第3章機械制造結(jié)構(gòu)鋼-2014

3.1概述用來制造各種機械零件的鋼種。如軸類、齒輪、連桿、彈簧、軸承和緊固件等。一.基本概念第三章機械制造結(jié)構(gòu)鋼綜合力學性能（主要是強韌性）；良好的加工性能（成型、切削加工、熱處理）；一定的耐腐蝕性能。

二.工作條件與性能要求三.成分與合金化主要由C素或合金亞共析鋼；C含量在0.08-0.70%之間；Me主要有Mn,Si,Cr,Ni,Mo,W,

V,Nb,Ti,N，Al，

B等；合金元素總量一般不超過5%，少量例外；鎮(zhèn)靜鋼；優(yōu)質(zhì)或高級或特級優(yōu)質(zhì)鋼。四.強化方式四種基本強化形式位錯強化；細晶強化；固溶強化；沉淀強化馬氏體強化

位錯強化+固溶強化+沉淀強化（+細晶強化）形變熱處理

位錯強化+沉淀強化+馬氏體強化

五.熱處理一般都要通過熱處理（淬火+回火）1）馬氏體回火后比F+P具有較好的綜合室溫機械性能;2）淬透的零件比未淬透的零件具有較好的機械性能。提高鋼的淬透性，要加入合金元素（低）Ni→Si→Cr→Mo→Mn→B

（高）

六.鋼種調(diào)質(zhì)鋼非調(diào)質(zhì)鋼低溫回火馬氏體鋼滲碳鋼氮化鋼軸承鋼彈簧鋼易切削鋼超高強度鋼高錳鋼3.2調(diào)質(zhì)鋼

概念成分、合金化與分類組織熱處理性能

一.調(diào)質(zhì)鋼的概念

結(jié)構(gòu)鋼在淬火與高溫回火（500-650℃）后具有良好的綜合力學性能，有較高的強度，良好的塑性和韌性。適用于這種熱處理的鋼種稱為調(diào)質(zhì)鋼。二.調(diào)質(zhì)鋼的成分、合金化成分0.30~0.50%C的C鋼或中、低合金鋼。合金化

Mn,Si,Cr,Ni,Mo,

V,Nb,Ti,

Al,

B

合金元素作用：

提高淬透性（主要作用）；提高回火穩(wěn)定性；防止回火脆性；強化。合金化及常用鋼

含碳量在0.25~0.45%。常用合金元素作用：Mn：↑↑淬透性，但↑過熱傾向，↑回脆傾向；Cr：↑↑淬透性，↑回穩(wěn)性，但↑回脆傾向；Ni:↑基體韌性，

Ni-Cr復合↑↑淬透性，↑回脆；Mo：↑淬透性，

↑回穩(wěn)性，細晶，

↓↓回脆傾向；V：細晶，沉淀強化，(↑淬透性)，↓↓過熱敏感性。三.調(diào)質(zhì)鋼的種類與分級

常用調(diào)質(zhì)鋼按淬透性大小可分為幾級：

1）40，45，45B2）40Cr，45Mn2,45MnB,35MnSi3）35CrMo,42MnVB,40MnMoB，40CrNi4）40CrMnMo,35SiMn2MoV，40CrNiMo

依據(jù)

不同成分的調(diào)質(zhì)鋼只要其淬透性相當，當淬火及高溫回火后，其性能相近。

在機械制造工業(yè)中，調(diào)質(zhì)鋼是按淬透性高低來分級的。DC為油淬臨界直徑

低淬透性合金鋼:DC<30~40mm,有40Cr、40Mn2、42SiMn、35CrMo、42Mn2V等

中淬透性合金鋼:DC:40~60mm,有40CrNi、42CrMo、40CrMn、30CrMnSi等

高淬透性合金鋼:DC≥60~100mm,有37CrNi3、40CrNiMo、40CrMnMo等分析比較：40Cr→40CrNi→40CrNiMo淬透性回脆性回穩(wěn)性塑韌性

40CrNiMo>40CrNi>40Cr

40CrNiMo>40CrNi>40Cr

40CrNiMo>40CrNi>40Cr

40CrNi>40Cr>40CrNiMo四.調(diào)質(zhì)鋼的組織與性能回火S或回火T或回火M;具有良好綜合力學性能，尤其是沖擊韌性。強度（屈強：700-1200MPa）

Cr,Mo,W,V可阻礙K在高溫回火時聚集長大，使鋼保持高強度；阻礙α再結(jié)晶，使α相保持細??；合金元素的固溶強化、細晶強化韌性:調(diào)節(jié)溫度可具有不同的韌性；細化；防止或減輕回火脆性，加入Mo,W五.調(diào)質(zhì)鋼的應用調(diào)質(zhì)鋼的不足：1）沒有利用馬氏體精細結(jié)構(gòu)強化作用；2）K的彌散強化作用也沒有充分體現(xiàn)。

應用：在要求良好的綜合機械性能，尤其是需要較高的（沖擊）韌性時，采用中C鋼的調(diào)質(zhì)處理才正能發(fā)揮其優(yōu)勢。

微合金非調(diào)質(zhì)鋼

一、微合金元素對強韌化的貢獻

非調(diào)鋼組織：主要是F+P+彌散析出K。

主要強化作用：細化組織和沉淀強化。

微合金化元素：Ti、Nb、V、N等，V最主要。

多元適量，復合加入：Nb-V-N和Ti-V等—主要貢獻是細化組織。二、獲得最佳強韌化的工藝因素

相間析出沉淀強化細化組織工藝參數(shù)是關鍵細化組織和沉淀析出要協(xié)調(diào)控制軋制控制冷卻決定各種強化機制的效果相間沉淀析出示意圖三、組織因素對強韌性貢獻的大小

間隙型碳氮化合物沉淀析出的強化量一般認為可提高150~400MPa，甚至可達到600MPa。細化組織強化量大約在50~300MPa，脆化矢量為-0.66℃/MPa。其它強化機制都不同程度地降低韌度。

C、N原子的固溶強化；

Mn和Cr元素的脆化矢量為零；

Si為0.53℃/MPa。鐵素體中固溶C、N量極小，Mn和Si固溶量有限。所以固溶強化相對是較小的。在強化機制上，不同的成分和工藝是不同的，所以使鋼的組織、性能也有很大的差異。

Mn對非調(diào)質(zhì)鋼韌性的影響

V、Ti、Nb對強度的影響牌號CSiMnCrVNbTi其他27MnSiVS6(德)0.260.701.500.100.02S1000(法)0.470.361.550.140.120.0650.03Mo30ΧΓΦΤ(俄)0.300.551.00.60≤0.2≤0.171524MoV(美)0.220.351.540.110.11MoNC33HFB(日)0.330.241.460.060.010.01NAHF50B(日)0.35~0.400.15~0.351.30~1.600.05~0.1545VNbN(中)0.440.140.790.100.110.02N復合微合金化非調(diào)質(zhì)鋼典型成分3.3低溫回火狀態(tài)使用的結(jié)構(gòu)鋼

一.鋼種

在淬火后低溫回火（150℃~250℃）后使用的較大C%范圍（0.15%~1.40%）低合金鋼。

1）0.15~0.25%C的低C.M鋼和滲碳鋼；2）0.30-0.60%C的低合金超高強度鋼；3）滾動軸承鋼等。二.低溫回火鋼組織與性能

成分：C量較寬，合金元素綜合合金化；組織：回火M（未滲透：有B，P或F）

位錯馬氏體和孿晶馬氏體兩類兩者強度相當，前者韌性較好強化：固溶強化；精細結(jié)構(gòu)強化；彌散強化:部分C以片狀ε析出韌化：提高回火T；Si；W,Mo；降P等。3.4滲碳鋼

一.概念表面滲碳、整體淬火加低溫回火；表面是高碳M，心部是低碳M；表面有高的彎曲和疲勞強度及耐磨性；心部又有高強度和韌性。應用：齒輪、活塞銷、凸輪、

二.滲碳鋼的成分與合金化

低C鋼，一般<0.25%；合金元素：Mn，Cr，Ni，Si，W，V，Ti，B主要作用之一是提高滲碳鋼淬透性。Ti、V阻止A在高溫滲碳時長大；

Cr,Mn，Mo

有利于滲碳層增厚；

Ti,V能減小滲碳層厚度；

Ni,Si等元素不利于滲碳層增厚。

三.滲碳鋼鋼種

根據(jù)淬透性的大小，可分級為：1）15，202）15Cr，20Cr，20MnV，20Mn2B3）20MnVB，25MnTiBRE，20MnMoB，20MnTiB，20CrMn，20CrMnTi4）12CrNi3，22CrMnMo，20SiMnVB5）20Cr2Ni4，18Cr2Ni4W3.5氮化鋼

一.概述在氮化前要調(diào)質(zhì)處理，得到回火S；

顯著提高其疲勞強度和耐磨性，還具有抗介質(zhì)腐蝕能力；氮化溫度低；零件變形小。適用于在一些要求疲勞強度高，耐磨性好，尺寸精確、穩(wěn)定性好的零件，如鏜床、磨床的主軸、蝸桿等；氮化處理的缺點：生產(chǎn)周期長，成本高；鋼中最有效的氮化元素是Al、Nb、V，其次是Cr,Mo,W。二.提高疲勞壽命和耐磨性的原因表面形成的高硬度的氮化層γ’相（Fe4N）和ε相（Fe3-2N）；滲入的N原子形成高彌散的合金氮化物的彌散強化作用；N原子溶入表面層所產(chǎn)生的殘留壓應力可以抵消因外力作用而產(chǎn)生的張應力減少了疲勞破裂的可能性。三.氮化鋼的合金化思想加入Al（其氮化物硬度HV1000以上）；V,Cr,Mo,（其氮化物HV900以下）可以提高表面硬度；加入Cr，Mn，Mo提高淬透性；加入Mo，V等可以使鋼在高溫下保持高強度；加入少量Mo，可以防止高溫回火脆性。

四．常用的氮化鋼

氮化層的厚度通常在0.2~0.5mm；

我國常用氮化鋼種主要有：

38CrMoAl,

38CrAl

，35CrMo等

3.6彈簧鋼

一.工作條件與性能要求

高的彈性極限高的疲勞強度足夠的塑性和韌性導電、無磁、耐高溫和耐腐蝕等彈簧按外形分為板彈簧和螺旋彈簧二.成分、合金化與常用鋼種

1．成分與合金化

中、高碳素鋼或低合金鋼碳素彈簧鋼

C%0.60%~1.05%65，70，75，80，85具有較高的強度，適當?shù)捻g性，但淬透性低。

低合金彈簧鋼0.45％-0.75％C加入Si、Mn、Cr、V，W，Mo，Nb

Si

主要提高彈性極限Cr,Mn

主要是提高淬透性V,Mo,Nb

細化晶粒,提高淬透性為保證彈簧有高疲勞壽命，要求鋼的純凈度高，非金屬夾雜物少，表面質(zhì)量高。

2．常用鋼種

1）Mn彈簧鋼：60Mn，65Mn2）MnSi彈簧鋼：55Si2Mn，60Si2MnA3）Cr彈簧鋼：50CrMn，50CrVA,50CrMnVA（使用T<300℃）

4）耐熱彈簧：30W4Cr2VA（可達500℃）

5）耐蝕彈簧：30Cr13,40Cr13,12Cr18Ni9Ti溫度<400℃

3．熱處理工藝淬火和中溫回火，得到回火T滲碳體以細小的顆粒分布在α相的基體上；由馬氏體分解產(chǎn)生的α相已發(fā)生回復；高碳馬氏體孿晶結(jié)構(gòu)已經(jīng)消失,晶粒開始多邊形化，但尚未長大，保持晶粒的細??；相變引起的內(nèi)應力已經(jīng)大幅度下降；鋼中殘余奧氏體已分解。3.7超高強度結(jié)構(gòu)鋼一.概述低合金超高強度鋼調(diào)質(zhì)鋼成分+合金化+淬火與低溫回火組織：回火M或下B中合金超高強度鋼熱鍛模具鋼成分+合金化+高溫回火組織：回火S（T）或回火M高合金超高強度鋼馬氏體時效鋼、超高強度不銹鋼等。二.低合金超高強度結(jié)構(gòu)鋼1.概念凡含合金元素總量不超過5%，用回火M或下B作為其使用組織，經(jīng)過熱處理后抗拉強度大于1400MPa

（或屈服強度大于1300MPa）的中碳低合金鋼，均可稱為低合金超高強度鋼。用作飛機起落架、飛機機身大梁、火箭發(fā)動機外殼、火箭殼體。2.成分與合金化

C：0.27%—0.45%M：Cr,Mn,Ni,Si,Mo,V等40CrNiMo,30CrMnSiNi,35Si2Mn2MoV

合金元素的主要作用：1）保證鋼的淬透性（Cr,Mn,Ni）；

2）增加鋼的抗回火穩(wěn)定性（V,Mo）；

3）推遲低溫回火脆性（Si）；

4）細化晶粒（V,Mo）。3.熱處理淬火+低溫回火-----回火M

如，40MnNiMo，900℃淬火，200℃回火，屈強>1628MPa，

抗強>1884MPa

等溫淬火------

下B4.性能特點強度高；成本低廉；生產(chǎn)工藝較簡單；韌塑性較差；較大的脫C傾向；焊接性不太好。三.馬氏體時效鋼開發(fā)思路低合金超高強度鋼：以C強化（固溶強化）為主

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

馬氏體時效鋼：（超）低C下金屬間化合物沉淀強化（或時效強化）為主。馬氏體時效鋼化學成分？合金化？熱處理工藝？？強化機制？？主要性能？？應用？？1.化學成分及其控制其基本成分：C<0.03%,Ni18~25%,+時效硬化元素Ti,Al,Co,Mo，Nb等。類型（根據(jù)Ni量不同）

Ni18%,+Ti,Al,Co,Mo等應用最廣，有三個級別：1400,1700,2100MPa。

Ni20%,+Ti,Al,Nb等合金量較低，成本低，強度較低。

Ni25%,

+Ti,Al,Nb等時效前硬度較低，可深沖冷拔。高純度鋼：雜質(zhì)少，C,N,P,S,Si都要控制；偏析小、含氣量低，一般用真空爐熔煉。CNiCoMoAlTiNbMnSiPS18%Ni<0.00318~198.5~9.53.5~5.50.15~0.300.15~0.80<0.1<0.01<0.01<0.0120%Ni19~200.15~0.301.30~1.600.3~0.525%Ni25~260.15~0.301.30~1.600.3~0.5表馬氏體時效鋼的化學成分（%）2.主要合金元素作用Ni

1）時效強化相的主要形成元素；2）擴大γ相區(qū)，并能發(fā)生M轉(zhuǎn)變；（加入沉淀強化元素多為α形成元素）3）使鋼保持良好的韌塑性；4）提高鋼的淬透性（空淬）。Co1）協(xié)助Ni擴大γ區(qū)；2）但提高Ms點,可減少Ar；

3）可間接提高強化效果。Ti,Al,Mo,Nb

時效強化元素，能形成時效強化相，如Ni3Al,Ni3Ti，Ni3Mo，（Fe，Ni,Co）2Mo等。Mo

時效強化元素；防止回火脆性，提高韌塑性。C<0.03%;Mn，Si降低到最少；S<0.01%；其它雜質(zhì)元素如N，P等也要嚴格控制。3.熱處理原理：利用金屬間化合物在含C極低的馬氏體中彌散析出來強化的（沉淀強化或時效強化）。（高溫）奧氏體-----淬火馬氏體-----時效馬氏體熱處理工藝包括兩個基本工序：1）高溫奧氏體化后淬火成馬氏體；合金元素溶解在M中，為隨后時效工序作好組織上準備；2）進行時效，產(chǎn)生強烈沉淀強化效應，顯著提高強度。

18%Ni20%Ni冷處理馬氏體時效鋼的熱處理的典型工藝25%Ni表3-118%Ni馬氏體時效鋼的性能（棒材815度保溫1h,空冷＋４８０度保溫３小時空冷）表18%Ni馬氏體時效鋼的性能4.強化機制過程

高溫奧氏體----淬火馬氏體----時效馬氏體三種強化機制固溶強化：100-300MPa

冷作相變強化：400-600MPa

時效強化：

1100MPa總強度>1400MPa各種強化機制對馬氏體時效鋼強度的貢獻示意圖5.性能高強度，同時具有良好的塑韌性和缺口強度；熱處理工藝簡單：1）不存在脫C；2）固溶處理后進行各種成型加工，再500℃時效；3）變形?。淮慊鸷笥捕鹊?，冷變形性能和切削性能好；焊接性較好。高合金度，冶煉質(zhì)量要求高，鋼的成本高；Ni、Co資源緊缺，推廣使用受到限制；其性能受生產(chǎn)過程和化學波動的影響很大（相比其它鋼種）。40CrNiMo低合金超強鋼與18%Ni馬氏體時效鋼的沖擊韌性比較高塑韌性和抵抗脆斷能力的主要原因分析：（1）淬火后存在大量可動位錯，沒有受到C、N間隙原子釘軋；（2）時效后淬火應力被松馳；（3）韌化元素Ni、防回火脆性元素Mo等。6、應用一般只限于航空、航天與武器制造工業(yè)的重要構(gòu)件。只用來生產(chǎn)比強度高，可靠性強，尺寸精確，而使用低合金超高強度鋼時難以滿足要求的重要構(gòu)件。馬氏體時效鋼總結(jié)化學成分？合金化？低碳與超低碳+Ni+其它沉淀強化元素如Ti,Al,Mo,Nb熱處理工藝？高溫奧氏體化+淬火（空冷）+中溫時效強化機制？時效強化為主，固溶強化與冷作相變強化為輔主要性能？？超高強度的同時，具有良好塑韌性及缺口強度；焊接性能較好應用？？要求超高強度、良好塑韌性的重要零件（安全性好）。3.8軸承鋼

一.工作條件及對組織性能要求工作條件循環(huán)交變應力——接觸疲勞失效摩擦磨損

———磨損失效沖擊,振動腐蝕性能要求:高而均勻的硬度和耐磨性；高的彈性極限和高的接觸疲勞強度；適當?shù)捻g性；

良好的尺寸穩(wěn)定性；一定的耐蝕性；良好的工藝性能；一些特殊條件下使用的軸承還有不同的要求，如耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊和防磁。對組織要求使用狀態(tài)下組織:

回火M+均勻分布的細K+少量Ar組織均勻—疲勞強度重要影響因素鋼中碳化物要細小，分布要均勻

常用高碳鉻軸承鋼的化學成分高C：0.95-1.05%

固溶強化提高硬度;形成碳化物。Cr：0.6%~1.5%Cr提高淬透性；耐磨性；耐蝕性。Mo,V,Mn,Si等：制造大型軸承，提高淬透性。嚴格控制雜質(zhì)元素S，P和殘余元素Cu,

Ni。常用鋼種

高碳鉻軸承鋼

GCr6,GCr9,GCr15;GCr9SiMn,GCr15SiMn

無鉻軸承鋼

GSiMnV;GSiMnVRE二.軸承鋼的冶金質(zhì)量

純凈度和組織均勻性是軸承鋼冶金質(zhì)量的兩個主要問題。軸承鋼由冶金質(zhì)量缺陷造成的失效占總失效的65％。這里是指非金屬夾雜物和碳化物不均勻性所造成的冶金質(zhì)量缺陷?？梢婁摬牡囊苯鹳|(zhì)量對軸承的使用壽命起著非常重要的影響。1.非金屬夾雜物（1）分類

根據(jù)化學成分：簡單氧化物：如Al2O3,SiO2復雜氧化物：包括尖晶石：MnO·Al2O3

鈣的鋁酸鹽：CaO·2A12O3硅酸鹽和硅酸鹽玻璃：

lFeO-mMnO-nAl2O3-pSiO2硫化物：如MnS，(Mn,Fe)S，CaS等氮化物：如AlN等。

根據(jù)檢驗時金相形態(tài)來分類：脆性夾雜物

如剛玉(Al2O3),尖晶石,沿軋制方向排列呈點鏈狀分布塑性夾雜物

在變形過程中有良好的塑性，沿軋向呈連續(xù)條狀分布，有MnS和鐵錳硅酸鹽球狀不變形夾雜物

鈣的鋁酸鹽半塑性夾雜物：

主要是復相鋁硅酸鹽，含有Al2O3或尖晶石氧化物（2）非金屬夾雜物對軸承鋼疲勞壽命的影響其危害程度按剛玉、尖晶石、球狀不變形夾雜、半塑性鋁硅酸鹽、塑性硅酸鹽、硫化物依次遞減；理想的情況是：

數(shù)量少、尺寸小、塑性好、細條狀

均勻分布。（3）非金屬夾雜物的形成與消除脫氧產(chǎn)物凝固時析出的氧化物和硫化物殘留在鋼中的渣冶煉和澆注時鋼液對耐火材料的浸蝕出鋼時鋼液的二次氧化等

徹底脫氧是獲得高純凈鋼的必要條件利用真空脫氣、爐外精煉和電渣重熔，可極大提高鋼的純凈度

形成消除2.軸承鋼的K不均勻性

（1）軸承鋼在使用狀態(tài)下的顯微組織

回火M+K（均勻細小）+Ar淬火時A晶粒度為9級以上；M中C

量為0.45%~0.5%；殘留K量為6%~9%；Ar<5~7%。（2）[淬火前的]原始組織與碳化物粒度

淬火前（球化退火后的）原始組織應為（細）粒狀珠光體為最好。（鐵素體+均勻細小K）在淬火加熱時，細顆粒K比粗顆粒碳化物更易溶解，可保證合金度；細顆粒狀比片狀K溶解慢，奧氏體不易粗化，淬火溫度范圍較寬；可保持少量的細顆粒狀K；得到綜合的性能。

為了獲得均勻細顆粒的球化組織：控制球化退火工藝，控制退火前的實際原始組織，盡可能消除碳化物缺陷。常見的碳化物缺陷有以下幾類：液析碳化物帶狀碳化物網(wǎng)狀碳化物大顆粒碳化物液析碳化物和帶狀碳化物比較均起因于鋼錠結(jié)晶時產(chǎn)生的樹枝狀偏析液析碳化物屬于偏析引起的偽共晶碳化物（一次碳化物）；帶狀碳化物屬于二次碳化物偏析（固相凝固過程中）。成分帶狀碳化物）（Fe,Cr）3C；液析碳化物（Cr,Fe）7C3+（Fe,Cr）3C。影響液析K尺寸大，硬度高，脆性大，危害大。危害

降低軸承的使用壽命，增大零件的淬火開裂傾向，造成硬度和力學性能的不均勻性（各向異性）。預防與消除

1）控制成分（C，Cr%）；2）合理設計鋼錠，改進工藝；3）大的鍛（軋）造比來破碎碳化物；4）采用高溫擴散退火（1200℃左右）。網(wǎng)狀碳化物形成高碳鉻軸承鋼為過共析鋼，網(wǎng)狀碳化物是在熱軋（鍛）加工后緩慢冷卻過程中由二次碳化物以網(wǎng)狀析出于奧氏體晶界所造成的。原因

終軋溫度過高或冷卻速度過慢，或偏析程度大，在K密集處形成。危害

顯著提高脆性，淬火開裂傾向增大；增加硬度和性能的不均勻性，降低疲勞強度。預防與消除

1）工藝上提高冷速，降低終軋溫度；2）成分上適當降低C，Cr%；3）網(wǎng)薄者，可直接用球化退火消除；網(wǎng)厚者，應用正火消除。

三.軸承鋼的控軋控冷控制軋制主要目的是改善碳化物的不均勻性和細化片狀珠光體組織，以使球化退火后得到均勻分布的細小顆粒狀組織。

控制冷卻

從停軋階段到奧氏體轉(zhuǎn)變終了階段(900-700℃),易析出網(wǎng)狀K，需快冷；轉(zhuǎn)變終了后慢冷，可以避免形成白點，減少鋼材的內(nèi)應力。

四.軸承鋼的熱處理

軸承鋼的熱處理包括：預先熱處理（擴散退火，正火）+球化退火最終熱處理

淬火+低溫回火+（穩(wěn)定化處理）1.正火目的主要是消除網(wǎng)狀K；返修退火不合格品。工藝

對粗網(wǎng)狀K：較高的加熱溫度930-950℃；細網(wǎng)狀K：850-870℃。

2.球化退火獲得球狀珠光體組織球化退火加熱為780—800℃軸承鋼球化退火的冷卻方式有兩種：

1）一般球化退火（連續(xù)冷卻）按冷卻速度20-30℃/h冷到650℃出爐2）等溫球化退火在700℃等溫2-4h，再爐冷到650℃，出爐（等溫球化退火）。

軸承鋼的球化退火工藝

過熱組織欠熱組織正常組織鍛后空冷后的正常組織（片P+少粒K）鍛后空冷后的組織（片P+少粒K+少網(wǎng)K）鍛后慢冷后的正常組織（片P+網(wǎng)K）欠熱退火后的混合組織正常退火后的組織脫碳組織正常的淬火回火組織過熱的淬火回火組織過熱的淬火組織3.軸承鋼的淬火和回火目標：提高硬度、強度、耐磨性和耐疲勞性，適當韌性淬火：淬火溫度為840℃1）碳化物，其含量為7%—9%；2）防止氧化脫碳，一般采用保護氣氛加熱或真空加熱。回火160℃保溫3h或更長，硬度在HRC62-66。4.穩(wěn)定化處理精密軸承為保證尺寸穩(wěn)定，要求消除Ar，一般采用淬火后立即進行冷處理，然后低溫回火。軸承在磨削加工后要進行消除磨削應力的回火，一般采用120-150℃保溫3-5h。對要術特別精密者，在粗磨、細磨和精磨后各進行一次回火，時間在15-24h。

五.特殊用途的軸承鋼（簡介）特大型軸承鋼（外徑大于450mm）

合金滲碳鋼20Cr2Ni4，20CrNi2Mo，20Cr2Mn2Mo不銹軸承鋼

馬氏體不銹鋼9Cr18，9Cr18Mo高溫軸承鋼

GCr15使用溫度為180℃高速鋼W18Cr4V,W6Mo5Cr4V

高鉻馬氏體不銹鋼：Cr15Mo4

高溫滲碳鋼：12Cr2Ni3Mo5(430℃）

3.9易切削鋼

自動車床的廣泛使用，要求發(fā)展易切削鋼以提高切削速度，延長刀具壽命，發(fā)揮自動機床的能力。為改善鋼的切削性，通過加入合金元素并在鋼中形成的非金屬夾雜物或金屬間化合物起了主要作用。一.夾雜物需滿足的條件1）應力集中源，成為裂紋源，實現(xiàn)細碎化切削，又不致使工件產(chǎn)生裂紋;2）要有一定塑性，不致阻斷被加工金屬的塑性流變；3）能阻斷在切削物和刀具間的熱傳導；4）夾雜物有比較光滑的表面，與刀具間摩擦系數(shù)較低，不致劃傷刀具。

二.易切削鋼的合金化

原理鋼中加入一定量的S、Te、Pb、Se或Ca等元素，形成MnS、CaS、MnTe、PbTe、CaO-SiO2、CaO-Al2O3-SiO2等或Pb的夾雜物種類國產(chǎn)易切削鋼用Y表征，如Y12，Y40Mn,Y15Pb

1）S易切削鋼S，S-Pb，S-Pb-Te復合2）Pb易切削鋼S-Pb-Te（MnS,MnTe,Pb）

3）Ca易切削鋼(日本)

2CaO-Al2O3-SiO2三.易切削鋼對性能的影響含S、Pb、Ca等易削鋼，由于這些元素處于夾雜物中，因而熱處理工藝與相同成分的非易削鋼