调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢资料

③ 进行喷丸处理，使表 面产生压应力。
合金元素的作用60Si2MnA（合金）
C：主要强化元素。含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，塑性
和冲击韧性降低。对钢的强度贡献最大的元素, 也是影响弹减抗 力最大的元素。
Si：固溶强化。能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，
能提高钢的回火稳定性、弹减抗力。
Mn：提高淬透性，固溶强化。 Cr：提高淬透性，阻止Si-Cr钢球化退火的石墨倾向，减轻脱碳
热处理特点：
2、淬火
淬火加热温度对高碳钢组织和性能影响非常大。当加热 温度高于Ac1后，随加热温度升高，会发生如下变化：
精加工
预备热处理：正火或完全退火
改善性能（~HB220) 改善组织（细小S）
为提高表面耐磨性，调质后可进行表面感应加热淬 火及低温回火或氮化。
回火温度与调质钢综合机械性能的关系
当调质钢淬火成马氏体， 在450～650℃温度范围 内回火时，随着回火温度 的升高，硬度、抗拉强度， 屈服强度等不断降低，而 延伸率、断面收缩率及冲 击韧性等不断上升。
1、化学成分特点
调质钢，一般是指含碳量在0.25-0.5%的中碳钢
合金元素作用为： ① 提高淬透性：Mn、Si、Cr、Ni、B ② 强化铁素体：Mn、Si、Cr、Ni ③ 细化晶粒：Ti、V ④ 防止第二类回火脆性：W、Mo
2.调质钢的热处理特点
• 工艺路线：
下料 锻造
预备 热处理
粗加工
调质
装配
淬透性增加
热处理特点：
滚动轴承钢是过共析钢。
1、球化退火
目的：
1、 降低锻造后轴承钢的硬度，便于切削加工
2、 为最终热处理做组织准备，粒状珠光体在加热 时渗碳体不容易溶解，得到含碳量为0.45~0.6%左右 的A+未溶渗碳体，渗碳体呈细小球状均匀分布在奥 氏体基体上，奥氏体晶粒非常细小，淬火后得到隐 针M和均匀分布在M上的未溶碳化物，硬度、接触 疲劳强度和耐磨性都很高。
调质钢：经淬火加高温回火而使用的结构钢
组织特点：回火索氏体 性能特点：综合机械性能好
回火索氏体：是马氏体于回火时形成的，其为铁 素体基体内分布着碳化物（包括渗碳体）球粒的 复合组织。它也是马氏体的一种回火组织，是铁 素体与粒状碳化物的混合物。此时的铁素体已基 本无碳的过饱和度，碳化物也为稳定型碳化物。 常温下是一种平衡组织。
.00
.00 ≤0.35 0.35
0.25 0.025 0.025
滚动轴承钢
滚动轴承钢的概念：
滚动轴承钢是用 于制造滚动轴承 的滚动体和内外 套圈的钢，通常 在淬火状态下使 用。
性能要求： (轴承承受接触应力、交变载荷和摩擦)
滚动轴承钢必须有高而均匀的硬度、 耐磨性，高的弹性极限和接触疲劳强度， 足够的韧性和淬透性，同时在大气和润滑 剂中具有一定的抗腐蚀能力。
弹簧钢
弹簧钢：是指由于在淬火和回火状态下的弹
性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。
性能特点：
✓ 高的强度（屈服强度，弹性极限，屈强比） ✓ 良好的塑性和韧性 ✓ 优良的表面状态和疲劳性能 ✓ 均匀性、稳定性（弹减抗力） ✓ 良好的淬透性、耐蚀性，不易脱碳
化学成分特点：
按照其化学成分分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢。
主 要 用 于 250 ℃ 以 下 工 作 的 厚 度 小 于 10mm 、 φ<25mm的各种板簧、螺旋弹簧、安全阀弹簧、减振弹 簧、仪表弹簧等。
统一
化学成分（质量分数）/%
数字பைடு நூலகம்牌号
代号
Mn Cr Ni Cu P
S
C Si
不大于
A1160 60Si2 0.56~0 0.60~2 0.70~1
3
MnA .64
⑵ 冷成型弹簧：
弹簧直径或簧板厚度小于10mm时 ，常用冷拉弹簧钢丝或弹簧钢带冷 卷成形。这种钢丝冷卷弹簧只需进 行一次200-300℃的去应力退火，使 弹簧定型即可。
冷拔
冷成型
定型处理
弹簧的表面质量：
板
簧
弹簧的表面质量对其寿
喷 丸
处
命影响很大。
理 示
意
提高表面质量的方法：
图
① 防止表面脱碳；
② 避免表面缺陷；
倾向。
Ni：改善韧性，提高淬透性，抑制腐蚀环境下蚀坑的萌生和扩展
。
S,P：一般是有害元素，P增加冷脆性，S增加热脆性。 Cu：能提高强度和韧性、腐蚀性能。缺点是增加热脆性。
典型成分1 70钢（碳素）
强度较高，但淬透性较低、淬火变形大，抗松
弛性能和耐蚀性能差。 多用作弹簧钢丝。适宜于制造截面较小(φ<15mm)、
工作温度较低(<120℃)的弹簧。
统一
化学成分（质量分数）/%
数字 牌号
代号
Mn Cr Ni Cu P
S
C
Si
不大于
U2070
0.62~0 0.17~0 0.50~0
2
70
.75
.37
.80 ≤0.25 0.25 0.25 0.035 0.035
典型成分2 60Si2MnA（合金）
用量最大的弹簧钢。淬透性好，具有较高的强度和弹 性极限、较高的屈强比、抗松弛能力及回火稳定性。但 脱碳倾向大，冷变形塑性低。
化学成分：
1、0.95~1.1%C （高碳）
淬透性：钢在淬火时获 取淬硬层深度的能力
2、0.4~1.65%Cr 淬透性、耐磨性和耐蚀性
3、0.45~0.75%Si 0.95~1.25%Mn 提高淬透性
4、P<0.025% S<0.025 % 减少夹杂物，提高疲劳寿命
常用钢号 GCr9 GCr15 GCr9SiMn GCr15SiMn
工程材料及热成形技术基础
主讲人：
调质钢
• 机械零件结构钢在淬火高温回火（调制处理）后具有 良好的综合机械性能，有较高的强度，良好的塑性和 韧性。这一类钢称作调质钢。
• 一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性 能，即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和 韧性；
• 各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中 使用最广泛的一类钢。
✓ 中、高碳，一般碳素弹簧钢的碳含量为0.60.9%，合金弹簧钢的碳含量为0.5-0.7%。
合金元素作用： ① 提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr ② 细化晶粒：V
热处理特点：
弹簧成形工艺不同，热处理特点也不同。
减震弹簧 弹簧片
螺旋弹簧 汽车板簧
⑴ 热成型弹簧：
弹簧直径或簧板厚度大于10mm时，常采用 热态下成形，即将弹簧钢加热至比正常淬火 温度高50-80℃热卷成形，然后利用余热淬 火、中温回火，获得回火托氏体（也称回火 屈氏体），硬度为40-48HRC。