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CrNi系列合金結(jié)構(gòu)鋼的特性及應(yīng)用對比

在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3077-1999《合金結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)中,CrNi系列合金結(jié)構(gòu)鋼鋼種有11個鋼種,包括:20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4等,以下是CrNi系列合金結(jié)構(gòu)鋼的特性及應(yīng)用對比:
⒈20CrNi:20CrNi鋼具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的淬透性,經(jīng)滲碳及淬火后,心部具有韌性好,表面硬度高,切削加工性尚好,冷變形時塑性中等,焊接性差,焊前應(yīng)預(yù)熱到100~150℃,一般經(jīng)滲碳及淬火回火后使用,20CrNi鋼主要用于制造較高載荷下工作的大型重要滲碳零件,如齒輪、鍵、對軸、花鍵軸等,也可及用作具有高沖擊韌性的調(diào)質(zhì)零件。
⒉40CrNi:40CrNi鋼是一種中碳合金調(diào)質(zhì)鋼,具有高強(qiáng)度、高韌性以及高的淬透性,調(diào)質(zhì)狀態(tài)下,綜合力學(xué)性能良好,低溫沖擊韌度良好,有回火脆性傾向,水冷易產(chǎn)生裂紋,切削加工性良好,但焊接性差,在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,40CrNi鋼主要用于制造截面較大、在熱狀態(tài)下鍛造的沖壓的重要零件,如軸、曲軸、齒輪、連桿、螺釘、圓盤等。
⒊45CrNi:45CrNi鋼性能和40CrNi鋼相近,wanxinsj.cn由于含碳量高,因而其強(qiáng)度和淬透性均稍有提高,45CrNi鋼主要用于制造各種重要的調(diào)質(zhì)件,與40CrNi用途相近,如制造內(nèi)燃機(jī)曲軸,汽車、拖拉機(jī)主軸、連桿、氣門及螺栓等。
⒋50CrNi:50CrNi鋼性能比45CrNi鋼更好,50CrNi鋼主要用于制造截面較大的軸類或其他較重要的調(diào)質(zhì)零件,如內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽車和拖拉的主軸、變速箱曲軸、氣門、螺栓、螺桿等。
⒌12CrNi2:12CrNi2鋼是一種低碳合金滲碳結(jié)構(gòu)鋼,具有高強(qiáng)度、高韌性及高淬透性,冷變形時塑性中等,低溫韌性較好,切削加工性和焊接性較好,大型鍛件時有形成白點(diǎn)的傾向,回火脆性傾向小,12CrNi2鋼主要用于制造要求心部韌性較高而強(qiáng)度不太高的受力較復(fù)雜的中、小滲碳零件或氰化零件,如傳動齒輪、軸套、活塞銷、推桿、齒套、凸輪、共鍵軸等。
12CrNi3:12CrNi3鋼是一種高級滲碳鋼,淬火加低溫回火或高溫回火后,均具有良好的綜合力學(xué)性能,低溫沖擊韌度好,缺口敏感性小,切削加工性及焊接性尚好,但有回火脆性,白點(diǎn)敏感性較高,滲碳后均需進(jìn)行二次淬火,特殊情況還需要冷處理,12CrNi3鋼主要用于制造承受重載荷并要求高強(qiáng)度、高硬度和高韌性的各種滲碳零件和氰化零件等。
⒎20CrNi3:20CrNi3鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)或淬火低溫回火后都有良好的綜合力學(xué)性能,低溫沖擊韌性也較好,此鋼有白點(diǎn)敏感傾向,高溫回火有回火脆性傾向。淬火到半馬氏體硬度,油淬時可淬透¢50~70mm,可切削加工性良好,焊接性中等,20CrNi3鋼主要用于制造重載荷條件下工作的大型滲碳零件,如齒輪、軸、蝸桿、凸輪、活塞銷、螺栓、雙頭螺栓、銷釘?shù)取?
⒏30CrNi3:30CrNi3鋼具有極佳的淬透性,強(qiáng)度和韌性較高,經(jīng)淬火加低溫回火或高溫回火后均具有良好的綜合力學(xué)性能,切削加工性良好,但冷變形時塑性低,焊接性差,有白點(diǎn)敏感性及回火脆性傾向,一般均在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,30CrNi3鋼主要用于制造重要的較大截面的零件和受扭轉(zhuǎn)載荷及沖擊載荷較高而且要求淬透性的大型重要零件,如曲軸、連桿、齒輪、軸、蝸桿等以及熱態(tài)鍛造和沖壓零件等。
37CrNi3:37CrNi3鋼具有高韌性,淬透性很高,油冷可把¢150mm的零件完全淬透,在450℃時抗蠕變性穩(wěn)定,低溫沖擊韌度良好,在450~550℃范圍內(nèi)回火時有第二類回火脆性,形成白點(diǎn)傾向較大.由于淬透性很好,必須采用正火及高溫回火來降低硬度,改善切削加工性,一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,37CrNi3鋼主要用于制造承受高載荷或沖擊載荷的大截面零件,以及低溫條件下工作并承受沖擊載荷的零件;也可用作熱態(tài)鍛造和沖壓的零件等。
⒑12Cr2Ni4:12Cr2Ni4鋼是一種合金滲碳鋼,具有高強(qiáng)度、高韌性,淬透性良好,滲碳淬火后表面硬度和耐磨性很高,切削加工性尚好,冷變形肘塑性中等,但有白點(diǎn)敏感性及回火脆性,焊接性差,焊前需預(yù)熱,一般在滲碳及二次淬火,低溫回火后使用,12Cr2Ni4鋼主要用于制造截面較大、載荷高、韌性好、交變應(yīng)力下工作的重要滲碳零件等,采用滲碳及二次淬火、低溫回火后,用于制造高載荷的大型滲碳件,如各種齒輪、蝸輪、蝸桿、軸等,也可經(jīng)淬火及低溫回火后使用,制造高強(qiáng)度、高韌性的機(jī)械零件。
20Cr2Ni4:20Cr2Ni4鋼的強(qiáng)度、韌性及淬透性均高于12Cr2Ni4,滲碳后不能直接淬火,而在淬火前需進(jìn)行一次高溫回火,以減少表層大量殘余奧氏體,冷變形塑性中等,切削加工性尚可,焊接性差,焊前應(yīng)預(yù)熱到150°C,自點(diǎn)敏感性大,有回火脆性傾向,20Cr2Ni4鋼主要用于制造比12Cr2Ni4鋼性能要求更高的大截面滲碳零件及調(diào)質(zhì)零件。

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資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部
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