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不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。加入少量稀土元素,可以脫硫、去氣,使鋼材凈化,改善韌性和工藝性能。4.常用低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn是低合金高強鋼中用量多、產(chǎn)量的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細晶粒的鐵素體—珠光體,強度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%~30%,耐大氣腐蝕性能高20%~38%。
15MnVN中等級別強度鋼中使用多的鋼種。強度較高,且韌性、焊接性及低溫韌性也較好,被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。強度級別超過500MPa后,鐵素體和珠光體組織難以滿足要求,于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素,有利于空冷條件下得到貝氏體組織,使強度更高,塑性、焊接性能也較好,多用于高壓鍋爐、高壓容器等。
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熱處理特點這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用,不需要進行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。二、合金滲碳鋼1.用途主要用于制造汽車、拖拉機中的變速齒輪,內(nèi)燃機上的凸輪軸、銷等機器零件。這類零件在工作中遭受強烈的摩擦磨損,同時又承受較大的交變載荷,是沖擊載荷。性能要求(1)表面滲碳層硬度高,以保證優(yōu)異的耐磨性和疲勞抗力,同時具有適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性。
(2)心部具有高的韌性和足夠高的強度。心部韌性不足時,在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂;強度不足時,則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。有良好的熱處理工藝性能在高的滲碳溫度(900℃~950℃)下,奧氏體晶粒不易長大,并有良好的淬透性。3.成分特點(1)低碳:碳含量一般為0.10%~0.25%,使零件心部有足夠的塑性和韌性。
(2)加入淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。加入阻礙奧氏體晶粒長大的元素:主要加入少量強碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成的合金碳化物。4.鋼種及牌20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低,心部強度較低。20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過熱性較小,滲碳過渡層比較均勻,具有良好的機械性能和工藝性能。