30Mn2合金结构钢

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30Mn2合金结构钢出厂状态、相关参数和注意事项
特性及适用范围:
 
调质后具有高强度、韧性及耐磨性,静强度及疲劳强度良好。用作小截面的重要紧固件,可作车架纵梁、变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓及较大截面的调质件;矿山机械中,中心强度要求较高的渗碳件,如起重机后车轴和轴颈等。
 
合金结构钢可分为普通合金结构钢和特殊用途合金结构钢。
前者包括低合金高强度钢、低温用钢、超高强度钢、渗碳钢、调质钢和非调质钢;后者包括弹簧钢、滚珠轴承钢、易切削钢、冷冲压钢等。要求具有较高的屈服强度、抗拉强度和疲劳强度,还有足够的塑性和韧性。一般采用电弧炉和氧气顶吹转炉冶炼,要求高的采用炉外精炼、电渣重熔或真空处理、真空感应炉冶炼或双真空冶炼、合适的热处理。这类钢的合金元素含量都相当高,主要有耐蚀钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢以及具有其他特殊物理和化学性能的特殊钢。合金结构钢广泛用于船舶、车辆、飞机、导弹、兵器、铁路、桥梁、压力容器、机床等结构上。合金结构钢比碳素钢有更好的力学性能,特别是热处理性能优良。
其牌号通常是以“数字+元素符号+数字”的方法来表示。
牌号中起首的两位数字表示钢的平均含碳量的万分数,元素符号及其后的数字表示所含合金元素及其平均含量的百分数。若合金元素含量小于1.5%,则不标其含量。高级优质钢在牌号尾部增加符号“A”例如,16Mn、20Cr、40Mn2、30CrMnSi、38CrMoAlA等。
合金钢的分类
  合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
  ①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%~0.55%,对于既定截面尺寸的结构件,在调质处理(淬火加回火)时,如果沿截面淬透,则力学性能良好,如果淬不透,显微组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等,回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径,随晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40Cr和35SiMn钢约为30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为 60~100mm,常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
 
  ②表面硬化结构钢 用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低,一般在0.12~0.25%,同时还有适量的合金元素,以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。渗碳或碳氮共渗钢,经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火与回火处理。
 
合金钢生产工艺
 
  根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉;或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢,在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施消除内应力和白点。调质钢应尽可能淬火成马氏体组织,然后回火成索氏体组织;渗碳钢在渗碳过程中,渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能,再经后精加工才能进行氮化。氮化处理后除将脆薄的“白层”研磨除去外,不再加工。
 
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