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skd11鋼材的滲碳處理
文章來(lái)源：本站 發(fā)布時(shí)間：2020-07-09 08:25:39
skd11鋼材的滲碳處理
skd11鋼材，為提高工件表層碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并在其中形成一定的碳含量梯度，將工件在滲碳介質(zhì)中加熱、保溫，使碳原子滲入的化學(xué)熱處理工藝稱為滲碳。
滲碳所用鋼種一般是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%～0. 25%的低碳鋼和低合金鋼，如15鋼、20鋼、20Cr鋼、20CrMnTi鋼等。鋼件經(jīng)滲碳后，都要進(jìn)行淬火和低溫回火，使工件表面獲得高硬度（56～64 HRC）、高耐磨性和高疲勞強(qiáng)度，而心部仍保持一定的強(qiáng)度和良好的韌性。滲碳工藝廣泛用于要求表面硬而心部韌的工件上，如齒輪、凸輪軸、活塞銷等。
根據(jù)滲碳介質(zhì)的物理狀態(tài)不同，滲碳可分為氣體滲碳、固體滲碳和液體滲碳，其中氣體滲碳應(yīng)用更廣泛。氣體滲碳是工件在氣體滲碳介質(zhì)中進(jìn)行的滲碳工藝。它是將工件放入密封的加熱爐中（如井式氣體滲碳爐），通入氣體滲碳劑進(jìn)行滲碳的。
一般滲碳零件的加工工藝路線是：毛坯鍛造（或軋材下料）→正火→粗加工、半精加工→滲碳→淬火→低溫回火→精加工（磨削加工）。
防止鋼件淬裂中從淬透性上考慮選擇鋼材
一般來(lái)說(shuō)，淬透性好的鋼淬裂傾向大。但是，具有同樣淬透性的鋼，含碳量低的鋼淬火裂紋發(fā)生較少。鋼的淬透性一般用理想臨界直徑DI來(lái)表示，DI愈大表示淬透性愈好。DI隨C%、合金元素種類及含量，以及晶粒度不同而變化。根據(jù)圖6-1和圖6-2，DI當(dāng)然與淬裂具有一定關(guān)系，圖6-3表示了各種鋼均在900℃油淬（油溫27℃）后，淬裂與DI、C%的關(guān)系。例如，0.4% C，0.25% Si，0.70% Mn，1.0% Cr，0.3% Ni鋼在油中淬火時(shí)是否發(fā)生淬裂（晶粒度8級(jí)）？計(jì)算DI值得DI=68.58mm，按圖中0.4% C考慮，不用擔(dān)心淬裂。
當(dāng)必須選用淬透性好的鋼材時(shí)，為了避免淬火裂紋，可以采用較緩和的淬火介質(zhì)，以達(dá)到淬火硬化和強(qiáng)化的目的。例如，Cr12MoV、W18Cr4V等鋼采用油淬、硝鹽浴淬火及空冷淬火等都可以達(dá)到硬化。因此為了避免淬火開(kāi)裂，選擇淬透性較好的鋼材并采用緩和的淬火介質(zhì)是零件設(shè)計(jì)的方案之一。如某零件用20號(hào)鋼制造，滲碳處理后只有在水中淬火才能得到大于HRC58的硬度，該零件多孔、壁薄，在水中淬火時(shí)極易開(kāi)裂報(bào)廢?，F(xiàn)改用淬透性較好的20CrMnTi鋼制造，滲碳后用油淬火，則既可達(dá)到所需硬度，又可減少裂紋。
在選用skd11鋼材時(shí)，還應(yīng)注意馬氏體點(diǎn)（Ms）的高低。上已敘及，一般來(lái)說(shuō)，Ms點(diǎn)愈低的鋼，淬裂傾向愈大。當(dāng)Ms點(diǎn)高時(shí)，相變生成的馬氏體可能立刻被自回火，從而消解一部分相變應(yīng)力，可以避免發(fā)生淬裂。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，Ms點(diǎn)降低8℃，淬裂幾率可增加6倍。因此應(yīng)選擇Ms點(diǎn)稍高一些的鋼材。
雖然選擇淬透性好的skd11鋼材制造零部件，且淬火時(shí)使用較緩和的冷卻介質(zhì)，可以減少淬火開(kāi)裂，但是這樣會(huì)在經(jīng)濟(jì)上增加材料費(fèi)，因此需綜合考慮，確定取舍。
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