【主要特性】
45Mn2鋼為中碳調(diào)質(zhì)鋼,強(qiáng)度、耐磨性和淬透性均較高,在油中臨界淬透直徑達(dá)10~25mm,在水中臨界淬透直徑達(dá)22~45。調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能,可切削性尚好;但熱處理時(shí)有過(guò)熱敏感性及回火脆性?xún)A向,水淬易開(kāi)裂,對(duì)白點(diǎn)敏感,焊接性和冷變形塑性較低等缺點(diǎn)。
【應(yīng)用舉例】
這種鋼一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,亦可在正火狀態(tài)下使用,適于制造在較高應(yīng)力與磨損條件下工作的零件。當(dāng)工件直徑小于60mm時(shí)其性能與40Cr鋼相當(dāng)。在汽車(chē)拖拉機(jī)及普通機(jī)械制造中,用于制造萬(wàn)向接頭軸、車(chē)軸、連桿蓋、磨擦盤(pán),蝸桿、齒輪、齒輪軸、電車(chē)和蒸汽機(jī)車(chē)軸、車(chē)廂軸、重載荷機(jī)架以及冷拉狀態(tài)中的螺栓及螺帽等。用作在較高應(yīng)力與磨損條件下的零件,如萬(wàn)向接頭軸.車(chē)軸.連桿蓋.摩擦盤(pán).蝸桿.齒輪.齒輪軸等調(diào)質(zhì)或正火零件,制作直徑<60mm的零件時(shí)可代替40Cr鋼。
【力學(xué)性能】
試樣毛坯尺寸(mm):25
熱處理:
次淬火加熱溫度(℃):840;冷卻劑:油
第二次淬火加熱溫度(℃):-
回火加熱溫度(℃):550;冷卻劑:水、油
抗拉強(qiáng)度(σb/MPa):≥885
屈服點(diǎn)(σs/MPa):≥735
斷后伸長(zhǎng)率(δ5/%):≥10
斷面收縮率(ψ/%):≥45
沖擊吸收功(Aku2/J):≥47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高溫回火狀態(tài)):≤217 鋼材退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)布氏硬度HBS 10/3000 : 未熱處理鋼 ≤217
合金元素在結(jié)構(gòu)鋼中的作用
有三個(gè)方面:①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí),從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數(shù)。除Co外,幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用強(qiáng),其次是Ni、Si、Cu。而強(qiáng)碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。②影響鋼的回火過(guò)程。由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用,從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著,Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼,在500~600℃回火時(shí),析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化(見(jiàn)回火)。Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。③影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度;碳的強(qiáng)化作用顯著。此外,加入這些合金元素,一般都細(xì)化奧氏體晶粒,增加晶界的強(qiáng)化作用。影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對(duì)回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對(duì)改善鋼的韌性有重要作用。
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