机械结构用钢课件

5.3 Steels for mechanical 5.3 Steels for mechanical structurestructure机械机械机械机械(jxi)(jxi)(jxi)结构用钢结构用钢结构用钢结构用钢 vvv5.3.1Briefintroductionofstructuralsteels5.3.1Briefintroductionofstructuralsteels5.3.1Briefintroductionofstructuralsteelsvvv结构钢综述结构钢综述结构钢综述结构钢综述结构钢综述结构钢综述(zngsh)(zngsh)(zngsh)vvv5.3.2Steelsforhardeningandtempering5.3.2Steelsforhardeningandtempering5.3.2Steelsforhardeningandtemperingvvv调质钢调质钢调质钢调质钢调质钢调质钢 vvv5.3.3Casehardeningsteels5.3.3Casehardeningsteels5.3.3Casehardeningsteels外表硬化钢外表硬化钢外表硬化钢外表硬化钢外表硬化钢外表硬化钢 vvv5.3.4Ultrahigh-strengthsteels5.3.4Ultrahigh-strengthsteels5.3.4Ultrahigh-strengthsteels超高强度钢超高强度钢超高强度钢超高强度钢超高强度钢超高强度钢 vvv5.3.5Springsteels5.3.5Springsteels5.3.5Springsteels弹簧钢弹簧钢弹簧钢弹簧钢弹簧钢弹簧钢 vvv5.3.6Bearingsteels5.3.6Bearingsteels5.3.6Bearingsteels滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢 vvv5.3.7Free-cuttingsteels5.3.7Free-cuttingsteels5.3.7Free-cuttingsteels易削钢易削钢易削钢易削钢易削钢易削钢 vvv5.3.8Caststeels5.3.8Caststeels5.3.8Caststeels铸钢铸钢铸钢铸钢铸钢铸钢第一页，共五十六页。5.3.1Briefintroductionof5.3.1Briefintroductionofstructuralsteelsstructuralsteels结构钢综述结构钢综述结构钢综述结构钢综述(zngsh)(zngsh)(zngsh)vv机械结构用钢系指用以制造各种机器零件的钢种，例机械结构用钢系指用以制造各种机器零件的钢种，例机械结构用钢系指用以制造各种机器零件的钢种，例机械结构用钢系指用以制造各种机器零件的钢种，例如轴类、齿轮、紧固件、轴承和高强度结构等，广泛应如轴类、齿轮、紧固件、轴承和高强度结构等，广泛应如轴类、齿轮、紧固件、轴承和高强度结构等，广泛应如轴类、齿轮、紧固件、轴承和高强度结构等，广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、电站设备、飞机用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、电站设备、飞机用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、电站设备、飞机用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、电站设备、飞机及火箭等装置上。及火箭等装置上。及火箭等装置上。及火箭等装置上。vv1.工作条件与性能要求工作条件与性能要求vv2.淬透性淬透性vv3.Me在机器结构钢中的作用在机器结构钢中的作用(zuyng)(zuyng)vv4.碳含量与热处理工艺的选择碳含量与热处理工艺的选择vv5.机器结构钢的分类机器结构钢的分类第二页，共五十六页。1.1.工作条件与性能工作条件与性能(xngnng)(xngnng)要求要求vv主主主主要要要要承承承承受受受受拉拉拉拉、压压压压、弯弯弯弯、扭扭扭扭、冲冲冲冲击击击击、疲疲疲疲劳劳劳劳应应应应力力力力，且且且且往往往往往往往往是是是是几几几几种种种种载载载载荷荷荷荷同同同同时时时时作作作作用用用用。可可可可以以以以是是是是恒恒恒恒载载载载或或或或变变变变载载载载，作作作作用用用用力力力力的的的的方方方方向向向向是是是是单单单单向向向向或或或或反反反反复复复复的的的的。工工工工作作作作环环环环境境境境是是是是大大大大气气气气、水水水水和和和和润润润润滑滑滑滑油油油油，温温温温度度度度在在在在-5050+100+100范围之间。范围之间。范围之间。范围之间。vv一一一一般般般般机机机机械械械械零零零零件件件件的的的的主主主主要要要要失失失失效效效效形形形形式式式式是是是是变变变变形形形形和和和和断断断断裂裂裂裂。为为为为保保保保证证证证机机机机械械械械零零零零件件件件正正正正常常常常工工工工作作作作，必必必必须须须须要要要要求求求求有有有有良良良良好好好好力力力力学学学学性性性性能能能能，如如如如足足足足够够够够高高高高的的的的强强强强度度度度、塑性、冲击韧度和疲劳强度等。塑性、冲击韧度和疲劳强度等。塑性、冲击韧度和疲劳强度等。塑性、冲击韧度和疲劳强度等。vv很很很很显显显显然然然然，欲欲欲欲满满满满足足足足(mnz)(mnz)机机机机械械械械结结结结构构构构用用用用钢钢钢钢的的的的性性性性能能能能要要要要求求求求，必必必必须须须须对对对对其其其其进进进进行行行行热热热热处处处处理理理理强强强强化化化化，才才才才能能能能充充充充分分分分发发发发挥挥挥挥钢钢钢钢材材材材的的的的性性性性能能能能潜潜潜潜力力力力。MM相相相相变变变变及及及及随随随随后后后后的的的的回回回回火火火火转转转转变变变变综综综综合合合合应应应应用用用用了了了了固固固固溶溶溶溶强强强强化化化化、沉沉沉沉淀淀淀淀强强强强化化化化、细细细细晶晶晶晶强强强强化化化化和相变强化的机理，是最重要、最经济的强化手段和相变强化的机理，是最重要、最经济的强化手段和相变强化的机理，是最重要、最经济的强化手段和相变强化的机理，是最重要、最经济的强化手段。第三页，共五十六页。2.2.淬透性淬透性淬透性淬透性vv淬淬透透性性对对机机械械结结构构用用钢钢具具有有十十分分重重要要的的意意义义。淬淬透透的的钢钢可可获获得得高高强强度度、高高屈屈强强比比、高高疲疲劳劳强强度度和和高高冲冲击击韧韧度度，以以及及低低的的韧韧脆脆转转折折温温度度TK。钢钢中中合合金金元元素素可可明明显显提提高高钢钢的的淬淬透透性性。对对淬淬透透性性要要求求不不高高的的合合金金结结构构钢钢，才才采采用用单单一一(dny)(dny)的的合合金金元元素素合合金金化化方方案案；要要求求较较高高淬淬透透性性者者均均采采用用多多元元少少量量的的合合金金元元素素综合合金化方法。综合合金化方法。第四页，共五十六页。3.Me在机器在机器(jq)结构钢中的作用结构钢中的作用v主加元素：主加元素：B、Mn、Cr、Si、Niv提高淬透性，强化提高淬透性，强化F，v提高综合力学性能提高综合力学性能v附加元素：附加元素：Ti、V、W、Mov细化晶粒，提高回火稳定性，细化晶粒，提高回火稳定性，v抑制抑制(yzh)第二类回火脆性第二类回火脆性W、Mo第五页，共五十六页。4.碳含量碳含量(hnling)与热处理工艺的选与热处理工艺的选择择vv碳碳是是机机械械结结构构用用钢钢中中最最主主要要的的元元素素，溶溶入入A的的碳碳量量不不仅仅直直接接决决定定了了M的的硬硬度度，而而且且对对M的的形形态态及及回回火后的组织火后的组织(zzh)(zzh)性能有很大影响。性能有很大影响。vv对对不不重重要要的的机机器器零零件件，当当综综合合力力学学性性能能要要求求不不高高硬度硬度229HBS时，可选用中碳钢经正火即可。时，可选用中碳钢经正火即可。vv外外外外表表表表要要要要求求求求耐耐耐耐磨磨磨磨性性性性好好好好及及及及高高高高的的的的接接接接触触触触疲疲疲疲劳劳劳劳抗抗抗抗力力力力，整整整整体体体体又又又又承承承承受受受受冲冲冲冲击击击击负负负负荷荷荷荷心心心心部部部部要要要要求求求求较较较较高高高高强强强强韧韧韧韧性性性性的的的的零零零零件件件件，如如如如汽汽汽汽车车车车、拖拖拖拖拉拉拉拉机机机机变变变变速速速速箱箱箱箱齿齿齿齿轮轮轮轮，应应应应选选选选用用用用渗渗渗渗碳碳碳碳钢钢钢钢，即即即即低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢或或或或低低低低碳碳碳碳合合合合金金金金钢钢钢钢，采采采采用渗碳、淬火和低温回火的热处理工艺。用渗碳、淬火和低温回火的热处理工艺。用渗碳、淬火和低温回火的热处理工艺。用渗碳、淬火和低温回火的热处理工艺。第六页，共五十六页。4.碳含量与热处理工艺碳含量与热处理工艺(gngy)的选择的选择vv综综综综合合合合力力力力学学学学性性性性能能能能要要要要求求求求较较较较高高高高的的的的零零零零件件件件，如如如如各各各各类类类类轴轴轴轴、连连连连杆杆杆杆、螺螺螺螺栓栓栓栓等等等等，应应应应选选选选用用用用调调调调质质质质钢钢钢钢，即即即即中中中中碳碳碳碳钢钢钢钢或或或或中中中中碳碳碳碳合合合合金金金金钢钢钢钢，采采采采用用用用调调调调质质质质处处处处理，使其获得较高强度的同时也有较高的韧度。理，使其获得较高强度的同时也有较高的韧度。理，使其获得较高强度的同时也有较高的韧度。理，使其获得较高强度的同时也有较高的韧度。vv较较高高碳碳含含量量的的碳碳素素钢钢和和合合金金钢钢属属于于弹弹簧簧(tnhung)(tnhung)钢钢，可可用用来来制制造造弹弹簧簧(tnhung)(tnhung)，为为了了保保证证弹弹簧簧(tnhung)(tnhung)钢钢的的高高弹弹性性极限和疲劳强度，应采用淬火极限和疲劳强度，应采用淬火+中温回火的热处理工艺。中温回火的热处理工艺。vv轴轴承承应应选选用用高高碳碳的的滚滚动动轴轴承承钢钢制制作作，经经淬淬火火+低低温温回回火火后后的的轴轴承承，具具有有高高硬硬度度、高高耐耐磨磨性性和和高高的的接接触触疲劳抗力以及适当的韧度。疲劳抗力以及适当的韧度。第七页，共五十六页。5.5.机械机械机械机械(jxi)(jxi)结构用钢的分类结构用钢的分类结构用钢的分类结构用钢的分类v按热处理工艺按热处理工艺(gngy)特点和用途不特点和用途不同，将其分为调质钢、外表硬化同，将其分为调质钢、外表硬化钢渗碳钢、渗氮钢、超高强钢渗碳钢、渗氮钢、超高强度钢、弹簧钢、滚动轴承钢及易度钢、弹簧钢、滚动轴承钢及易切削钢等。切削钢等。第八页，共五十六页。5.3.2Steelsforhardeningandtempering调质调质(diozh)(diozh)钢钢vv调质钢一般指经调质处理后使用的中碳钢或中碳合金钢。调质钢一般指经调质处理后使用的中碳钢或中碳合金钢。调质钢一般指经调质处理后使用的中碳钢或中碳合金钢。调质钢一般指经调质处理后使用的中碳钢或中碳合金钢。vv1.1.工作条件、常见失效形式与性能要求工作条件、常见失效形式与性能要求工作条件、常见失效形式与性能要求工作条件、常见失效形式与性能要求vv如机床主轴、汽车拖拉机后桥半轴、发动机曲轴等，在多种应力如机床主轴、汽车拖拉机后桥半轴、发动机曲轴等，在多种应力如机床主轴、汽车拖拉机后桥半轴、发动机曲轴等，在多种应力如机床主轴、汽车拖拉机后桥半轴、发动机曲轴等，在多种应力负荷下工作的，受力较复杂，有时还受到冲击载荷作用，在轴颈或负荷下工作的，受力较复杂，有时还受到冲击载荷作用，在轴颈或负荷下工作的，受力较复杂，有时还受到冲击载荷作用，在轴颈或负荷下工作的，受力较复杂，有时还受到冲击载荷作用，在轴颈或花键等部位还存在较剧烈摩擦。其主要失效形式有：主要是由于承花键等部位还存在较剧烈摩擦。其主要失效形式有：主要是由于承花键等部位还存在较剧烈摩擦。其主要失效形式有：主要是由于承花键等部位还存在较剧烈摩擦。其主要失效形式有：主要是由于承受交变受交变受交变受交变(jiobin)(jiobin)的扭转、弯曲载荷所引起的疲劳断裂，以及由于工件的扭转、弯曲载荷所引起的疲劳断裂，以及由于工件的扭转、弯曲载荷所引起的疲劳断裂，以及由于工件的扭转、弯曲载荷所引起的疲劳断裂，以及由于工件的塑韧性缺乏而导致的脆性断裂；在摩擦副的配合处承受强烈摩擦的塑韧性缺乏而导致的脆性断裂；在摩擦副的配合处承受强烈摩擦的塑韧性缺乏而导致的脆性断裂；在摩擦副的配合处承受强烈摩擦的塑韧性缺乏而导致的脆性断裂；在摩擦副的配合处承受强烈摩擦磨损，工件本身由于硬度低、耐磨性差而造成的过度磨损等。因此，磨损，工件本身由于硬度低、耐磨性差而造成的过度磨损等。因此，磨损，工件本身由于硬度低、耐磨性差而造成的过度磨损等。因此，磨损，工件本身由于硬度低、耐磨性差而造成的过度磨损等。因此，要求其具有良好的综合力学性能即既要有高强度，又要求良好塑、要求其具有良好的综合力学性能即既要有高强度，又要求良好塑、要求其具有良好的综合力学性能即既要有高强度，又要求良好塑、要求其具有良好的综合力学性能即既要有高强度，又要求良好塑、韧性。韧性。韧性。韧性。第九页，共五十六页。曲曲轴轴连杆螺栓连杆螺栓(lushun)(lushun)及其热处理及其热处理工艺工艺第十页，共五十六页。2.化学成分特点化学成分特点(tdin)(tdin)vv1中碳中碳vv2 2合金化原那么合金化原那么合金化原那么合金化原那么 主加元素：主加元素：主加元素：主加元素：CrCr、NiNi、MnMn、SiSi及微及微及微及微量量量量B B等，主要作用为提高等，主要作用为提高等，主要作用为提高等，主要作用为提高(tgo)(tgo)淬透性，强化淬透性，强化淬透性，强化淬透性，强化F F；辅加元素：；辅加元素：；辅加元素：；辅加元素：WW、MoMo、V V、TiTi等，主要作用为细化晶粒、进一步提高等，主要作用为细化晶粒、进一步提高等，主要作用为细化晶粒、进一步提高等，主要作用为细化晶粒、进一步提高(t(tgo)go)钢的淬透性，钢的淬透性，钢的淬透性，钢的淬透性，WW、MoMo还起着防止第二类回火脆性作用。还起着防止第二类回火脆性作用。还起着防止第二类回火脆性作用。还起着防止第二类回火脆性作用。另外另外另外另外WW、MoMo、V V、CrCr、SiSi等还可有效提高等还可有效提高等还可有效提高等还可有效提高(tgo)(tgo)钢的回火钢的回火钢的回火钢的回火稳定性。稳定性。稳定性。稳定性。vv3.热处理特点热处理特点vv1 1预先热处理预先热处理预先热处理预先热处理退火或正火。退火或正火。退火或正火。退火或正火。vv2最终热处理最终热处理调质组织为回火索氏体或调质组织为回火索氏体或调质局部外表淬火、低温回火。调质局部外表淬火、低温回火。第十一页，共五十六页。4.常用常用(chnyn)(chnyn)调质钢调质钢 vv1 1低透性调质钢低透性调质钢低透性调质钢低透性调质钢D0D0油油油油303040mm40mm如如如如4545U20452U20452、40Cr40CrA20402A20402等；等；等；等；vv2 2中淬透性调质钢中淬透性调质钢中淬透性调质钢中淬透性调质钢D0D0油油油油404060mm60mm如如如如42CrMo42CrMoA30352)A30352)、38CrMoAlA(A33382)38CrMoAlA(A33382)等等等等vv3 3高淬透性调质钢高淬透性调质钢高淬透性调质钢高淬透性调质钢D0D0油油油油60mm60mm如如如如40CrNiMoA(A50403)40CrNiMoA(A50403)等。等。等。等。vv某某某某40Cr40Cr钢制作的汽车发动机连杆螺栓的生产加工工艺路线如下钢制作的汽车发动机连杆螺栓的生产加工工艺路线如下钢制作的汽车发动机连杆螺栓的生产加工工艺路线如下钢制作的汽车发动机连杆螺栓的生产加工工艺路线如下所示所示所示所示:下料下料下料下料锻造锻造锻造锻造(dunzo)(dunzo)正火正火正火正火vv粗机加工粗机加工粗机加工粗机加工调质调质调质调质精加工精加工精加工精加工装配。装配。装配。装配。第十二页，共五十六页。5.调质调质(diozh)(diozh)零件用钢的新进展零件用钢的新进展v1低碳马氏体钢低碳马氏体钢v表表5-低碳马氏体低碳马氏体15MnVB钢与调质钢与调质40Cr钢性能钢性能(xngnng)比照比照钢钢号号号号状状状状态态硬硬硬硬度度度度/H/H/H/HRCRCRCRCb b b b/MP/MP/MP/MPa a a as s s s/MPa/MPa/MPa/MPa5 5 5 5/%/%/%/%/%/%/%/%a a a aK K K K/J/J/J/Jc c c cm m m m-2-2-2-2a a a aK K K K（-50505050）/J J J Jcmcmcmcm-2-2-2-215M15M15M15MnVBnVBnVBnVB40C40C40C40Cr r r r低碳低碳低碳低碳M M M M调质调质态态43434343383838381351351351353 3 3 31001001001000 0 0 0113311331133113380080080080012.612.612.612.69 9 9 9515151514545454595959595606060607070707040404040第十三页，共五十六页。为为进进一一步步提提高高劳劳动动生生产产率率、节节约约能能源源、降降低低本本钱钱，近近年年来来世世界界各各国国正正在在研研制制开开发发非非调调质质钢钢，以以取取代代需需淬淬、回回火火的的调调质质钢钢。非非调调质质钢钢的的化化学学成成分分特特点点是是在在中中碳碳碳碳钢钢成成分分的的根根底底上上添添加加微微量量(WMe0.2%)的的V、Ti、Nb等等元元素素，所所以以俗俗称称微微合合金金非非调调质质钢钢。其其突突出出优优点点是是不不需需淬淬、回回火火处处理理，它它通通过过控控制制轧轧制制或或锻锻造造工工艺艺，在在空空冷冷条条件件下下即即可可使使零零件件获获得得较较满满意意的的综综合合力力学学性性能能，其其显显微微组组织织为为F+P。其其强强韧韧化化机机制制是是靠靠微微合合金金元元素素在在热热变变形形加加工工后后冷冷却却时时，从从F中中析析出出弥弥散散的的K或或氮氮化化物物质质点点形形成成沉沉淀淀强强化化，同同时时又又通通过过控控制制P与与F量量的的比比例例(bl)(bl)与与P的的片片层层间间距距、细细化化晶晶粒粒等等途途径径，来来保保证证其其强强度度和和良良好好韧韧性性的的配配合合。目目前前该该钢钢存存在在的的主主要要缺缺点点是是塑塑性性、冲冲击击韧韧性性偏偏低低，因因而而限限制制了了它它在强冲击条件下的应用。在强冲击条件下的应用。为为了了满满足足汽汽车车工工业业迅迅速速开开展展对对高高强强韧韧性性非非调调质质钢钢的的需需要要，近近年年来来又又开开展展了了B型型和和M型型微微合合金金非非调调质质钢钢，这这两两类类钢钢在在锻锻轧轧后后的的冷冷却却中中即即可可获获得得B和和M或或以以M为为主主的的组组织织，其其成成分分特特点点是是降降碳碳并并适适当当添添加加Mn、铬铬、钼钼、钒钒、硼硼，使使钢钢在在获获得得高高于于900MPa抗抗拉拉强强度度的的同同时时保保持持足足够够的的塑塑性和韧性。性和韧性。2中碳微合金中碳微合金(hjn)(hjn)非调质钢非调质钢第十四页，共五十六页。2中碳微合金中碳微合金(hjn)(hjn)非调质钢非调质钢v我国已在多种型号的汽车曲轴、连杆上成功我国已在多种型号的汽车曲轴、连杆上成功(chnggng)应用微合金非调质钢，例如我国应用微合金非调质钢，例如我国一气一气CA15型汽车发动机曲轴采用非调质钢型汽车发动机曲轴采用非调质钢YF45V代替原代替原45钢正火或调质，其力学性能钢正火或调质，其力学性能如表如表5-910所示符合所示符合CA15曲轴产品要求。中碳微合金非调质钢的开发应用有着广阔曲轴产品要求。中碳微合金非调质钢的开发应用有着广阔的开展前景。的开展前景。v表表5-910非调质钢与调质钢力学性能的比照非调质钢与调质钢力学性能的比照材料材料材料材料b b b b/MpaMpaMpaMpas s s s/MPaMPaMPaMPa5 5 5 5/%/%/%/%/%A A A AK K K K/J/J/J/J硬度硬度硬度硬度/HBS/HBS/HBS/HBSYF45VYF45VYF45VYF45V（非（非（非（非调质钢调质钢）45454545（正火）（正火）（正火）（正火）45454545（调质调质）77977977977965265265265278478478478447347347347336036036036051951951951916.516.516.516.523.023.023.023.019.019.019.019.0333333334040404043434343272727273535353586868686220220220220240240240240170170170170195195195195210210210210240240240240第十五页，共五十六页。5.3.3Casehardeningsteels外表外表(wibio)(wibio)硬化钢硬化钢vv1.1.概述概述概述概述 vv此类钢适于制造通过某种热处理工艺使零件外表坚此类钢适于制造通过某种热处理工艺使零件外表坚硬耐磨而心部韧性适当的零件，由于表层具有较高的硬耐磨而心部韧性适当的零件，由于表层具有较高的剩余压应力而使其疲劳性能显著提高。欲达表硬内韧剩余压应力而使其疲劳性能显著提高。欲达表硬内韧效果，有以下三种选择：效果，有以下三种选择：vv1承受承受(chngshu)(chngshu)剧烈冲击、接触应力较大且要求剧烈冲击、接触应力较大且要求耐磨的零件，宜采用低碳钢渗碳淬火工艺；耐磨的零件，宜采用低碳钢渗碳淬火工艺；vv2圆柱形或形状较简单零件，采用中碳钢的圆柱形或形状较简单零件，采用中碳钢的高频或中频感应加热外表淬火工艺；高频或中频感应加热外表淬火工艺；vv3 3机床主轴、丝杠和发动机曲轴等要求尺寸精确的机床主轴、丝杠和发动机曲轴等要求尺寸精确的机床主轴、丝杠和发动机曲轴等要求尺寸精确的机床主轴、丝杠和发动机曲轴等要求尺寸精确的零件，一般采用渗氮处理工艺，加热温度低，热处理变零件，一般采用渗氮处理工艺，加热温度低，热处理变零件，一般采用渗氮处理工艺，加热温度低，热处理变零件，一般采用渗氮处理工艺，加热温度低，热处理变形小。形小。形小。形小。vv 此外，激光外表热处理等新工艺也逐步被采用。此外，激光外表热处理等新工艺也逐步被采用。此外，激光外表热处理等新工艺也逐步被采用。此外，激光外表热处理等新工艺也逐步被采用。第十六页，共五十六页。2.渗碳渗碳(shntn)(shntn)钢钢 vv1工作条件、常见失效形式与性能要求工作条件、常见失效形式与性能要求vv此类钢主要用于在承受较强烈摩擦此类钢主要用于在承受较强烈摩擦(mc)(mc)磨损和较磨损和较大冲击载荷条件下工作的机械零件，如汽车、拖拉大冲击载荷条件下工作的机械零件，如汽车、拖拉机上的变速齿轮，内燃机上的凸轮、活塞销等。此机上的变速齿轮，内燃机上的凸轮、活塞销等。此类零件常见的失效形式主要有工作外表承受较大的类零件常见的失效形式主要有工作外表承受较大的接触疲劳载荷而引起的局部破坏俗称麻点剥落，接触疲劳载荷而引起的局部破坏俗称麻点剥落，承载较重而引起的工作外表过度磨损，或是由于工承载较重而引起的工作外表过度磨损，或是由于工作时承受的冲击载荷过大而导致的断裂等。因此，作时承受的冲击载荷过大而导致的断裂等。因此，这类零件工作时要求其外表硬而耐磨，而零件心部这类零件工作时要求其外表硬而耐磨，而零件心部那么要求有较高的韧性和强度以承受较大冲击载荷那么要求有较高的韧性和强度以承受较大冲击载荷作用，即作用，即“表硬内韧是其主要性能要求。表硬内韧是其主要性能要求。第十七页，共五十六页。2.渗碳渗碳(shntn)(shntn)钢钢vv2化学成分特点化学成分特点v低碳低碳(Wc=0.10.25%)：实际为渗碳：实际为渗碳件心部的含碳量，这对保证工件心部有件心部的含碳量，这对保证工件心部有足够塑、韧性是十分必要的。假设碳含足够塑、韧性是十分必要的。假设碳含量过低，外表的渗碳层易于剥落量过低，外表的渗碳层易于剥落;碳含量碳含量过高，那么心部塑、韧性下降，并使表过高，那么心部塑、韧性下降，并使表层的压应力减少，从而降低层的压应力减少，从而降低(jingd)(jingd)弯曲疲劳弯曲疲劳强度。强度。v合金化原那么：其主加元素为合金化原那么：其主加元素为Cr、Mn、Ni、Si、B等，提高心部淬透性和等，提高心部淬透性和强化强化F;辅加元素辅加元素W、Mo、V、Ti等，用等，用以细化晶粒、进一步提高心部淬透性。以细化晶粒、进一步提高心部淬透性。第十八页，共五十六页。2.渗碳渗碳(shntn)(shntn)钢钢v3热处理特点热处理特点vv预先热处理一般预先热处理一般(ybn)(ybn)为正火为正火；vv最终热处理一般为渗碳后进行淬火及低最终热处理一般为渗碳后进行淬火及低温回火，以获得高硬度、高耐磨性的表层及温回火，以获得高硬度、高耐磨性的表层及强而韧的心部。强而韧的心部。图图图图 渗碳后常用热处理工艺渗碳后常用热处理工艺渗碳后常用热处理工艺渗碳后常用热处理工艺(gngy)(gngy)1 1直接淬火法；直接淬火法；直接淬火法；直接淬火法；2 2一次淬火法；一次淬火法；一次淬火法；一次淬火法；3 3二次淬火法二次淬火法二次淬火法二次淬火法第十九页，共五十六页。4渗碳渗碳(shntn)(shntn)钢经最终热处理后钢经最终热处理后的的组织特征组织特征vv经最终热处理后的组织应为:vv表层由回火M加粒状合金K及少量(sholing)(sholing)剩余A组成;vv心部由低碳回火M及少量F(淬透时)或F加M(未淬透时)组成。第二十页，共五十六页。5常用常用(chnyn)渗碳渗碳钢钢vv低淬透性低淬透性(低强度低强度)渗碳钢渗碳钢(D0水水2035mm，WMe2%,b800MPavv常用钢种常用钢种(gngzhng)(gngzhng)有有20(U20212)、20Cr(A20212)等，其淬透性低，只适用等，其淬透性低，只适用于受力不大、对心部强度要求不高的小于受力不大、对心部强度要求不高的小型、耐磨渗碳件，如套筒、活塞销等。型、耐磨渗碳件，如套筒、活塞销等。第二十一页，共五十六页。5常用常用(chnyn)渗碳钢渗碳钢vv中淬透性中淬透性(中强度中强度)渗碳钢渗碳钢(D0油油2560mm，WMe=25%，b=8001200MPa)常用钢种有常用钢种有常用钢种有常用钢种有20CrMnTi(A26202)20CrMnTi(A26202)等，这类钢的淬透等，这类钢的淬透等，这类钢的淬透等，这类钢的淬透性与心部强度均较高，可用于制造一般机器中较为重性与心部强度均较高，可用于制造一般机器中较为重性与心部强度均较高，可用于制造一般机器中较为重性与心部强度均较高，可用于制造一般机器中较为重要的渗碳件，如汽车要的渗碳件，如汽车要的渗碳件，如汽车要的渗碳件，如汽车(qch)(qch)、拖拉机变速齿轮及活塞销、拖拉机变速齿轮及活塞销、拖拉机变速齿轮及活塞销、拖拉机变速齿轮及活塞销等。因含有等。因含有等。因含有等。因含有TiTi或或或或V V等阻碍等阻碍等阻碍等阻碍A A晶粒长大的元素，所以渗碳晶粒长大的元素，所以渗碳晶粒长大的元素，所以渗碳晶粒长大的元素，所以渗碳时过热倾向较小，可在渗碳后预冷至时过热倾向较小，可在渗碳后预冷至时过热倾向较小，可在渗碳后预冷至时过热倾向较小，可在渗碳后预冷至860860左右直接左右直接左右直接左右直接淬火、然后低温回火。淬火、然后低温回火。淬火、然后低温回火。淬火、然后低温回火。第二十二页，共五十六页。5常用常用(chnyn)渗碳钢渗碳钢vv高淬透性高淬透性(高强度高强度)渗碳钢渗碳钢(D0油油100mm，WMe，b1200MPa)常用钢种有常用钢种有18Cr2Ni4WA(A52183)等。等。由于具有很高的淬透性、心部强度很高，由于具有很高的淬透性、心部强度很高，因此这类钢可用于制造截面较大因此这类钢可用于制造截面较大(jiod)的的重负荷渗碳件，如航空发动机变速齿轮、重负荷渗碳件，如航空发动机变速齿轮、轴等。轴等。第二十三页，共五十六页。5常用常用(chnyn)渗碳钢渗碳钢v某某20CrMnTi钢制钢制CA-10B载重汽车变速箱中间轴的三档齿轮的载重汽车变速箱中间轴的三档齿轮的加工工艺路线如下加工工艺路线如下:下料下料锻造锻造正火正火加工齿形加工齿形渗碳渗碳(930)、预冷淬火、预冷淬火(830)+低温回火低温回火(200)磨齿。磨齿。v6新的进展新的进展v近年来，生产近年来，生产(shngchn)中采用渗碳钢直接淬火并低温回中采用渗碳钢直接淬火并低温回火，以获得低碳火，以获得低碳M组织，用以制造某些要求综合力学性能组织，用以制造某些要求综合力学性能较高的零件，如传递动力的轴、重要的螺栓等。在某些场较高的零件，如传递动力的轴、重要的螺栓等。在某些场合下，它还可代替中碳钢的调质处理。合下，它还可代替中碳钢的调质处理。第二十四页，共五十六页。例：例：20CrMnTi钢制汽车变速齿轮钢制汽车变速齿轮热处理工艺热处理工艺(gngy)(gngy)曲线曲线第二十五页，共五十六页。3.渗氮钢简介渗氮钢简介(jin(jinji)ji)v渗氮钢多为碳含量偏低的中碳铬钼铝钢如渗氮钢多为碳含量偏低的中碳铬钼铝钢如35CrMo、42CrMo、38CrMoAlA钢等。渗氮钢零件一般经过钢等。渗氮钢零件一般经过调质处理、切削调质处理、切削(qixio)加工和在加工和在500570之间的氮之间的氮化处理过程。零件经渗氮处理后具有以下特点：化处理过程。零件经渗氮处理后具有以下特点：v1不需再进行任何热处理即可得到非常高的不需再进行任何热处理即可得到非常高的外表硬度，因而耐磨性能优越，咬死和擦伤的倾外表硬度，因而耐磨性能优越，咬死和擦伤的倾向小；向小；v2有一定的耐热性，在低于渗氮温度下加热有一定的耐热性，在低于渗氮温度下加热时可保持高硬度，改善抗腐蚀性能；时可保持高硬度，改善抗腐蚀性能；第二十六页，共五十六页。3.渗氮钢简介渗氮钢简介(jinji)(jinji)v3可提高钢件的疲劳强度，改善对缺口的敏感性。可提高钢件的疲劳强度，改善对缺口的敏感性。v4由于氮化处理温度较低，热处理变形小，因此特别适合由于氮化处理温度较低，热处理变形小，因此特别适合于尺寸精度要求较高或最终热处理要求变形小的机械零件如机于尺寸精度要求较高或最终热处理要求变形小的机械零件如机床丝杆、镗杆，大马力内燃机曲轴等。床丝杆、镗杆，大马力内燃机曲轴等。v应当说明的是，随着渗氮新工艺的开展，如氮碳共渗、离应当说明的是，随着渗氮新工艺的开展，如氮碳共渗、离子氮化等工艺的采用子氮化等工艺的采用(ciyng)，可通过氮化处理工艺改善性能，可通过氮化处理工艺改善性能的钢种逐渐增多，如中碳合金结构钢、铬钢、铬钼钢、铬的钢种逐渐增多，如中碳合金结构钢、铬钢、铬钼钢、铬钒钢、镍铬钼钢、铬锰钛钢、铬含量质量分数钒钢、镍铬钼钢、铬锰钛钢、铬含量质量分数5%的模的模具钢具钢H11和和H13，F和和M系列不锈钢，系列不锈钢，A不锈钢和沉淀硬化不不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。锈钢等。第二十七页，共五十六页。5.3.4Ultrahigh-strengthsteels超高强度超高强度(qingd)(qingd)钢钢 v通常认为，抗拉强度超过通常认为，抗拉强度超过1500MPa或屈服强度超过或屈服强度超过1380MPa的合金结构的合金结构钢为超高强度钢。钢为超高强度钢。v1.性能要求性能要求v1很高的强度、比强度其比强度与铝合金接近和疲劳强度很高的强度、比强度其比强度与铝合金接近和疲劳强度在静在静载荷和动载荷条件下，能承受很高的工作应力，从而可减轻结构重量。为载荷和动载荷条件下，能承受很高的工作应力，从而可减轻结构重量。为保证极高的强度，此类钢充分利用了保证极高的强度，此类钢充分利用了M强化、细晶强化、化合物弥散强化与强化、细晶强化、化合物弥散强化与溶质固溶强化等多种机制的复合强化作用。溶质固溶强化等多种机制的复合强化作用。v2足够的韧性足够的韧性评价此钢韧性的指标是材料的断裂韧性。具有较高断裂韧评价此钢韧性的指标是材料的断裂韧性。具有较高断裂韧性的超高强度钢，在复杂的环境下能承受高的工作应力，不致发生低应力脆断。性的超高强度钢，在复杂的环境下能承受高的工作应力，不致发生低应力脆断。而改善韧性的关键是提高钢的纯洁度降低杂质而改善韧性的关键是提高钢的纯洁度降低杂质S、P含量和非金属夹杂物含量含量和非金属夹杂物含量、细化晶粒如采用形变热处理工艺并减小对碳的固溶强化的依赖程度、细化晶粒如采用形变热处理工艺并减小对碳的固溶强化的依赖程度故超高强度钢一般故超高强度钢一般(ybn)是中低碳、甚至是超低碳钢。是中低碳、甚至是超低碳钢。第二十八页，共五十六页。2.类别类别(libi)(libi)、典型牌号及热处、典型牌号及热处理理 vv1低合金低合金(hjn)(hjn)超高强度钢超高强度钢它是在合金它是在合金(hjn)(hjn)调质钢根底上开展起来的，其调质钢根底上开展起来的，其WC=0.30%0.45%，WMe总量总量=5%左右。通过淬火和回火，左右。通过淬火和回火，或者等温淬火处理，可获得或者等温淬火处理，可获得M回火，或回火，或B下下+M回回的混合组织，以到达高强度和良好的韧性。的混合组织，以到达高强度和良好的韧性。vv其典型牌号有其典型牌号有30CrMnSiNi2A、32Si2Mn2MoVA、45CrNiMo1VAD6AC等，等，此类钢的生产本钱较低、用途广泛，主要用于制此类钢的生产本钱较低、用途广泛，主要用于制造飞机结构件，如主起落架的支柱、轮叉、机翼造飞机结构件，如主起落架的支柱、轮叉、机翼主梁；固体火箭发动机壳体、炮筒、高压气瓶和主梁；固体火箭发动机壳体、炮筒、高压气瓶和高强度螺栓等。高强度螺栓等。第二十九页，共五十六页。2.类别、典型类别、典型(dinxng)(dinxng)牌号及热处理牌号及热处理vv1低合金超高强度钢低合金超高强度钢vv提高钢的纯洁度是改善断裂韧性的关键。为提高钢的纯洁度是改善断裂韧性的关键。为了降低钢中气体和非金属夹杂物，通常采用电弧了降低钢中气体和非金属夹杂物，通常采用电弧炉或真空感应炉冶炼铸成电极再经真空自耗重熔。炉或真空感应炉冶炼铸成电极再经真空自耗重熔。如如45CrNiMo1VA钢分别采用四种冶炼工艺，均钢分别采用四种冶炼工艺，均经过经过900正火，正火，880油淬，油淬，550回火回火(huhu)(huhu)，其抗拉强度为其抗拉强度为1520MPa。而断裂韧性却相差很大，。而断裂韧性却相差很大，见下表。见下表。表表表表5-5-45CrNiMo1VA 45CrNiMo1VA钢钢的断裂的断裂的断裂的断裂韧韧性性性性冶冶炼工工艺性能性能真空感真空感应炉加真炉加真空自耗重熔空自耗重熔真空感真空感应炉炉加加电渣重熔渣重熔电弧炉加弧炉加真空自耗真空自耗电弧炉加弧炉加电渣重熔渣重熔断裂断裂韧性性/MPa/MPam m3/23/2104.3104.3104.7104.786.786.784.184.1第三十页，共五十六页。2.类别类别(libi)(libi)、典型牌号及热处理、典型牌号及热处理vv2二次硬化型超高强度钢二次硬化型超高强度钢系指通过淬系指通过淬火火+高温回火后，析出高温回火后，析出(xch)(xch)特殊合金特殊合金K而到达而到达弥散强化二次硬化效果的超高强度钢。弥散强化二次硬化效果的超高强度钢。主要包括主要包括Cr-Mo-V型中碳中合金型中碳中合金M热作模具钢、热作模具钢、高韧性高韧性9Ni-4Co型和型和10Ni-14Co型高韧性超高型高韧性超高强度钢。强度钢。vvH型型Cr-Mo-V型中合金超高强度钢型中合金超高强度钢该该钢是从含钢是从含5%Cr的工模具钢移植而来，由于它的工模具钢移植而来，由于它在高温回火下有很高的强度和较满意的塑韧性，在高温回火下有很高的强度和较满意的塑韧性，抗热性好在常温至抗热性好在常温至500之间有类似良好耐之间有类似良好耐热材料那样的性能，组织稳定热材料那样的性能，组织稳定590、60h和和540、大于、大于100h回火下，从而具有作为回火下，从而具有作为高速飞机高强材料的可能性。高速飞机高强材料的可能性。第三十一页，共五十六页。2.类别类别(libi)(libi)、典型牌号及热处理、典型牌号及热处理v9Ni-4Co型型Ni-Co-Cr-Mo型超高强度钢型超高强度钢如如30Ni9Co4CrMoA钢经淬火后于钢经淬火后于550回火，其抗回火，其抗拉强度为拉强度为15201650MPa，断裂韧性，断裂韧性KC可达可达100MPam1/2以上。该钢的焊接性好，具有良好的以上。该钢的焊接性好，具有良好的热稳定性，适于热稳定性，适于370以下长期使用。以下长期使用。v10Ni-14Co型超高强度钢型超高强度钢其典型钢种是其典型钢种是16Ni10Co14Cr2Mo1AF1410钢，是可焊接的钢，是可焊接的高合金二次硬化型超高强度钢，加热至高合金二次硬化型超高强度钢，加热至830A化后，化后，在空冷条件下形成高位错密度板条在空冷条件下形成高位错密度板条M，经，经510时效时效析出细小析出细小(xxio)弥散分布的合金碳化物弥散分布的合金碳化物M2C取代取代Fe3C，从而获得高强度、高韧性。其抗拉强度达，从而获得高强度、高韧性。其抗拉强度达1620MPa以上、断裂韧性以上、断裂韧性KC大于大于143MPam1/2，抗应力腐蚀性能好，应力腐蚀开裂临，抗应力腐蚀性能好，应力腐蚀开裂临界断裂因子界断裂因子KSCC值高达值高达84MPam1/2，比一般，比一般超高强度钢高超高强度钢高3倍以上，常用于制造飞机重要受力倍以上，常用于制造飞机重要受力构件，如海军飞机着陆钩等。构件，如海军飞机着陆钩等。第三十二页，共五十六页。2.类别类别(libi)(libi)、典型牌号及热处理、典型牌号及热处理vv3 3马氏体时效钢马氏体时效钢马氏体时效钢马氏体时效钢 它是铁它是铁它是铁它是铁-镍基超低碳高合金超高强度钢通过镍基超低碳高合金超高强度钢通过镍基超低碳高合金超高强度钢通过镍基超低碳高合金超高强度钢通过MM相变相变相变相变和时效析出金属间化合物而到达强化效果的超高强度钢。如和时效析出金属间化合物而到达强化效果的超高强度钢。如和时效析出金属间化合物而到达强化效果的超高强度钢。如和时效析出金属间化合物而到达强化效果的超高强度钢。如18Ni18Ni马氏体马氏体马氏体马氏体时效钢经时效钢经时效钢经时效钢经820820固溶处理，然后可在很宽的温度范围内进行时效处理，时固溶处理，然后可在很宽的温度范围内进行时效处理，时固溶处理，然后可在很宽的温度范围内进行时效处理，时固溶处理，然后可在很宽的温度范围内进行时效处理，时效过程效过程效过程效过程(guchng)(guchng)中析出中析出中析出中析出Ni3MoNi3Mo、Ni3TiNi3Ti等金属间化合物，提高了钢的强韧等金属间化合物，提高了钢的强韧等金属间化合物，提高了钢的强韧等金属间化合物，提高了钢的强韧性性性性。vv4 4超高强度不锈钢超高强度不锈钢超高强度不锈钢超高强度不锈钢它是在不锈钢根底上开展起来的，具有较高它是在不锈钢根底上开展起来的，具有较高它是在不锈钢根底上开展起来的，具有较高它是在不锈钢根底上开展起来的，具有较高的强度和耐蚀性。依据其组织和强化机制的不同，也可分为马氏体沉的强度和耐蚀性。依据其组织和强化机制的不同，也可分为马氏体沉的强度和耐蚀性。依据其组织和强化机制的不同，也可分为马氏体沉的强度和耐蚀性。依据其组织和强化机制的不同，也可分为马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等。由淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等。由淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等。由淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等。由于其于其于其于其CrCr、NiNi合金元素含量较高，故其价格也很昂贵，通常用于对强度合金元素含量较高，故其价格也很昂贵，通常用于对强度合金元素含量较高，故其价格也很昂贵，通常用于对强度合金元素含量较高，故其价格也很昂贵，通常用于对强度和耐蚀性都有很高要求的零件。和耐蚀性都有很高要求的零件。和耐蚀性都有很高要求的零件。和耐蚀性都有很高要求的零件。第三十三页，共五十六页。5.3.5Springsteels弹簧钢弹簧钢 vv1.工作条件、主要失效形式与性能要求工作条件、主要失效形式与性能要求 v弹簧钢系指用于制造各种弹簧的钢种。弹簧的主要作用是吸收弹簧钢系指用于制造各种弹簧的钢种。弹簧的主要作用是吸收冲击冲击(chngj)能量，缓和机械的振动和冲击能量，缓和机械的振动和冲击(chngj)作用。作用。第三十四页，共五十六页。1.工作工作(gngzu)(gngzu)条件、主要失效形式与性能要求条件、主要失效形式与性能要求vv其主要的失效形式就是因弯曲或扭转疲劳载荷所导致的弹簧类零其主要的失效形式就是因弯曲或扭转疲劳载荷所导致的弹簧类零其主要的失效形式就是因弯曲或扭转疲劳载荷所导致的弹簧类零其主要的失效形式就是因弯曲或扭转疲劳载荷所导致的弹簧类零件疲劳断裂，以及件疲劳断裂，以及件疲劳断裂，以及件疲劳断裂，以及(yj)(yj)由材料的弹性极限较低而引起弹簧的过量变由材料的弹性极限较低而引起弹簧的过量变由材料的弹性极限较低而引起弹簧的过量变由材料的弹性极限较低而引起弹簧的过量变形以致失去弹性等。因此弹簧钢应具备以下性能形以致失去弹性等。因此弹簧钢应具备以下性能形以致失去弹性等。因此弹簧钢应具备以下性能形以致失去弹性等。因此弹簧钢应具备以下性能:vv1 1高强度和高屈强比高强度和高屈强比高强度和高屈强比高强度和高屈强比以保证弹簧有足够高的弹性变以保证弹簧有足够高的弹性变以保证弹簧有足够高的弹性变以保证弹簧有足够高的弹性变形能力，并能承受大的载荷。形能力，并能承受大的载荷。形能力，并能承受大的载荷。形能力，并能承受大的载荷。vv2 2高的疲劳强度高的疲劳强度高的疲劳强度高的疲劳强度以保证弹簧在长期振动和交变应力作用下不以保证弹簧在长期振动和交变应力作用下不以保证弹簧在长期振动和交变应力作用下不以保证弹簧在长期振动和交变应力作用下不产生疲劳破坏。产生疲劳破坏。产生疲劳破坏。产生疲劳破坏。vv3 3一定的塑、韧性一定的塑、韧性一定的塑、韧性一定的塑、韧性为满足成形需要和可能承受的冲为满足成形需要和可能承受的冲为满足成形需要和可能承受的冲为满足成形需要和可能承受的冲击载荷，应有一定塑、韧性。击载荷，应有一定塑、韧性。击载荷，应有一定塑、韧性。击载荷，应有一定塑、韧性。vv4 4此外，一些在高温或腐蚀条件下工作的弹簧，还应具有良好此外，一些在高温或腐蚀条件下工作的弹簧，还应具有良好此外，一些在高温或腐蚀条件下工作的弹簧，还应具有良好此外，一些在高温或腐蚀条件下工作的弹簧，还应具有良好的耐热性或耐蚀性等。的耐热性或耐蚀性等。的耐热性或耐蚀性等。的耐热性或耐蚀性等。第三十五页，共五十六页。2.化学成分特点化学成分特点(tdin)(tdin)vv1 1高碳高碳高碳高碳 目的是保证其较高的弹性极限与屈服强目的是保证其较高的弹性极限与屈服强目的是保证其较高的弹性极限与屈服强目的是保证其较高的弹性极限与屈服强度。一般碳素弹簧钢的碳含量为度。一般碳素弹簧钢的碳含量为度。一般碳素弹簧钢的碳含量为度。一般碳素弹簧钢的碳含量为0 06%6%0 09%9%，合，合，合，合金弹簧钢的碳含量为金弹簧钢的碳含量为金弹簧钢的碳含量为金弹簧钢的碳含量为0.45%0.45%0.7%0.7%。vv2合金化原那么合金化原那么参加参加Si、Mn、Cr等主加元等主加元素，主要目的是提高淬透性、强化素，主要目的是提高淬透性、强化F，亦可提高回火，亦可提高回火稳定性稳定性(其中以其中以Si的作用最大的作用最大)。辅加元素。辅加元素W、V及及Cr等较强等较强K形成形成(xngchng)(xngchng)元素，起到细化晶粒的作用元素，起到细化晶粒的作用,进一步提高淬透性，不易脱碳和过热，保证钢在较进一步提高淬透性，不易脱碳和过热，保证钢在较高使用温度下仍具有较高的高温强度和韧性，同时高使用温度下仍具有较高的高温强度和韧性，同时还提高回火稳定性。还提高回火稳定性。vv应注意，应注意，Si含量高时有石墨化倾向、并在加热时含量高时有石墨化倾向、并在加热时使钢易于脱碳，使钢易于脱碳，Mn可增大钢的过热倾向。可增大钢的过热倾向。第三十六页，共五十六页。3.加工成型加工成型(chngxng)(chngxng)与热处理特点与热处理特点 vv1 1热成型弹簧热成型弹簧热成型弹簧热成型弹簧弹簧截面尺寸弹簧截面尺寸弹簧截面尺寸弹簧截面尺寸8mm8mm的大型弹簧多用热轧钢丝的大型弹簧多用热轧钢丝的大型弹簧多用热轧钢丝的大型弹簧多用热轧钢丝或钢板、热态下成型，然后淬火及中温回火或钢板、热态下成型，然后淬火及中温回火或钢板、热态下成型，然后淬火及中温回火或钢板、热态下成型，然后淬火及中温回火(350(350500500)，经回火，经回火，经回火，经回火后的组织是回火托氏体后的组织是回火托氏体后的组织是回火托氏体后的组织是回火托氏体T T回，硬度为回，硬度为回，硬度为回，硬度为404048HRC48HRC，具有较高的，具有较高的，具有较高的，具有较高的弹性极限和疲劳强度，同时又具一定塑、韧性。如弹性极限和疲劳强度，同时又具一定塑、韧性。如弹性极限和疲劳强度，同时又具一定塑、韧性。如弹性极限和疲劳强度，同时又具一定塑、韧性。如60Si2Mn60Si2Mn钢制汽钢制汽钢制汽钢制汽车板簧的加工工艺路线为：扁钢车板簧的加工工艺路线为：扁钢车板簧的加工工艺路线为：扁钢车板簧的加工工艺路线为：扁钢(binn)(binn)剪断剪断剪断剪断机械加工倒角钻孔机械加工倒角钻孔机械加工倒角钻孔机械加工倒角钻孔等等等等加热压弯加热压弯加热压弯加热压弯淬火淬火淬火淬火+中温回火中温回火中温回火中温回火喷丸。喷丸。喷丸。喷丸。vv近年来，热成型弹簧也可采用等温淬火获得下贝氏体或形变近年来，热成型弹簧也可采用等温淬火获得下贝氏体或形变近年来，热成型弹簧也可采用等温淬火获得下贝氏体或形变近年来，热成型弹簧也可采用等温淬火获得下贝氏体或形变热处理，对提高弹簧的性能和使用寿命也有较明显的作用。热处理，对提高弹簧的性能和使用寿命也有较明显的作用。热处理，对提高弹簧的性能和使用寿命也有较明显的作用。热处理，对提高弹簧的性能和使用寿命也有较明显的作用。第三十七页，共五十六页。3.加工成型加工成型(chngxng)(chngxng)与热处理特与热处理特点点 vv2冷成型弹簧冷成型弹簧对直径或截面单边尺对直径或截面单边尺寸寸8mm的弹簧，常采用冷拔的弹簧，常采用冷拔(轧轧)钢丝钢丝(板板)冷卷成型或先热处理强化、然后冷卷冷卷成型或先热处理强化、然后冷卷成型，这类弹簧钢丝按强化工艺可分为三成型，这类弹簧钢丝按强化工艺可分为三种：铅浴等温冷拔钢丝、冷拔钢丝和油淬种：铅浴等温冷拔钢丝、冷拔钢丝和油淬回火钢丝，最后进行去应力退火和稳定化回火钢丝，最后进行去应力退火和稳定化处理处理(加热温度为加热温度为250300，保温时间，保温时间1h)以消除应力，稳定尺寸。其常见的加以消除应力，稳定尺寸。其常见的加工工(jigng)(jigng)工艺路线如下：缠绕弹簧工艺路线如下：缠绕弹簧去应力去应力退火退火磨端面磨端面喷丸喷丸第二次去应力退火第二次去应力退火发蓝。发蓝。第三十八页，共五十六页。喷丸处理喷丸处理(chl)(chl)的功用的功用v弹簧的外表质量对使用寿命影响很大，弹簧的外表质量对使用寿命影响很大，假设弹簧外表有缺陷，易造成应力集中，假设弹簧外表有缺陷，易造成应力集中，从而降低疲劳强度，故常采用喷