3.第三章机器零件用钢-05-06.ppt

凸轮轴 中淬透性合金渗碳钢 抗拉强度通常为1000~1200MN/m2。 典型钢种是20CrMnTi、20Mn2TiB、20MnVB等。 20CrMnTi钢有良好的机械性能和工艺性能。淬透性较高，由于含有Ti，其过热敏感性小。 20CrMnTi钢齿轮可在渗碳后预冷到875℃直接淬火。先预冷再淬火是为了减少淬火变形；同时在预冷过程中渗碳层中析出一些二次渗碳体（合金渗碳体），使得淬火后的渗碳层中的残余奥氏体的数量减少。 因此这种钢大量用于制造承受高速、中载并要求抗冲击和耐磨损的零件，特别是汽车、拖拉机上的重要齿轮及离合器轴等。 20Mn2TiB、20MnVB是为节约Cr而发展的代用钢，它们的缺点是淬透性不够稳定，热处理变形稍大且缺乏规律。 5.4 合金渗碳钢 离合器片淬火 Chapter 5 机械制造结构钢 高淬透性合金渗碳钢 抗拉强度通常高于1200MN/m2。 典型钢种是12Cr2Ni4A、15CrMn2SiMo、18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等。 中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。 高淬透性钢：18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。 增压柴油机曲轴 汽车变速箱齿轮 * §3-4 滚动轴承钢 ? 1. 用途? ??? 主要用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）、内外套圈等，属专用结构钢。从化学成分上看它属于工具钢，所以也用于制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件。 滚珠 滚珠轴承 用于制造轴承套和滚动体的专用钢种。 1、性能要求 轴承工作时, 承受接触应力(达3000~3500MPa)、周期性交变 圆柱滚子轴承 自动调 心球轴承 载荷(频率达数万次/分)和摩擦。 ⑴ 高而均匀的硬度和耐磨性。 ⑵ 高的?b和接触疲劳强度。 ⑶ 足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 推力球轴承 滚针轴承 2、成分特点 ⑴ 高碳：0.9~1.10%C ⑵ 合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si：↑淬透性 推力球轴承 Cr: （0.50～1.65%） ①↑钢的淬透性， ②形成合金渗碳体，阻A晶粒长大；↑耐磨性； ③ Cr ↑耐蚀性 ④Cr↑回火稳定性 但Cr＞1.65%，↑淬火钢中A‘，↓硬度和稳定性 * 一．滚动轴承的工作条件、失效方式和性能要求 工 作 条 件 高负荷→最大接触应力可高达3000~5000MPa 高转速→ 循环周次高达每分钟数万次； 高灵敏度→ 精度要求高→磨损、麻点→噪音 失效形式 接触疲劳破坏，麻点、剥落 化学浸蚀→诱蚀 * 滚针保持架组件 滚子轴承 圆柱滚子推力轴承 圆锥滚子推力轴承 * 2．失效方式 （1）疲劳剥落—接触疲劳破坏 （2）磨损 （3）诱蚀 3．性能要求 高的接触疲劳强度、高的耐磨性、高的抗压强度等 * 性 能 要 求 高而均匀的硬度和耐磨性→足够 淬透性和淬硬性，60HRC； 高接触疲劳强度→以免过早失效 →保证材质、组织； 一定韧度→承受冲击，以免碎裂； 尺寸稳定性好→保证精度； 一定耐蚀性→大气、润滑油腐蚀。 关键因素 化学成分、冶金质量和加工工艺 * 2．工艺性能 （1）高的淬硬性和必要的淬透性，以保证热处理后获得高而均匀的硬度； （2）良好的加工艺性，冷、热成型性、切削、磨削性； （3）良好的尺寸稳定性，在长期保存和使用过程中能保持尺寸精度。 3．冶金质量 要求高纯度、非金属夹杂少、偏析、疏松、夹杂物分布不均匀尽可能避免。 * 滚动轴承钢的化学成分特点 1．碳：0.95-1.15%，属于过共析钢 2．铬：0.4-1.65%，目的是提高淬透性，提高回火稳定性，提高耐蚀性，细化K，形成合金渗碳体，提高耐磨性。 对于大型轴承，为提高淬性加入Mn、Si等，另外加入Mo、V、RE细化晶粒，减少疲劳裂纹源。 3．纯度要求高，P小于0.027%，S小于0.02%，属于高级优质钢。 工程材料学 三、滚动轴承钢的牌号及其热处理 应用最广的是GCr15钢，约占轴承用钢的90％左右。国外所用轴承钢的成分，大体与GCr15钢相同。 3.5 滚动轴承钢 滚动轴承钢的牌号 G Cr9 Si Mn 滚动轴承钢 含Cr量WCr ≈ 0.9 % 含Si量WSi≤1.5 % 含Mn量WMn≤1.5 % 工程材料学 1．轴承钢的种类 轧钢机械、矿山挖掘机械和其他一些受冲击负荷较大的机械使用的轴承，要求表面硬度高、耐磨性好，高的接触疲劳强度，心部有一定的韧性、强度和硬度，选用渗碳钢。常用的钢号有20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、20Cr2Mn2MoA等，经渗碳→淬火→低