常用调质钢
调质钢
碳含量0.3－0.5%，并含有一种或几种合金元素，具有较低或中等的合金化程度。
钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。
热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在500℃-650℃回火。
热处理后的金相组织是回火索氏体。
这种组织具有强度、塑性和韧性的良好配合。
调质钢的质量要求除一般的冶金方面的低倍和高倍组织要求处，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低，脆性破坏抗力较大，但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构，屈服强度（σ0.2）在490-1200Mpa。
以焊接性能为突出要求的调质钢，为低碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）一般为490-800Mpa，有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ0.2）可到1400Mpa以上，属高强度和超高强度调质钢。
分类常用的合金调质钢按淬透性和强度分为4类：①低淬透性调钢；②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢。
力学性能1．合金元素对力学性能的影响淬透性能相同的钢调质到相同硬度时，抗拉强度基本相同，硬度与抗拉强度大致成直线关系。
各种成分的合金钢调质到各种硬度值时，硬度值为400HB(抗拉强度约为1400MPa)时，屈强比值最高，约为0．9，淬火状态的组织对屈强比有很大影响。
调整增加钢材淬透性的合金元素的含量，可以得到相同的淬透性能，得到相同的抗拉强度和屈服强度。
因此，在选择合金元素时应优先选择增加淬透性能作用显著而价格较低的元素，如硼、锰、铬等。
但是合金元素不同的钢要调质到相同的硬度所采用的回火温度各不相同，即各种钢的抗回火性能不同。
淬透性能相同的钢调质到相同硬度时，抗拉强度和屈服强度虽基本相同，但是脆性破坏倾向差别很大，低温冲击试验尤为明显。
调质钢
回火T
注意： （1）淬火加热温度为830~880 ℃ ，加热时不容许 脱碳，以免降低钢的疲劳强度，严格控制炉内气 氛，缩短加热时间。 （2）弹簧热处理后要进行喷丸处理，使其表面强 化，并且使表层产生残余压应力，提高弹簧的疲 劳寿命。 板簧加工路线 扁钢剪断 →加热压弯成型后淬火 →中温回火 →喷丸 →烤漆
三、常用弹簧钢
65Mn钢中锰含量为0.90%～1.20%，属于较高 锰含量的优质碳素结构钢，这类钢淬透性较好， 强度较高，但有脱碳敏感性、过热倾向和回火 脆性，淬火时容易开裂。 55Si2Mn、60Si2Mn属于硅锰弹簧钢，由于硅含 量较高，可显著提高弹性极限和回火稳定性。 55SiMnMoV为新钢种，有更好的淬透性和更高 的强度，可替代55CrVA钢制造大截面汽车板簧 和重型车、越野车的板簧。
（二）连杆和连杆螺栓 1、连杆的功用、工作条件性 能要求： （１）功用：连接曲轴和活塞， 将作用于活塞上的力传给曲轴 （２）工作条件：小端往复直 线运动质量惯性力，气体压力， 摆动惯性力。以上各力大小和 方向不断变化易引起连杆疲劳 破金
连杆1
连杆 螺栓 2
性能：强度、塑性和韧性 均较高； 缺口敏感性小； 接触疲劳强度、 耐磨性较低。
回火S
1、淬火 加热: 在箱式炉（批量较小）或连续炉（大批量） 中加热到单相奥氏体（830~880 ℃ ）保温。
冷却：碳素钢水冷；合金钢油冷或水淬油冷。
箱 式 电 阻 炉
2、回火
回火是控制其力学性能的关键，一般采用 500~600 ℃ 回火。回火后采用水冷、油冷 （防止第二类回火脆性）或空冷。
四、典型零件应用举例
内燃机关键零件 曲轴、连杆、连杆螺栓 齿轮、凸轮轴等 1 汽缸体 2 活塞 3 进气阀 4 排气阀 5 连杆 6 曲轴
40Cr性能参数
40Cr标准:GB/T3077-199940Cr 材料性能40Cr是一种最常用的合金调质钢。
用于较重要的调质零件，如在交变载荷下工作的零件，中等转速和中等截面的零件；经调质并高频表面淬火后可用于耐磨性和载荷包较高而无很大冲击的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、连杆螺钉等。
标准：GB/T 3077-1999化学成份：碳 C ：0.37～0.44硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.50～0.80硫S ：允许残余含量≤0.030磷P ：允许残余含量≤0.030铬Cr：0.80～1.10镍Ni：允许残余含量≤0.030铜Cu：允许残余含量≤0.030力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥980(100)屈服强度σs (MPa)：≥785(80)伸长率δ5 (％)：≥9断面收缩率ψ (％)：≥45冲击功Akv (J)：≥47冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥59(6)硬度：≤207HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm参考对应钢号：我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
临界点温度（近似值）Acm=780℃正火规范：温度850~870℃，硬度179~229HBS。
冷压毛坯软化处理规范：温度740~760℃，保温时间4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空冷。
处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。
钢调质硬度
调质处理后的钢硬度通常在HRC20~HRC55之间，具体数值取决于钢材的牌号和调质工艺。
调质是一种热处理过程，它包括淬火和随后的高温回火两个主要步骤。
这种处理旨在使钢材获得良好的综合力学性能，即既有较高的强度，又有优良的韧性、塑性以及切削性能。
以下是一些常见调质钢的硬度信息：
1. 45号钢：45号钢调质硬度通常在HRC20~HRC30之间，而淬火后的硬度可以达到HRC55~58，甚至极限情况下可达HRC62。
但实际应用中的最高硬度推荐为HRC55（高频淬火HRC58）。
淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55被认为是合格的。
2. 其他调质钢：除了45号钢以外，大多数调质钢为中碳合金结构，其屈服强度在490~1200Mpa之间。
对于以焊接性能为要求较高的调质钢，一般采用低碳合金结构钢，屈服强度在490~800Mpa之间。
还有少数沉淀硬化型调质钢，其屈服强度可达到1400Mpa以上，属于高强度和超高强度调质钢。
3. 工件截面的影响：大型截面的工件在调质处理后可能硬度会低一些，但不应低于HRC48。
如果硬度低于这个值，可能意味着工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织即使在回火后也会保留在基体中，无法达到调质的预期效果。
综上所述，调质钢的硬度范围广泛，需要根据具体的应用和材料特性来确定合适的硬度值。
常用调质钢性能简介
常用调质钢性能简介1、锰钢：代表钢种40Mn2、50Mn2。
有过热敏感性、高温回火脆性，水淬易开裂，淬透性较碳钢高。
2、硅锰钢：代表钢种35SiMn、42SiMn。
疲劳强度高，有脱碳和过热敏感性及回火脆性。
用于制造中速、中高等负荷但冲击不大的齿轮、轴、转轴、连杆、蜗杆等，也可制造400℃以下紧固件。
3、硼钢：代表钢种40B、45B、50BA。
淬透性高，综合机械性能高于碳钢，与40Cr相当用于制造截面尺寸不大的零件。
4、锰硼钢：代表钢种40MnB。
淬透性稍高于40Cr，高的强度、韧性及低温冲击韧性，有回火脆性。
40MnB常用来代替40Cr制造大截面零件，代替40Cr Ni制造小件；45MnB代替40Cr、45Cr；45Mn2B代替45C r和部份代替40CrNi、45CrNi作重要的轴。
5、锰钒硼钢：代表钢种40MnVB。
调质性能和淬透性优于40Cr，过热倾向小，有回火脆性。
常用来代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40Cr Ni制造重要的调质件。
6、锰钨硼钢：代表钢种40MnWB。
良好的低温冲击性能，无回火脆性。
与35CrM o、40CrNi相当，用于制造70mm 以下的零件。
7、硅锰钼钨钢：代表钢种35SiMn2MoW。
有较高的淬透性，以50%马氏体计算，水淬直径180，油淬直径100；淬裂倾向、回火脆性倾向小；具有高强度和高韧性。
可代替35CrNiMo A、40CrNi Mo，用于制造大截面、重负荷的轴、连杆及螺栓。
8、硅锰钼钨钒钢：代表钢种37SiMn2MoWVA。
水淬直径100，油淬直径70；良好的回火稳定性、低温冲击韧性，较高的高温强度，回火脆性也较小，用于制造大截面的轴类零件。
9、铬钢：以40Cr为代表。
常用合金调质钢的牌号
常用合金调质钢的牌号引言合金调质钢是一种经过热处理和机械加工的钢材，具有优异的力学性能和耐磨性。
在工业领域广泛应用，特别在制造重型机械和工具时具有重要作用。
本文将介绍一些常用合金调质钢的牌号及其特点。
1. 42CrMo442CrMo4是一种低碳合金钢，主要用于制造大型和高负荷的机械设备的零件。
具有高强度和良好的硬化性能，适合进行淬火和回火处理，以达到所需的机械性能。
该材料的化学成分：碳(C)含量为0.38-0.45%，铬(Cr)含量为0.90-1.20%，钼(Mo)含量为0.15-0.30%，镍(Ni)含量小于等于0.30%。
此外，还含有少量磷(P)和硫(S)等杂质。
42CrMo4牌号的钢材具有高强度、良好的耐磨性和抗疲劳性能，可广泛应用于制造轴承、齿轮、曲轴等工程零部件。
2. 34CrNiMo634CrNiMo6是一种高强度合金钢，通常用于制造大型机械设备和重型车辆的重要构件。
它具有较高的强度和耐磨性，适用于承受巨大冲击和振动负荷的工作环境。
该材料的化学成分：碳(C)含量为0.30-0.38%，锰(Mn)含量为0.50-0.80%，硅(Si)含量为0.15-0.40%，铬(Cr)含量为1.30-1.70%，镍(Ni)含量为1.30-1.70%，钼(Mo)含量为0.15-0.30%。
此外，还含有少量磷(P)和硫(S)等元素。
34CrNiMo6牌号的钢材具有优异的强度和韧性，可用于制造风力发电机轴、发动机曲轴、车辆传动轴等重型零部件。
3. 20CrMo20CrMo是一种低碳合金钢，具有良好的耐热性和焊接性能。
它在化学力学性能方面相对较低，但在高温和高压环境下具有良好的性能稳定性。
该材料的化学成分：碳(C)含量为0.17-0.24%，硅(Si)含量为0.17-0.37%，锰(Mn)含量为0.40-0.70%，铬(Cr)含量为0.80-1.10%，钼(Mo)含量为0.15-0.25%。
此外，还含有少量磷(P)和硫(S)等杂质元素。
42crmo调质处理硬度范围
42crmo调质处理硬度范围42CrMo是一种常用的调质处理钢材，其硬度范围广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造以及石油化工等行业。
本文将从不同角度来探讨42CrMo调质处理后的硬度范围及其在工业领域中的应用。
一、42CrMo调质处理的基本概念和过程42CrMo是一种低合金高强度钢，具有良好的机械性能和热处理性能。
调质处理是通过控制加热温度、保温时间和冷却速度等工艺参数，使钢材经过固溶、淬火和回火等工艺步骤，达到一定的硬度和韧性要求。
调质处理可以改善钢材的内部组织结构，使其具有较高的强度和硬度。
二、42CrMo调质处理的硬度范围42CrMo调质处理后的硬度范围主要取决于回火温度和回火时间。
一般来说，回火温度越高，回火时间越长，钢材的硬度范围就越低。
根据实际需求，可以通过调整回火温度和回火时间来控制42CrMo 的硬度范围。
三、42CrMo调质处理后的应用领域1. 机械制造：42CrMo调质处理后的钢材具有较高的硬度和强度，适用于制造各种机械零部件，如齿轮、轴承、连接杆等。
在机械制造领域中，42CrMo的硬度范围可以根据具体要求进行调整，以满足不同工作条件下的使用需求。
2. 汽车制造：汽车零部件对钢材的硬度和强度要求较高，因此42CrMo调质处理后的钢材常被用于制造汽车发动机曲轴、传动轴等关键零部件。
调质处理后的42CrMo钢材具有较高的疲劳强度和抗变形能力，能够满足汽车工作环境下的使用要求。
3. 船舶制造：42CrMo调质处理后的钢材具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能，适用于制造船舶推进系统中的螺旋桨轴、舵轴等零部件。
调质处理后的42CrMo钢材硬度范围广泛，能够适应海水和海洋环境的腐蚀和磨损。
4. 石油化工：石油化工设备对材料的耐腐蚀性和耐高温性能有较高要求。
42CrMo调质处理后的钢材具有较高的耐蚀性和耐高温性能，适用于制造石油化工设备中的阀门、管道等零部件。
调质处理后的42CrMo钢材硬度范围可以根据工作环境的要求进行调整，以保证设备的正常运行。
45钢调质 铁素体 奥氏体
45钢调质铁素体奥氏体
45钢是一种常见的调质钢，通常用于制造机械零件和工具。
它的主要特点是具有良好的强度和韧性，适用于要求较高的机械性能的场合。
调质钢的组织主要包括铁素体和奥氏体。
铁素体是一种组织稳定的钢铁晶体结构，具有良好的塑性和韧性，但强度较低。
在45钢中，铁素体的存在有助于提高钢的韧性，使其具有较好的冲击吸收能力和断裂韧性。
奥氏体是另一种钢铁晶体结构，具有较高的硬度和强度，但脆性也较大。
在45钢中，适量的奥氏体可以提高钢的强度和硬度，但过多的奥氏体会降低钢的韧性。
因此，45钢调质后的组织主要由适量的铁素体和奥氏体组成，使其在强度、硬度和韧性之间取得平衡。
这种组织使得45钢具有较高的综合机械性能，适用于承受较大载荷和冲击负荷的工程零件制造。
调质处理可以通过控制热处理工艺来获得理想的组织，从而满足特定工程要求。
调质钢的种类和特点 工程
调质钢的种类和特点工程调质钢中碳的含量一般为O．35％～0．55％(碳素钢)，或O．25％～0．50％(合金钢)，含碳量过高那么强度较高而韧性、塑性偏低；含碳量偏低，那么韧性、塑性较好而强度缺乏；含碳量中等时，可同时兼顾有适当的强度、韧性和塑性等，(1)低淬透性钢该类钢的油淬临界直径不超过30mm，常用的有碳钢、铬钢、锰钢和硼钢等。
常见牌号为45、40Mn2、45Mn2、42Mn2V、 35SiMn、40B、 40MnB、 40MnVB、 40Cr、 40CrSi、 40CrV、 50(r、rV 等，碳钢淬透性低，力学性能差，一般用来制造截面小以及不重要的零件；铬钢具有较好的淬透性，具有比碳钢高的回火稳定性，淬火温度宽、不易过热、变形开裂倾向小，故应用十分广泛；锰钢的作用与铬钢类似，锰使钢的临界冷却速度大大减小，提高了钢的强度和硬度；硼钢中硼显著提高了钢的淬透性，其性能接近40Cr，油淬临界直径在20～30mm，常用作汽车半轴、蜗杆、花键轴等，(2)中淬透性钢该类钢的油淬直接在40～60n，m，常用的钢种有铬钼钢、铬锰钢等。
常见牌号为35(jrMn、42CrMo、35L：rMnV、40CrMn、35CrMnSi、 30CrMnsi、35(：rMnTi、40crMnTi、40crNi等，铬钼钢具有高的淬透性，高温强度高和组织稳定性好，消除回火脆性等特点， 42CrMo用来制造强度要求高、截面大的调质零件，如齿轮、汽轮发电机主轴、受负荷很大的连杆等，同时也可制造在5(：)o℃以下长期工作的零件；铬锰钢的淬透性和强度较高，韧性没有降低， 30(：rMnsi为高强度钢，具有较好的焊接性，用于制造高压鼓风机的压缩片、高速负荷砂轮轴等重要的零件。
(3)高淬透性钢该类钢的油冷临界直径在60～1 OO mm．常见的材料牌号有30Mn2MoW、40CrMnMo、 30(：rNi3、37CrNi3、 40CrNiMc)、45CrNiMov、25cr2Ni4w等，40crMnMo是常用的高淬透性钢，具有回火脆性小、过热倾向小等特点，用来制作截面积大、高强度和高韧性的零件，如大型重载汽车的半轴等。
q235调质钢屈服强度
Q235调质钢屈服强度一、Q235调质钢简介Q235调质钢是一种低碳碳含量的钢材，主要由铁和一定比例的碳组成。
通过调整其化学成分和热处理工艺，Q235调质钢能够获得良好的力学性能和加工性能。
这种材料广泛应用于建筑、机械、交通等领域，作为结构件和承载件的主要材料。
二、屈服强度在力学中的意义屈服强度是衡量材料在受到外力作用时抵抗屈服变形的能力。
在力学中，屈服强度是一个重要的参数，它决定了材料在受力过程中所能承受的最大应力。
当材料受到的应力超过其屈服强度时，会发生屈服变形，即材料开始发生不可逆的塑性变形，导致其承载能力下降。
因此，了解材料的屈服强度对于评估其力学性能和使用安全性具有重要意义。
三、Q235调质钢的屈服强度Q235调质钢的屈服强度是通过一系列实验获得的。
在实验中，采用标准拉伸试样，在拉伸试验机上进行加载直至达到屈服点。
屈服点是应力应变曲线上应力不再增加、应变开始急剧增加的点。
根据实验结果，Q235调质钢的屈服强度通常在235-240 MPa之间。
该强度值取决于材料的化学成分、组织结构和热处理工艺等因素。
四、影响因素1.化学成分：钢中的碳含量是影响屈服强度的主要因素。
随着碳含量的增加，屈服强度会提高。
同时，其他合金元素如Mn、Si等也对屈服强度产生影响。
通过调整这些元素的含量，可以优化屈服强度。
2.组织结构：Q235调质钢经过热处理后，形成铁素体和珠光体组织。
这些组织的晶粒尺寸和分布对屈服强度有显著影响。
细化晶粒可以提高屈服强度。
3.热处理工艺：热处理工艺对Q235调质钢的屈服强度具有重要影响。
通过适当的加热、保温和冷却过程，可以改变材料的内部组织结构，提高屈服强度。
4.显微缺陷：钢中的显微缺陷如孔洞、夹杂物等也会对屈服强度产生影响。
这些缺陷可能导致应力集中，降低材料的承载能力。
五、实际应用中的注意事项1.在使用Q235调质钢时，应考虑到材料的屈服强度限制。
避免在超过其屈服强度的应力下使用，以免发生屈服变形甚至断裂。
40cr钢调质硬度范围
40cr钢调质硬度范围40Cr钢是一种常用的调质钢，其硬度范围较广。
本文将从不同角度探讨40Cr钢的调质硬度范围及其影响因素。
40Cr钢的调质硬度范围一般在28-35HRC之间。
调质硬度是指钢材经过调质处理后所达到的硬度。
40Cr钢经过适当的淬火和回火处理后，可以获得较高的硬度。
调质硬度的范围主要取决于40Cr钢的化学成分、淬火工艺和回火温度等因素。
40Cr钢的化学成分对其调质硬度有着重要影响。
40Cr钢主要由碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)等元素组成。
其中，碳元素是提高钢的硬度的主要元素，适量的碳含量可以增加40Cr钢的淬透性和硬度。
而铬元素是不锈钢和耐磨钢的主要合金元素，对40Cr钢的硬度也有一定的影响。
通过合理调控化学成分，可以有效控制40Cr钢的调质硬度范围。
淬火工艺对40Cr钢的调质硬度也有着重要的影响。
淬火是指将钢材加热至适当温度后迅速冷却，使其组织发生相变，从而获得高硬度的处理方法。
40Cr钢的淬火工艺一般采用水淬或油淬。
水淬可以获得较高的硬度，但易产生变形和开裂等缺陷；而油淬则可以减少变形和开裂等缺陷，但硬度相对较低。
因此，根据具体要求选择合适的淬火工艺，可以控制40Cr钢的调质硬度范围。
回火温度也是影响40Cr钢调质硬度范围的重要因素之一。
回火是指将淬火后的钢材加热至适当温度后冷却，使其组织得到一定程度的软化和稳定。
回火温度的选择直接影响着40Cr钢的硬度和韧性。
一般来说，回火温度越高，40Cr钢的硬度越低，韧性越好；回火温度越低，40Cr钢的硬度越高，但韧性相应减低。
因此，根据具体要求选择适当的回火温度，可以控制40Cr钢的调质硬度范围。
40Cr钢的淬火介质也会影响其调质硬度范围。
不同的淬火介质对于40Cr钢的冷却速率和硬度分布有不同的影响。
常用的淬火介质主要有水、油和气体等。
水淬可以获得较高的硬度，但易产生变形和开裂等缺陷；油淬则可以减少变形和开裂等缺陷，但硬度相对较低；气体淬火则可以获得较为均匀的硬度分布。
20crnimo调质范围
20crnimo调质范围20CrNiMo是一种常用的调质钢材，具有较高的强度和韧性，广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天等领域。
本文将从化学成分、机械性能、热处理工艺等方面介绍20CrNiMo的调质范围。
一、化学成分20CrNiMo的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、镍(Ni)和钼(Mo)等元素。
其中，碳的含量决定了钢材的硬度和强度，硅、锰等元素可以提高钢材的韧性和耐磨性，而铬、镍、钼等元素则有助于提高钢材的耐腐蚀性能。
二、机械性能20CrNiMo钢经过调质处理后，具有较高的强度和韧性。
其常见的机械性能指标包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等。
其中，抗拉强度是指钢材在拉伸过程中所能承受的最大外力，屈服强度是指钢材开始发生塑性变形的外力，延伸率是指钢材在拉伸过程中的伸长程度，冲击韧性是指钢材在受到冲击载荷时的抗击穿能力。
三、热处理工艺20CrNiMo钢的调质范围主要包括加热处理和淬火处理两个步骤。
加热处理是指将钢材加热到适当的温度，以改变钢的组织结构和性能。
淬火处理是指将加热后的钢材迅速冷却到室温或低温，以使钢材的组织产生马氏体转变，从而提高钢材的硬度和强度。
具体的热处理工艺参数包括加热温度、保温时间和冷却介质等。
加热温度一般控制在800℃以上，保温时间根据钢材的厚度和尺寸来确定，通常在1小时左右。
冷却介质通常采用水、油或盐浴等，具体选择根据钢材的要求和工艺条件来确定。
四、应用领域由于20CrNiMo钢具有较高的强度和韧性，广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天等领域。
在汽车制造领域，20CrNiMo钢常用于制造车轴、传动轴、曲轴等关键零部件。
在机械制造领域，20CrNiMo 钢常用于制造大型齿轮、轴承、紧固件等。
在航空航天领域，20CrNiMo钢常用于制造飞机发动机的关键零部件。
总结：20CrNiMo是一种常用的调质钢材，具有高强度和韧性。
调质钢按淬透性高低的分类
调质钢按淬透性高低的分类第一、高淬透性钢该类钢的油冷临界直径在60～1 OO mm．常见的材料牌号有30Mn2MoW、40CrMnMo、 30（：rNi3、37CrNi3、 40CrNiMc）、 45CrNiMov、25cr2Ni4w等，40crMnMo是常用的高淬透性钢，具有回火脆性小、过热倾向小等特点，用来制作截面积大、高强度和高韧性的零件，如大型重载汽车的半轴等。
第二、中淬透性钢该类钢的油淬直接在40～60n，m，常用的钢种有铬钼钢、铬锰钢等。
常见牌号为35（jrMn、42CrMo、35L：rMnV、40CrMn、35CrMnSi、 30CrMnsi、35（：rMnTi、40crMnTi、40crNi等，铬钼钢具有高的淬透性，高温强度高和组织稳定性好，消除回火脆性等特点， 42CrMo用来制造强度要求高、截面大的调质零件，如齿轮、汽轮发电机主轴、受负荷很大的连杆等，同时也可制造在5（：）o℃以下长期工作的零件；铬锰钢的淬透性和强度较高，韧性没有降低， 30（：rMnsi 为高强度钢，具有较好的焊接性，用于制造高压鼓风机的压缩片、高速负荷砂轮轴等重要的零件。
第三、低淬透性钢该类钢的油淬临界直径不超过30mm，常用的有碳钢、铬钢、锰钢和硼钢等。
常见牌号为45、40Mn2、45Mn2、42Mn2V、 35SiMn、 40B、 40MnB、 40MnVB、 40Cr、40CrSi、 40CrV、 50（r、rV等，碳钢淬透性低，力学性能差，一般用来制造截面小以及不重要的零件；铬钢具有较好的淬透性，具有比碳钢高的回火稳定性，淬火温度宽、不易过热、变形开裂倾向小，故应用十分广泛；锰钢的作用与铬钢类似，锰使钢的临界冷却速度大大减小，提高了钢的强度和硬度；硼钢中硼显著提高了钢的淬透性，其性能接近40Cr，油淬临界直径在20～30mm，常用作汽车半轴、蜗杆、花键轴等。
常用钢材型号
常用钢材型号1、45号钢——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征:最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例:主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征:具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例:广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
表示方法：①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。
它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa，例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。
②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。
质量等级符号分别为A、B、C、D。
A指不做冲击，B在20度以上，C在0度以上，D在-20度以上，A到D所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。
分别为：Q235A级，是不作冲击韧性试验要求；Q235B级，是作常温（20℃）冲击韧性试验；Q235C级，是作0℃冲击韧性试验；Q235D级，是作-20℃冲击韧性试验。
脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。
例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③专门用途的碳素钢，例如桥用钢。
④Q代表钢的屈服强度，其后数字表示屈服强度值（MPa），必要时数字后标出质量等级（A、B、C、D、E）和脱氧方法（F、b、Z）。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征：经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
45钢和40Cr钢调质热处理
45钢和40Cr钢调质热处理
调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。
如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。
为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。
1、45钢的调质45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向。
截面尺寸大和要求比较
45、40Cr力学性能比较：
经过尺寸的测量和质量的鉴定，符合需求条件，物资部通过库存物资的改代利用及时为生产部提供了所需物资，同时也减少了库存积压。
经过科学分析，以高代低不会造成技术问题，也不会影响使用效果。
常用合金调质钢的牌号
常用合金调质钢的牌号合金调质钢是一种常用的工程材料，由于其优异的物理和力学性能，被广泛应用于各种行业中。
本文旨在介绍常用的合金调质钢牌号及其特点，以便工程师和设计师选择合适的材料。
一、40CrNiMoA40CrNiMoA是一种铬镍钼合金调质钢，主要应用于高强度的紧固件和齿轮等零件。
其特点是具有高强度、高硬度和良好的韧性。
在高温下具有较好的热稳定性，是一种性能优异的工程材料。
二、20CrMnTi20CrMnTi是一种低碳铬钼合金调质钢，适用于制造低速重载的齿轮、链轮、轴承、螺纹杆等零件。
其主要特点是具有良好的硬度和磨损抗力，还具有一定的韧性和可焊性。
三、30CrNiMo830CrNiMo8是一种高强度合金调质钢，适用于制造高强度的机械零部件和齿轮等。
其主要特点是具有高强度、高硬度和良好的韧性，还具有良好的热稳定性和耐磨性。
四、34CrNiMo634CrNiMo6是一种高强度铬镍钼合金调质钢，适用于制造高强度的机械零部件和齿轮等。
其主要特点是具有高强度、高硬度和良好的可加工性和韧性，还具有良好的热稳定性和耐磨性。
五、42CrMo442CrMo4是一种铬钼合金调质钢，适用于制造高强度的机械零部件和齿轮等。
其主要特点是具有高强度、高硬度和良好的韧性，还具有良好的热稳定性和耐磨性。
六、38CrMoAL38CrMoAL是一种铬钼铝合金调质钢，适用于制造高强度的机械零部件和齿轮等。
其主要特点是具有高强度、高硬度和良好的韧性，还具有良好的可焊性和耐磨性。
综上所述，合金调质钢具有高强度、高硬度、良好的韧性、热稳定性和耐磨性等杰出的性能，并且可加工性和可焊性也比较好。
这些优异的性能使得合金调质钢成为各个行业中不可或缺的重要材料之一。
在选择合金调质钢牌号时，需要根据具体的使用环境和要求来选择不同的材料，以确保材料性能的匹配和使用寿命的延长。
调质钢2
调质钢是指经过调质处理（淬火＋高温回火）后使用的碳素结构钢和合金结构钢，经调质处理后得到回火索氏体组织，具有较高的强度和良好的塑韧性，小的缺口敏感性，即具有良好的综合力学性能。调质钢属于中碳钢，是机械制造中最常用的一类钢，品种繁多，应用广泛，根据需要，可以选用具有不同淬透性的碳素钢或合金钢。调质钢常用于制造汽车、拖拉机、机床及其它机械上要求具有良好综合力学性能的重要零件，如柴油机连杆螺栓、汽车底盘上的半轴及机床主轴等。 一、化学成分 一般调质钢碳含量介于Wc0.25~0.50%之间，碳含量过低不易淬硬，从而在回火后不能达到所需的硬度，若碳含量过高，则韧性不足。由于钢中的合金元素具有强化作用，相当于增加了钢的碳含量，如40Cr相当于45钢的碳含量。合金调质钢中的主要添加元素有Cr、Ni、Mn、Si等，它们大都溶入铁素体，使铁素体得到强化，并增加了钢的淬透性，淬透性是调质钢的一个重要性能指标。其次如Mo、V、Al、B等合金元素，含量一般较少。Mo的主要作用是防止高温回火时发生第二类回火脆性；V的作用是阻止奥氏体晶粒长大；Al的作用是在渗氮时能加速合金调质钢的渗氮过程，强化渗氮效果；钢中加入微量的B（0.001~0.004%）能显著增加钢的淬透性，其对淬透性的作用大约相当于WCr0.3％或WMo0.2％。B是我国的富有元素，因此B钢是很有发展前途的。 二、热处理特点 调质钢的热处理可分为两种： 1．预备热处理 合金调质钢的预备热处理根据其化学成分和组织特点分为退火、正火或正火＋高温回火。 对于合金元素含量较少的钢，调质前常进行正火处理，正火后组织为索氏体；对于合金元素较多的钢，可采用退火或正火＋高温回火。因为正火后组织可能为马氏体，硬度较高，不利于切削加工，故正火后应进行高温回火（650~700℃），使其硬度降至200HBS。 2．调质处理 是使机械零件达到设计要求的关键。淬透性的大小直接影响钢的最终力学性能。 调质钢热处理的第一步工序是淬火，淬火温度必须按照规定的温度加热（具体加热温度的高低要根据钢的成分来确定），淬火介质应根据零件尺寸大小和钢的淬透性高低来选择，除碳钢外一般合金调质钢都在油中淬火，对合金元素含量较高或淬透性特别好的钢件，空冷就可淬得马氏体组织。 处于淬火状态的钢，内应力较大且较脆，不能直接使用，必须进行第二步热处理工序——回火，其目的是消除内应力，增加韧性，调整强度，获得良好的综合力学性能。调质钢零件一般采用500~650℃回火，具体回火温度应根据钢的成分及对性能的要求而定。通过调节不同的回火温度可以得到不同的硬度和最终性能。为了抑制某些合金调质钢（含有Cr、Mn、Ni等元素）回火时慢冷造成的第二类回火脆性，回火后一般要快冷（油冷）。但对大截面的零件，中心部分难以达到快冷的目的，为了防止回火脆性应采用含有Mo、W等元素的调质钢，其适宜含量为：WMo0.15~0.30%之间，WW0.8~1.2%之间。 调质钢零件，除要求具有良好的综合力学性能外，往往还要求表层有良好的耐磨性。这时，经调质处理后的零件还应进行感应加热表面淬火。如果对耐磨性要求极高，则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理，如选用38CrMoAlA钢进行表面氮化处理。 三、常用调质钢的性能特点及应用 40、45钢等中碳钢经调制热处理后，力学性能不高，只适用于制造尺寸较小、载荷较轻的零件，合金调质钢则可用于尺寸较大、载荷较重的零件。由表6-1可见，40CrNiMo、42CrMo钢的综合力学性能较好，尤其是强度较高，比相同碳含量的碳素调质钢约高30%左右。常用的合金调质钢通常包括三种系列： 1．Mn钢、Mn-B钢 这类钢中主要合金元素Mn的作用是强化铁素体和增加淬透性，这类钢可以代替40Cr，制造截面小于50mm的零件。Si-Mn钢的强度较好，但韧性和塑性较差，退火后硬度偏高，切削加工困难的问题还有待解决。 2．Cr钢、Cr-Mo钢、Cr-V钢、Cr-Mn钢 Cr钢中最常用的钢种是40Cr，Cr的加入主要是增加淬透性，强度有所提高，对塑性、韧性影响不大。Cr-Mo钢、Cr-V钢是在40Cr钢基础上发展起来的，35CrMo、42CrMo、40CrV钢中的Mo、V不仅增加淬透性，而且还能细化组织，防止第二类回火脆性，提高钢的塑性和韧性。Cr-Mn钢中加入Cr、Mn两种元素，能更好的提高钢的淬透性和强度，但这类钢有回火脆性和过热倾向，因此常在钢中加入Ti或Mo成为40CrMnTi或40CrMnMo钢，但韧性较差。 3．Cr-Ni钢、Cr-Ni-Mo钢 钢中同时加入Cr和Ni元素，可获得更好的力学性能，高的强度，塑性和韧性，同时也有很好的淬透性，但Cr-Ni钢有回火脆性，25Cr2Ni4WA和35CrNi3MoA钢具有十分良好的力学性能，可用作大截面零件，但这类钢中Cr、Ni元素较多（我国缺Ni）现在常用40CrMnMoVB钢代替35CrNi3MoA钢制造大截面零件。 40Cr钢是合金调质钢中最常用的钢种。下面就以40Cr钢制造的拖拉机连杆螺栓为例，说明其热处理工艺方法的选定和工艺路线的安排。 连杆螺栓是发动机中一个重要的连接零件，在工作时它承受冲击性的周期变化的拉应力和装配时的预应力。在发动机工作中，连杆螺栓若是发生断裂，则会引起严重事故，因此要求它应具有足够的强度、冲击韧性和抗疲劳能力。为满足上述综合力学性能的要求，确定40Cr钢制造连杆螺栓的热处理工艺。 连杆螺栓的生产工艺路线如下： 下料→锻造→退火（或正火）→机加工（粗）→调质→机加工（精）→装配 作为预先热处理的退火（或正火），其主要目的是为了改善锻造组织，细化晶粒，获得合适硬度，温度840±10℃，油冷，获得马氏体组织； 高温回火：加热温度525±25℃，水冷（防止第二类回火脆性）。 经调质热处理后金相组织应为回火索氏体，不允许有块状铁素体出现，否则会降低强度和韧性，其硬度大约为30~38HRC（263~322HBS）。 必须指出，凡要求调质零件硬度较高者（如平均硬度大于285HBS），可先进行粗加工，然后再调质。对精度要求高的零件，调质后还需进行精加工。对调质零件硬度要求较低者（一般为170~230HBS，最高平均硬度不超过285HBS），可采用“锻造→调质→机加工”工艺方案，此方案中调质工序与热加工紧紧相连，以便推广锻热淬火（又呈高温形变热处理），即在锻造时控制锻造温度，锻后利用锻造余热进行淬火。锻热淬火不仅简化工序，节约工时，降低成本，还可提高调质钢的强韧性，这是由于回火后容易得到均匀的回火索氏体并且提高了回火稳定性所致。
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选择合适的冷却介质，保证工件淬透，又不致严重变形和开裂。碳素调质钢采用冷却能力较强的淬火介质(水或水溶液);对于形状较复杂的薄壁零件，因容易产生变形和开裂，应采用双液淬火;合金调质钢可采用油冷;对于形状简单和截面尺寸较大的零件，可用双液淬火
回火
属于高温回火。要考虑防止回火脆性。碳素调质钢没有第二回火脆性，因此高温回火后采用空气冷却即可。合金调质钢具第二类回火脆性，其高温回火保温时间不宜过长，并且回火后应快冷
250～280
42SiMn
840～860
油
640～660
610～630
空气或油
200～230
220～250
45MnB
840～860
油
610～630
600～650
550～600
空气或油
220～230
220～250
250～280
40MnVB
830～850
油
600～650
580～620
550～600
空气或油
影响调质处理质量的最重要的因素是钢的淬透性，而钢的淬透性又主要取决于溶入奥氏体中的合金元素的种类、数量及奥氏体均匀化的程度，所以淬火加热的保温时间必须能使足够的碳化物溶于奥氏体中，并均匀化。调质热处理工艺的特点见表8- 12。
表8-12调质热处理工艺的特点
工艺
特点
淬火加热
淬火加热规范应充分考虑提高钢的淬透性，在不使奥氏体晶粒长大的前提下，选择足够高的加热温度，保温时间必须使碳及合金元素充分固溶于奥氏体中并力求奥氏体均匀化
冷却介质
回火温度(℃)
冷却介质
调质后的硬度HBS
35
840～860
水
550～560
空气
220～250
45
820～840
水
600～640
560～600
540～570
空气
200～230
220～250
250～280
40Cr
840～860
油
640～680
600～640
560～600
空气
220～230
220～250
25
尺寸(mm)
温度(℃)
冷却介质
温度(℃)
冷却介质
45
850
水
550
水
25
40Mn2
840
水
520
水
25
45Mn2
840
油
550
水或油
25
42Mn2V
860
油
600
水
25
35SiMn
900
水
590
水或油
25
40B
840
水
550
水
25
40MnB
850
油
500
水或油
25
40MnVB
850
油
500
水或油
25
13.淬火与回火保温时间的确定原则
影响淬火加热时间的因素很多，如工件的化学成分、加热介质、炉温、工件的形状和尺寸、装炉方式及装炉量等。在盐浴炉中加热时，碳钢的保温时间一般为0.25～0.4min/mm;低合金钢为0.3～0.5min/mm;在空气电阻炉中加热时，碳钢为10～1.2min/mm;低合金钢为1.2～1.5min/mm;火焰炉加热时的保温时间介于二者之间。零件的尺寸越大，装炉量越多，加热时间越长;装炉时零件放置间隔大则加热快;提高炉温可以缩短加热时间，采取高于正常淬火温度50～100℃的快速加热方式，可减少零件变形。回火时间与设备类型、回火温度、零件尺寸及装炉量等因素有关，应根据生产实践确定。在有强制空气循环装置的电炉中回火时，回火保温系数为1.5～2.0min/mm，小件取上限，大件取下限。
表8-9常用低淬透性调质钢的化学成分
钢号
化学成分(质量分数%)
C
Si
Mn
Cr
V
B
45
0.42～0.50
0.17～
0.37
0.50～
0.80
40Mn2
0.37～0.44
0.20～
0.40
1.40～
1.80
45Mn2
0.42～
0.49
0.20～
0.40
1.40～
1.80
42Mn2V
0.38～
0.45
0.20～
一、常用调质钢
淬火和随后的高温回火叫调质处理，结构钢在淬火成马氏体并在500～650℃之间回火后，具有强度、塑性及韧性的良好配合，很大一部分机械零件是经过淬火及高温回火后使用的。适用于这种热处理的钢种称为调质钢。调质钢经调质处理后的组织为回火索氏体，这种组织具有较高的σb、σ0.2、σ-1、δ、Ψ、αK、KIC等，脆性转折温度也很低。这种组织是在铁素体基体上均匀分布着粒状碳化物，粒状碳化物起弥散强化作用，溶于铁素体中的合金元素起固溶强化作用，保证了钢且有较高的屈服强度和疲劳强度;这种组织均匀性好，减少了裂纹在局部薄弱地区形成的可能性，可以保证有良好的塑性和韧性;铁素体是从淬火马氏体转变而成的，晶粒细小，使钢的冷脆倾向性大大减小。
40Cr
850
油பைடு நூலகம்
500
水或油
25
40CrSi
900
540
水或油
试样
40CrV
880
油
650
水或油
25
50CrV
860
油
500
水或油
25
表8-15常用中淬透性调质钢的淬火、回火加热温度及冷却介质
钢号
淬火
回火
试样毛坯
尺寸(mm)
温度(℃)
冷却介质
温度(℃)
冷却介质
35CrMo
850
油
550
水或油
25
42CrMo
200～230
220～250
250～280
50Mn2
820～840
油
550～600
油或水
250～280
35CrMo
850～870
油
600～660
空气
250～280
38CrMoAl
930～950
油
600～700
空气
220～280
表8-14常用低淬透性调质钢的淬火、回火加热温度及冷却介质
钢号
淬火
回火
试样毛坯
0.37～
0.45
0.20～
0.40
0.90～
1.20
0.90～
1.20
0.20～
0.30
30CrNi3
0.27～
0.34
0.20～
0.40
0.30～
0.60
1.20～
1.60
2.75～
3.25
40CrNiMo
0.37～
0.44
0.20～
0.40
0.50～
0.80
0.60～
0.90
0.15～
0.25
1.65
4.00～
4.50
W0.80～
1.20
三、调质钢热处理工艺
调质钢的最终热处理大多数是淬火加高温回火的调质处理。其目的是要获得具有良好综合力学性能的回火索氏体(或回火索氏体+回火屈氏体)组织，因此，必须先经完全淬火得到马氏体，然后再进行高温回火处理。应当指出，调质处理是在牺牲钢材强度的条件下提高塑性及韧度的工艺，对发挥材料的强度潜力是十分不利的。
钢号
淬火
回火
试样毛坯尺寸(mm)
温度(℃)
冷却介质
温度(℃)
冷却介质
30Mn2MoW
900
油
610
水或油
25
40CrMnMo
850
油
600
水或油
25
30CrNi3
820
油
500
水或油
25
40CrNiMo
850
油
600
水或油
25
45CrNiMoV
860
油
460
油
试样
25Cr2Ni4W
850
油
500
水或油
0.40
1.60～
1.90
0.07～
0.12
35SiMn
0.32～
0.40
1.10～
1.14
1.10～
1.14
40B
0.37～
0.44
0.20～
0.40
0.60～
0.90
0.001～
0.004
40MnB
0.37～
0.44
0.20～
0.40
1.10～
1.14
0.001～
0.0035
40MnVB
0.37～
1.25～
1.75
续表
钢号
化学成分(质量分数%)
C
Si
Mn
Cr
Mo
Ni
其他
45CrNiMoV
0.42～
0.49
0.20～
0.40
0.50～
0.80
0.80～
1.00
0.20～
0.30
1.30～
1.80
V0.20～
0.30
25Cr2-
Ni4W
0.21～
0.28
0.20～
0.40
0.30～
0.60
1.35～
由于热处理生产技术的不断发展，调质钢的热处理已不仅局限于调质处理，根据不同的性能要求，还可采用正火、表面淬火、等温淬火、淬火和中温回火、淬火和低温回火、化学热处理等工艺。