合金结构钢（GB/T3077-1999）Ⅳ的特性和应用|无锡市新祥和钢管有限公司

合金结构钢的特性和应用

此钢具有蠕变极限与持久强度数值相近的特点,在持久拉伸时,具有高的塑性,其抗氧化性及热强性均比2CrMoV更高,且工艺性与焊接性良好(焊前应预热,焊后热处理消除应力),一般在正火及高温回火后使用

用于制造工作温度不超过570～585°C的高压设备中的过热钢管、导管、散热器管及有关的锻件

中碳耐热钢,强度和韧性均高,低于500°C时,

高温性能良好,无热脆倾向,淬透性较好,切削加工性尚可,冷变形塑性中等,焊接性差,一般在调质状态下使用,也可在正火及高温回火后使用

用于制造高温条件下的螺母(小于或等于550°c)、螺栓、螺柱(小于530°C),长期工作温度至510°C左右的紧固件,汽轮机整体转子、套筒、主汽阀、调节阀,还可作为渗氮钢,用以制作阀杆、齿轮等

高级渗氮钢,具有很高的渗氮性能和力学性能,良好的耐热性和耐蚀性,经渗氮处理后,能得到高的表面硬度、高的疲劳强度及良好的抗热性,无回火脆性,切削加工性尚可,高温工作温度可达500°C,但冷变形时塑性低,焊接性差,淬透性低,一般在调质及渗氮后使用

用于制造高疲劳强度、高耐磨性、热处理后尺寸精确、强度较高的各种尺寸不大的渗氮零件,如气缸套、座套、底盖、活塞螺栓、检验规、精密磨床主轴、车床主轴、搪杆、精密丝杠和齿轮、蜗杆、高压阀门、阀杆、仿模、滚子、样板、汽轮机的调速器、转动套、固定套、塑料挤压机上的一些耐磨零件

调质钢,具有高强度和高屈服点,综合力学性能比40Ct要好,冷变形塑性和切削性均属中等,过热敏感性小,但有回火脆性倾向及白点敏感性,一般在调质状态下使用

用于制造变载、高负荷的各种重要零件,如机车连杆、曲轴、推杆、螺旋桨、横梁、轴套支架、双头螺柱、螺钉、不渗碳齿轮、经渗氮处理的各种齿轮和销子、高压锅炉水泵轴(直径小于30mm)、高压气缸、钢管以及螺栓(工作温度小于420°C,30MPa)等

合金弹簧钢,具有良好的综合力学性能和工艺性,淬透性较好,回火稳定性良好,疲劳强度高,工作温度最高可达500°C,低温冲击韧度良好,焊接性差,通常在淬火并中温回火后使用

用于制造工作温度低于210°C的各种弹簧以及其他机械零件,如内燃机气门弹簧、喷油嘴弹簧、锅炉安全阀弹簧、轿车缓冲弹簧

属淬透性好的渗碳钢,表面硬度高,耐磨性好,可用于代替15CrMo

制造齿轮、蜗轮、塑料模子、汽轮机油封和汽轴套等

渗碳钢,强度、韧性均高,淬透性良好,热处理后所得到的性能优于20Cr,淬火变形小,低温韧性良好,切削加工性较好,但焊接性能低,一般在渗碳淬火或调质后使用

用于制造重载大截面的调质零件及小截面的渗碳零件,还可用于制造中等负载、冲击较小的中小零件时,代替20CrNi使用,如齿轮、轴、摩擦轮、蜗杆调速器的套筒等

淬透性好,强度高,可替代42CrMo和40CrNi

制造在高速和高弯曲负荷工作条件下泵的轴和连杆、无强力冲击负荷的齿轮泵、水泵转子、离合器、高压容器盖板的螺栓等

具有较高的强度和韧性,冷变形加工塑性高,冲压性能较好,适于冷拔、冷轧等冷作工艺,焊接性能较好,淬透性较低,回火脆性较大,一般不用于渗碳或其他热处理,需要时,也可在淬火+回火后使用

用于制造强度较高的焊接件、韧性较好的受拉力的零件以及厚度小于16mm的薄板冲压件、冷拉零件、冷冲零件,如矿山设备中的较大截面的链条、链环、螺栓等

强度较20CrMnSi高,韧性较差,经热处理后,强度、塑性、韧性都好

制造拉杆、重要的焊接和冲压零件、高强度的焊接构件

高强度调质结构钢,具有很高的强度和韧性,淬透性较高,冷变形塑性中等,切削加工性能良好,有回火脆性倾向,横向的冲击韧度差,焊接性能较好,但厚度大于3mm时,应先预热到150°C,焊后需热处理,一般调质后使用

多用于制造高负载、高速的各种重要零件,如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等,也用于制造耐磨、工作温度不高的零件、变载荷的焊接构件,如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子

低合金超高强度钢,热处理后具有良好的综合力学性能,高强度,足够的韧性,淬透性、焊接性(焊前预热)、加工成形性均较好,但耐蚀性和抗氧化性能低,使用温度通常不高于200°C,一般是低温回火或等温淬火后使用

用于制造中速、重载、高强度的零件及高强度构件,如飞机起落架等高强度零件、高压鼓风机叶片,在制造中小截面零件时,可以部分替代相应的铬镍钼合金钢使用

高强度的高级渗碳钢,强度高于15CrMnMo,塑性及韧性稍低,淬透性及力学性能比20CrMnTi较高,淬火低温回火后具有良好的综合力学性能和低温冲击韧度,渗碳淬火后具有较高的抗弯强度和耐磨性能,但磨削时易产生裂纹,焊接性不好,适于电阻焊接,焊前

需预热,焊后需回火处理,切削加工性和热加工性良好

常用于制造高硬度、高强度、高韧性的较大的重要渗碳件(其要求均高于15CrMnMo),如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮轴、齿轮、销轴,还可代替12Cr2Ni4使用

调质处理后具有良好的综合力学性能,淬透性较好,回火稳定性较高,大多在调质状态下使用

用于制造重载、截面较大的齿轮轴、齿轮、大卡车的后桥半轴、轴、偏心轴、连杆、汽轮机的类似零件,还可代替40CrNiMo使用

渗碳钢,也可做为调质钢使用,淬火+低温回火后,综合力学性能和低温冲击韧度良好,渗碳后具有良好的耐磨性和抗弯强度,热处理工艺简单,热加工和冷加工性较好,但高温回火时有回火/脆性倾向

是应用广泛、用量很大的一种合金结构钢,用于制造汽车拖拉机中的截面尺寸小于30mm的中载或重载、冲击耐磨且高速的各种重要零件,如齿轮轴、齿圈、齿轮、十字轴、滑动轴承支撑的主轴、蜗杆、牙形离合器,有时,还可以代替20SiMoVB、20MnTiB使用

主要用钛渗碳钢,有时也可作为调质钢使用,渗碳及淬火后具有耐磨性好、静强度高的特点,热处理工艺性好,渗碳后可直接降温淬火,且淬火变形很小,高温回火时有回火脆性

用于制造心部强度特高的渗碳零件,如齿轮轴、齿轮、蜗杆等,也可制造调质零件,如汽车、拖拉机上较大截面的主动齿轮等

具有高强度、高韧性、良好的淬透性,经渗碳及淬火后,心部具有韧性好,表面硬度高,切削加工性尚好,冷变形时塑性中等,焊接性差,焊前应预热到100～150°C,一般经渗碳及淬火回火后使用

用于制造重载大型重要的渗碳零件,如花键轴、轴、键、齿轮、活塞销。也可用于制造高冲击韧度的调质零件

中碳合金调质钢,具有高强度、高韧性以及高的淬透性,调质状态下,综合力学性能良好,低温冲击韧度良好,有回火脆性倾向,水冷易产生裂纹,切削加工性良好,但焊接性差,在调质状态下使用

用于制造锻造和冷冲压且截面尺寸较大的重要调质件,如连杆、圆盘、曲轴、齿轮、轴、螺钉等

性能和40CrNi相近,由于含碳量高,因而其强度和淬透性均稍有提高

用于制造各种重要的调质件,与40CrNi用途相近,如制造内燃机曲轴,汽车、拖拉机主轴、连杆、气门及螺栓等

性能比45CrNi更好

可制造重要的轴、曲轴、传动轴等

低碳合金渗碳结构钢,具有高强度、高韧性及高淬透性,冷变形时塑性中等,低温韧性较好,切削加工性和焊接性较好,大型锻件时有形成白点的倾向,回火脆性倾向小

适于制造心部韧性较高、强度要求不太高的受力复杂的中、小渗碳或碳氮共渗零件,如活塞销、轴套、推杆、小轴、小齿轮、齿套等

高级渗碳钢,淬火加低温回火或高温回火后,均具有良好的综合力学性能,低温冲击韧度好,缺口敏感性小,切削加工性及焊接性尚好,但有回火脆性,白点敏感性较高,渗碳后均需进行二次淬火,特殊情况还需要冷处理

用于制造表面硬度高、心部力学性能良好、重负荷、冲击、磨损等要求的各种渗碳或碳氮共渗零件,如传动轴、主轴、凸轮轴、心轴、连杆、齿轮、轴套、滑轮、气阀托盘、油泵转子、活塞涨圈、活塞销、万向联轴器十字头、重要螺杆、调节螺钉等

钢调质或淬火低温回火后都有良好的综合力学性能,低温冲击韧性也较好,此钢有白点敏感倾向,高温回火有回火脆性倾向。淬火到半马氏体硬度,油淬时可淬透?50～70mm,可切削加工性良好,焊接性中等

多用于制造高载荷条件下工作的齿轮、轴、蜗杆及螺钉、双头螺栓、销钉等

具有极佳的淬透性,强度和韧性较高,经淬火加低温回火或高温回火后均具有良好的综合力学性能,切削加工性良好,但冷变形时塑性低,焊接性差,有白点敏感性及回火脆性倾向,一般均在调质状态下使用

用于制造大型、载荷的重要零件或热锻、热冲压负荷高的零件,如轴、蜗杆、连杆、曲轴、传动轴、方向轴、前轴、齿轮、键、螺栓、螺母等

具有高韧性,淬透性很高,油冷可把?150mm的零件完全淬透,在450°C时抗蠕变性稳定,低温冲击韧度良好,在450～550°C范围内回火时有第二类回火脆性,形成白点倾向较大.由于淬透性很好,必须采用正火及高温回火来降低硬度,改善切削加工性,一般在调质状态下使用

用于制造重载、冲击,截面较大的零件或低温、受冲击的零件或热锻、热冲压的零件,如转子轴、叶轮、重要的紧固件等

合金渗碳钢,具有高强度、高韧性,淬透性良好,渗碳淬火后表面硬度和耐磨性很高,切削加工性尚好,冷变形肘塑性中等,但有白点敏感性及回火脆性,焊接性差,焊前需预热,一般在渗碳及二次淬火,低温回火后使用

采用渗碳及二次淬火、低温回火后,用于制造高载荷的大型渗碳件,如各种齿轮、蜗轮、蜗杆、轴等,也可经淬火及低温回火后使用,制造高强度、高韧性的机械零件

强度、韧性及淬透性均高于12Cr2Ni4,渗碳后不能直接淬火,而在淬火前需进行一次高温回火,以减少表层大量残余奥氏体,冷变形塑性中等,切削加工性尚可,焊接性差,焊前应预热到150°C,自点敏感性大,有回火脆性倾向

用于制造要求高于12Cr2Ni4性能的大型渗碳件,如大型齿轴、轴等,也可用于制造强度、韧性均高的调质件

20CrNiMo钢原系美国AISI、SAE标准中的钢号8720。淬透性能与20CrNi钢相近。虽然钢中Ni含量为20CrNi钢的一半,但由于加入少量Mo元素,使奥氏体等温转变曲线的上部往右移；又因适当提高Mn含量,致使此钢的淬透性仍然很好,强度也比20CrNi钢高

常用于制造中小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统中的齿轮；亦可代替12CrNi3钢制造要求心部性能较高的渗碳件、氰化件,如石油钻探和冶金露天矿用的牙轮钻头的牙爪和牙轮体

具有高的强度、高的韧性和良好的淬透性,当淬硬到半马氏体硬度时(HRC45),水淬临界淬透直径为?≥100mm,油淬临界淬透直径为?≥75mm；当淬硬到90%马氏体时,水淬临界直径为≯80～90mm,油淬临界直径为?55～66mm。此钢又具有抗过热的稳定性,但自点敏感性高,有回火脆性,钢的焊接性很差,焊前需经高温预热,焊后要进行消除应力处理

经调质后使用,用于制作要求塑性好、强度高及大尺寸的重要零件,如重型机械中高载荷的轴类、直径大于250mm的汽轮机轴、叶片、高载荷的传动件、紧固件、曲轴、齿轮等；也可用于操作温度超过400°C的转子轴和叶片等,此外,这种钢还可以进行氮化处理后用来制作特殊性能要求的重要零件

这是一种低合金超高强度钢,钢的淬透性高,油中临界淬透直径为60mm(96%马氏体),钢在淬火回火后可获得很高的强度,并具有一定的韧性,且可加工成型；但冷变形塑性与焊接性较低。抗腐蚀性能较差,受回火温度的影响,使用温度不宜过高,通常均在淬火、低温(或中温)回火后使用

主要用于制作飞机发动机曲轴、大梁、起落架、压力容器和中小型火箭壳体等高强度结构零、部件。在重型机器制造中,用于制作重载荷的扭力轴、变速箱轴、摩擦离合器轴等

力学性能比12Cr2Ni4钢还好,工艺性能与12Cr2Ni4钢相近

用于断面更大、性能要求比12Cr2Ni4钢更高的零件

综合性能良好,且耐较高的工作温度

制造在动负荷下工作的重要零件,如挖掘机的轴齿轮等

力学性能比12Cr2Ni4钢还好,工艺性能与12Cr2Ni4钢相近

用于断面更大、性能要求比12Cr2Ni4钢更高的零件

综合性能良好,且耐较高的工作温度

制造在动负荷下工作的重要零件,如挖掘机的轴齿轮等

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