组织：热处理规范：淬火:第一次880,第二次870,油冷;回火200,

4、水冷、空冷。详细的热处理规范与力学性能:试样毛坯尺寸/mm: 15热处理|淬火|加热温度/|第一次淬火: 880热处理|淬火|加热温度/|第二次淬火: 870热处理|淬火|冷却剂: 油热处理|回火|加热温度/: 200热处理|回火|冷却剂: 水、空力学性能|抗拉强度b/MPa|: 1080力学性能|屈服点s/MPa|: 850力学性能|伸长率5(%)|: 10力学性能|面缩率(%)|: 45力学性能|冲击吸收功AKV/J|: 55交货状态硬度HBS|: 217热处理规范及金相组织：热处理规范：淬火:第一次880,第二次870,油冷;回火200,水冷、空冷；金相组织：回火马氏体。交货状态：以热处

5、理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。20CrMnTi的密度及弹性模量：密度:7.8103kg/m3弹性模量:207GPa泊松比:0.25导热率:1.2610-51/20CrMnTi正火20CrMnTi正火，20CrMnTi钢材在加热860保温速冷到680保温后空冷的等温正火工艺与加热 960保温后雾冷的高温正火工艺，两种工艺相对比不同之处及作用.6表示方法 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量55HRC150回火-55HRC20

6、0回火-53HRC300回火-51HRC400回火-43HRC500回火-34HRC550回火-32HRC600回火-28HRC650回火-24HRC5特性用途特性中碳调质钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550570进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。用途这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制

7、造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。【供货状态及硬度】退火态，硬度207HBS。40cr轴类零件轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其

8、长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6IT9）。(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等

9、，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.010.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.0010.005mm。(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.630.16m。毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及

10、结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。(二)轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。40Cr是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。40

11、Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。40Cr广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，40Cr可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表

12、面硬度，又希望发挥40Cr优越的机械性能，常将40Cr表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。40Cr弹性模量E(20)/MPa，切变模量G(20)808006淬火工艺40Cr淬火850,油冷；回火520,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度为HRC52-60，火焰淬火能达到HRC48-55。氮化处理40Cr属于可氮化钢，其所含元素有利于氮化。40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度，40Cr调质后氮化处理硬度最高能达到HRA7278，即HRC4355。氮化工件工艺路线：锻造退火粗加工调质精加工除应力粗磨氮化精磨或研磨。由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理

13、，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。焊接40Cr焊接前注意预热，以防止因基体散热，造成焊缝内部激冷淬裂。焊接后调质前最好加一遍正火。40Cr的焊接性：结晶时易偏析，对结晶裂纹（一种热裂纹）比较敏感，焊接时容易在弧坑和焊缝中凹下的部分开裂。含碳量较高，快冷时易得到对冷裂纹很敏感的淬硬组织（马氏体组织）。过热区在冷速较大时，很容易形成硬脆的高碳马氏体而使过热区脆化。焊接工艺要点：1、一般在退火（正火）状态下进行焊接。2、焊接方法不受限制3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控制在250300之间。4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107Cr5、焊

14、后应及时进行调质热处理。若及时进行调质处理有困难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织。对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。生铁屑保护摆动回火规范（67010）2h，随炉升温，（71010）2h，随炉降温，（67010）2h，随炉升温，（71010）2h，再随炉降温，（67010）2h，随炉升温,（71010）2h，随炉降温,共3个循环，再降温至550，出炉空冷。处理后硬度153HBS。交货状态40Cr交货状态以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。7表示方法钢号开头的两位数字表示钢的碳含

15、量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字1，例如钢号12CrMoV和12Cr1MoV，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加A，以区别于一般优质钢。圆钢:每米重量(公斤)=0.00617直径直径(注:螺纹钢和圆钢相同)8重量计算扁钢:每米重量(公斤)=0.00785厚度边宽管材:每米重量(公斤)=0.02466壁厚(外径-壁厚)板材:每米重量(公斤)=0.785厚度