材料及熱處理

1、黑色金屬材料及熱處理 材料研究所 目 錄 一、鋼的分類 1.1、按化學(xué)成分分類 1.2、按含碳量分類 1.3、按品質(zhì)分類 1.4、按用途分類 二、各類鋼的力學(xué)性能 2.1、碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 2.2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 2.3、新舊低合金鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)對(duì)照表 2.4、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能 2.5、合金結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能 2.6、彈簧鋼力學(xué)性能 2.7、合金工具鋼牌號(hào)及淬火硬度值 2.8、一般工程用鑄造碳鋼牌號(hào)及力學(xué)性能 2.9、合金鑄鋼的牌號(hào)及力學(xué)性能 2.10、球墨鑄鐵牌號(hào)及力學(xué)性能 三、鋼的熱處理 3.1、常用鋼熱處理種類及應(yīng)用范圍 3.2、常用鋼整體淬火后硬度值與鋼件截面尺寸關(guān)系

2、3.3、鋼材表面強(qiáng)化工藝效果 3.4、常用鋼材高頻淬火硬度標(biāo)準(zhǔn) 3.5、常用鋼材中頻淬火后回火溫度及硬度 3.6、常用鋼材調(diào)質(zhì)處理規(guī)范 3.7、常用鋼材退火溫度及硬度 3.8、常用鋼材正火溫度及硬度 3.9、常用鋼材淬火回火溫度及硬度 3.10、碳鋼鑄件退火工藝及退火后硬度 3.11、碳鋼鑄件正火處理工藝及硬度 3.12、球墨鑄鐵在不同熱處理狀態(tài)下得力學(xué)性能 四、齒輪材料及熱處理 4.1、齒輪用鋼冶金質(zhì)量要求 4.2、汽車、拖拉機(jī)常用鋼材及熱處理工藝 4.3、滲碳和碳氮共滲齒輪表面碳（氮）濃度、表面硬度、表面組織及心部硬度 4.4、齒輪及花鍵軸滲碳淬火有效硬化層標(biāo)準(zhǔn) 4.5、滲碳（碳氮共滲）齒

3、輪的心部硬度 4.6、不同鋼材齒輪滲氮層表面硬度 4.7、常用齒輪鋼材氮碳共滲工藝及表面硬度 4.8、齒輪模數(shù)與滲氮層深度關(guān)系 五、模具的熱處理 5.1、冷作模具鋼分類 5.2、熱作模具鋼分類 5.3、塑料模具鋼分類 5.4、常用冷沖模具材料選用 5.5、常用冷鍛模具材料 5.6、冷作模具鋼毛坯成批等溫球化退火規(guī)范 5.7、冷作模具鋼常用淬火工藝規(guī)范 5.8、常用冷作模具鋼回火溫度與硬度 5.9、冷作模具鋼回火脆性溫度范圍 5.10、熱作模具材料選用 5.11、錘鍛模用鋼的淬透深度和600700時(shí)的硬度 5.12、錘鍛模用鋼退火工藝 5.13、不同尺寸模塊的退火工藝規(guī)范 5.14、錘鍛模用鋼淬

4、火工藝 5.15、錘鍛模用鋼的回火溫度與硬度的關(guān)系 5.16、熱擠壓模具用鋼工作硬度 5.17、熱擠壓模具鋼的退火工藝 5.18、三種熱擠壓模具鋼快速球化退火后的硬度 5.19、熱擠壓模具鋼的淬火工藝 5.20、熱擠壓模具鋼的回火工藝 5.21、壓鑄鋁合金用模具的淬、回火工藝 5.22、塑料模具用鋼的退火工藝 5.23、塑料用模具的工作硬度 5.24、塑料模具用鋼的淬火工藝 5.25、塑料模具用鋼回火溫度與硬度關(guān)系 5.26、常用模具鋼真空淬火工藝參數(shù) 六、發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)零件材料及熱處理方式 七、拖拉機(jī)有關(guān)金屬材料及熱處理方式 一、鋼的分類 1.1、按化學(xué)成分分類 （1）碳素鋼：含C、Mn、S、P

5、、Si等元素總量不超過2.0%。 （2）合金鋼：含有碳素鋼所含元素外，還含有其它一些元素。如Cr、Ti、Ni、 Mo、V等，如果碳素鋼中Mn含量超過0.8%或Si超過0.5%，叫合金鋼。 1.2、按碳含量分類 （1）低碳鋼：含碳量小于0.25%。 （2）中碳鋼：含碳量在0.250.60%之間。 （3）高碳鋼：含碳量大于0.6%。 1.3、按品質(zhì)分類 （1）普通鋼：磷含量小于0.045%硫含量小于0.055%。 （2）優(yōu)質(zhì)鋼：磷含量小于0.040%硫含量小于0.040%。 （3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：磷含量小于0.035%硫含量小于0.030%。 1.4、按用途分類 （1）結(jié)構(gòu)鋼：用于制造普通結(jié)構(gòu)C0.7

6、%。 （2）工具鋼：用于制造刀具、量具、模具等的鋼C0.7%。 （3）特殊用途鋼：此類鋼均具有特殊物理或化學(xué)性能，用于特殊的場(chǎng)合。如不 銹鋼、耐酸鋼、磁鋼等 拉伸試驗(yàn)與沖擊試驗(yàn) 牌號(hào) 等 級(jí) 拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) 屈服點(diǎn)s/MPa 抗拉強(qiáng) 度 b /MPa 伸長(zhǎng)率5（%） 溫度 (） V型 沖擊 吸收 功 (縱向) （J） 鋼材厚度（直徑）/mm鋼材厚度（直徑）/mm 16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 最小值最小值 最小 值 Q195(195) (18 5) 315 430 3332 Q215 A

7、 215205195185175165 335 450 313029282726 B2027 Q235 A 235225215205195185 375 500 262524232221 B20 27 C0 D-20 二、各類鋼的力學(xué)性能 2.1、碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能見表一 表一 碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 拉伸試驗(yàn)與沖擊試驗(yàn) 牌號(hào) 等 級(jí) 拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) 屈服點(diǎn)s/MPa 抗拉 強(qiáng)度 b /MPa 伸長(zhǎng)率5（%） 溫度 () V型 沖擊 吸收 功 (縱向) （J） 鋼材厚度（直徑）/mm鋼材厚度（直徑）/mm 16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 16 16 40

8、40 60 60 100 100 150 150 最小值最小值 最小 值 Q255 A 255 24 5 235225215205 410 550 242322212019 B2027 Q275275 26 5 255245235225 490 630 201918171615 牌 號(hào) 等 級(jí) 屈服點(diǎn)S / MPa 抗拉強(qiáng) 度 b / Mpa 伸長(zhǎng) 率5 （%） 沖擊吸收功AKV（縱向） /J 厚度（直徑、邊長(zhǎng)）/mm 1616353550 50100 +20 0 - 20 - 40 Q295 A 295275255235 39057 0 23 B2334 Q345 A 34532529527

9、5 47063 0 21 B2134 C2234 D2234 E2227 Q390 A 390370350330 49065 0 19 B1934 C2034 D2034 E2027 Q420 A 420400380360 52068 0 18 B1834 C1934 D1934 E1927 Q460 C 460440420400 55072 0 1734 D1734 E1727 2.2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能見表二 表二 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 新標(biāo)準(zhǔn)GB/T15911994舊標(biāo)準(zhǔn)GB 15911988 Q29509MnV 、09MnNb 、09Mn2 、12Mn Q34518N

10、b 、09MnCuPTi 、10MnSiCu 、12MnV 、14MnNb 、16Mn 、16MnRE Q39010MnPNbRE 、15MnV 、15MnTi 、16MnNb Q42014MnVTiRE 、15MnVN Q460 2.3、新舊低合金鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)對(duì)照表見表三 表三 新舊低合金鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)對(duì)照表 牌號(hào) 試樣毛 坯尺寸 /mm 推薦熱處理/力學(xué)性能鋼材交貨狀態(tài) 硬度 HBS10/3000 正火淬火回火b /MPa s /MPa 5 （%） （%） AKU2 /J 未熱處 理鋼 退火鋼 08F259302951753560131 10F259303151853355137 15F2592

11、03552052955143 08259303251953360131 10259303352053155137 15259203752252755143 20259104102452555156 2525900870600450275235071170 3025880860600490295215063179 3525870850600530315204555197 4025860840600570335194547217187 4525850840600600355164039229197 5025830830600630375144031241207 552582082060064538

12、01335255217 60258106754001235255229 65258106954101030255229 7025790715420930269229 75試樣8204801080880730285241 80試樣8204801080930630285241 85試樣8204801130980630302255 15Mn259204102452655163 2.4、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能見表四 表四 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 牌號(hào) 試樣毛 坯尺寸 /mm 推薦熱處理/力學(xué)性能 鋼材交貨狀態(tài)硬 度HBS10/3000 正火淬火回火b /MPa s /MPa 5 （%） （%） A

13、KU2 /J 未熱處 理鋼 退火鋼 20Mn259104502752450197 25 Mn25900870600490295225071207 30 Mn25880860600540315204563217187 35 Mn25870850600560335184555229197 40 Mn25860840600590355174547229207 45 Mn25850840600620375154039241217 50 Mn25830830600645390134031255217 60 Mn258106954101135269229 65 Mn25830735430930285229

14、 70 Mn25790785450830285229 注：1 對(duì)于直徑或厚度小于25mm的鋼材，熱處理是在與成品截面尺寸相同的試樣毛坯上進(jìn)行。 2 表中所列正火推薦保溫時(shí)間不少于30min，空冷；淬火推薦保溫時(shí)間不少于30min，70、80和85鋼油冷， 其余鋼水冷；回火推薦保溫時(shí)間不少于1h。 鋼 組 序 號(hào) 牌 號(hào) 試 樣 毛 坯 尺 寸 /mm 熱處理力學(xué)性能鋼材退火 或高溫回 火供應(yīng)狀 態(tài)布氏硬 度 HBS10/30 00 淬 火回火 抗 拉 強(qiáng) 度 b/MPa 屈服點(diǎn) s/MPa 斷 后 伸 長(zhǎng) 率 5 （%） 斷 面 收 縮 率 （%） 沖擊吸收 功AKU2/J 加熱溫度/ 冷卻

15、劑 加熱溫 度 / 冷卻劑 第一 次淬 火 第二 次淬 火 Mn 120Mn215 850 水、 油 200水、空 785590104047187 880 水、 油 440水、空 230Mn225840水500水785635124563207 335Mn225840水500水835685124555207 440Mn225840 水、 油 540水885735124555217 545Mn225840油550水、油885735104547217 650Mn225820油550水、油93078594039229 MnV720MnV15880 水、 油 200水、空785590104055187

16、SiMn 827SiMn25920水450水、油980835124039217 935SiMn25900水570水、油885735154547229 1042SiMn25880水590水885735154047229 SiMnM oV 11 20SiMn2M oV 試樣900油200水、空1380104555269 12 25SiMn2M oV 試樣900油200水、空1470104047269 13 37SiMn2M oV 25870 水、 油 650水、空980835125063269 B 1440B25840水550水785635124555207 1545B25840水550水8356

17、85124547217 1650B20840油600空785540104539207 2.5、合金結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能見表五 表五 合金結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能 鋼 組 序 號(hào) 牌 號(hào) 試 樣 毛 坯 尺 寸 /mm 熱處理力學(xué)性能鋼材退火 或高溫回 火供應(yīng)狀 態(tài)布氏硬 度 HBS10/30 00 淬 火回火 抗 拉 強(qiáng) 度 b/MPa 屈服點(diǎn) s/MPa 斷 后 伸 長(zhǎng) 率 5 （%） 斷 面 收 縮 率 （%） 沖擊吸收 功AKU2/J 加熱溫度/ 冷卻 劑 加熱溫 度 / 冷卻劑 第一 次淬 火 第二 次淬 火 MnB 1740MnB25850油500水、油980785104547207 1845MnB

18、25840油500水、油103083594039217 MnMoB 1920MnMoB15880油200油、空1080885105055207 MnVB 2015MnVB15860油200水、空885635104555207 2120MnVB15860油200水、空1080885104555207 2240MnVB25850油520水、油980785104547207 MnTiB 2320MnTiB15860油200水、空1130930104555187 24 25MnTiBR E 試樣860油200水、空1380104047229 Cr 2515Cr15880 7808 20 水、 油 20

19、0水、空735490114555179 2615CrA15880 7708 20 水、 油 180油、空685490124555179 2720Cr15880 7808 20 水、 油 200水、空835540104047179 2830Cr25860油500水、油885685114547187 2935Cr25860油500水、油930735114547207 3040Cr25850油520水、油98078594547207 3145Cr25840油520水、油103083594039217 3250Cr25830油520水、油108093094039229 CrSi3338CrSi2590

20、0油600水、油980835125055255 CrMo 3412CrMo30900空650空4102652460110179 3515CrMo30900空650空440295226094179 鋼 組 序 號(hào) 牌 號(hào) 試 樣 毛 坯 尺 寸 /mm 熱處理力學(xué)性能 鋼材退火 或高溫回 火供應(yīng)狀 態(tài)布氏硬 度 HBS10/30 00 淬 火回火 抗 拉 強(qiáng) 度 b/MPa 屈服點(diǎn) s/MPa 斷 后 伸 長(zhǎng) 率 5 （%） 斷 面 收 縮 率 （%） 沖擊吸收 功AKU2/J 加熱溫度/ 冷卻 劑 加熱溫 度 / 冷卻劑 第一 次淬 火 第二 次淬 火 CrMo 3620CrMo15880 水

21、、 油 500水、油885685125078197 3730CrMo25880 水、 油 540水、油930785125063229 3830CrMoA15880油540水、油930735125071229 3935CrMo25850油550水、油980835124563229 4042CrMo25850油560水、油1080935124563217 CrMoV 4112CrMoV30970空750空440225225078241 4235CrMoV25900油630水、油1080930105071241 4312Cr1MoV30970空750空490245225071179 44 25Cr2

22、MoV A 25900油640空930785145563241 45 25Cr2Mo1 VA 251040空700空735590165047241 CrMoAl 46 38Cr Mo Al 30940 水、 油 640水、油980835145071229 CrV 4740CrV25880油650水、油885735105071241 4850CrVA25860油500水、油128011301040255 CrMn 4915CrMn15880油200水、空785590125047179 5020CrMn15850油200水、空930735104547187 5140CrMn25840油550水、油

23、98083594547229 CrMnSi 5220CrMnSi25880油480水、油785635124555207 5325CrMnSi25880油480水、油1080885104039217 5430CrMnSi25880油520水、油1080885104539229 鋼 組 序 號(hào) 牌 號(hào) 試 樣 毛 坯 尺 寸 /mm 熱處理力學(xué)性能 鋼材退火 或高溫回 火供應(yīng)狀 態(tài)布氏硬 度 HBS10/30 00 淬 火回火 抗 拉 強(qiáng) 度 b/MPa 屈服點(diǎn) s/MPa 斷 后 伸 長(zhǎng) 率 5 （%） 斷 面 收 縮 率 （%） 沖擊吸收 功AKU2/J 加熱溫度/ 冷卻 劑 加熱溫 度 /

24、冷卻劑 第 一 次 淬火 第二 次淬 火 CrMnSi 55 30CrMnSi A 25880油540水、油1080835104539229 56 35CrMnSi A 試樣加熱到880，于280310等溫淬火 1620128094031241 試樣950890油230空、油 CrMnM o 57 20CrMnM o 15850-油200水、空1180885104555217 58 40CrMnM o 25850油600水、油980785104563217 CrMnTi 5920CrMnTi15880870油200水、空1080850104555217 6030CrMnTi試樣880850油2

25、00水、空147094047229 CrNi 6120CrNi25850 水、 油 460水、油785590105063197 6240CrNi25820油500水、油980785104555241 6345CrNi25820油530水、油980785104555255 6450CrNi25820油500水、油108083584039255 6512CrNi215860780 水、 油 200水、空785590125063207 6612CrNi315860780油200水、空930685115071217 6720CrNi325830 水、 油 480水、油930735115578241 6

26、830CrNi325820油500水、油98078594563241 6937CrNi325820油500水、油1130980105047269 7012Cr2Ni415860780油200水、空1080835105071269 7120Cr2Ni415880780油200水、空11801080104563269 CrNiMo 7220CrNiMo15850油200空98078594047197 鋼 組 序 號(hào) 牌 號(hào) 試 樣 毛 坯 尺 寸 /mm 熱處理力學(xué)性能 鋼材退火 或高溫回 火供應(yīng)狀 態(tài)布氏硬 度 HBS10/30 00 淬 火回火 抗 拉 強(qiáng) 度 b/MPa 屈服點(diǎn) s/MPa

27、斷 后 伸 長(zhǎng) 率 5 （%） 斷 面 收 縮 率 （%） 沖擊吸收 功AKU2/J 加熱溫度/ 冷卻 劑 加熱溫 度 / 冷卻劑 第 一 次 淬 火 第 二 次 淬 火 CrNiMo 73 40CrNiMo A 25850油600水、油980835125578269 CrMnNi Mo 74 18CrMnNi MoA 15830油200空1180885104571269 C rNiMoV 75 45CrNiMo VA 試樣860油460油1470133073531269 CrNiW 76 18Cr2Ni4 WA 15950850空200水、空1180835104578269 77 25Cr2

28、Ni4 WA 25850油550水、油1080930114571269 注：1 表中所列熱處理溫度允許調(diào)整范圍：淬火15，低溫回火20，高溫回火50。 2 硼鋼在淬火前可先經(jīng)正火，正火溫度應(yīng)不高于其淬火溫度，鉻錳鈦鋼第一次淬火可用正火代替 3 拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣鋼上不能發(fā)現(xiàn)屈服，無法測(cè)定屈服點(diǎn)s情況下，可以測(cè)規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力r0.2 牌 號(hào) 熱處理制度力學(xué)性能 淬火溫度 / 淬火劑 回火溫度 / 屈服點(diǎn) s 抗拉強(qiáng)度 b 伸長(zhǎng)率（%） 斷面收縮率 （%） MPas10 65840油500784980935 70830油4808331029830 85820油4809801127630 65Mn83

29、0油540784980830 55Si2Mn870油48011761274630 55Si2MnB870油48011761274630 55SiMnVB860油46012251372530 60Si2Mn870油48011761274525 60Si2MnA870油44013721568520 60Si2CrA870油4201568 1764620 60Si2CrVA850油41016661862620 55CrMnA830860油4605101078(0.2)1225920 60CrMnA830860油4605201078(0.2)1225920 60CrMnMoA 50CrVA850油50

30、0112712741040 60CrMnBA830860油4605201078(0.2)1225920 30W4Cr2VA10501100油60013231470740 2.6、彈簧鋼力學(xué)性能見表六 表六 彈簧鋼力學(xué)性能 注：1、熱軋鋼材以熱處理或布熱處理狀態(tài)交貨。 2、表列數(shù)值適用于截面不大于80mm的鋼材。大于80mm的鋼材，允許伸長(zhǎng)率和斷面收縮率分別降低1%和5%。 3、30W4Cr2VA除抗拉強(qiáng)度外，其它性能僅供參考。 序號(hào)牌號(hào) 交貨狀態(tài)試樣淬火 布氏硬度 HBS 壓痕直徑 /mm 淬火溫度/ 和冷卻劑 洛氏硬度 HRC 1-19SiCr 241197 3.94.3820860,油62

31、 1-28MnSi2294.0800820,油60 1-3Cr062411873.94.4780810,水64 1-4Cr22291794.04.5830860,油62 1-59Cr22171794.14.5820850,油62 1-6W2291874.04.4800830,水62 2-14CrW2Si217179 4.14.5 860900,油53 2-25CrW2Si2552073.84.2860900,油53 2-36CrW2Si2852293.64.0860900,油57 3-1Cr122692173.74.19501000,油60 3-2Cr12Mo1V12553.859 3-3Cr

32、12MoV2552073.84.29501000,油58 3-4Cr5Mo1V2553.9560 3-59Mn2V2294.0780810,油62 3-6CrWMn2552073.84.2800830,油62 3-79CrWMn2411973.94.3800830,油62 3-8CrW2MoV2693.7900980 10201040,油 60 3-96Cr4W3Mo2VNb2553.811001160,油60 2.7、合金工具鋼牌號(hào)及淬火硬度值見表七 表七 合金工具鋼牌號(hào)及淬火硬度值 序號(hào)牌號(hào) 交貨狀態(tài)試樣淬火 布氏硬度 HBS 壓痕直徑 /mm 淬火溫度/ 和冷卻劑 洛氏硬度 HRC 4-

33、25CrNiMo2411973.94.3830860,油60 4-33Cr2W8V2552073.84.210751125,油60 4-45Cr4Mo3SiMnVAI2553.810901120,油60 4-53Cr3Mo3W2V10601130,油 4-65Cr4W5Mo2V2693.711001150,油60 4-78Cr32552073.84.2850880,油60 4-84CrMnSiMoV2411973.94.3870930,油60 4-94Cr3Mo3SiV2294.060 4-104Cr5MoSiV2353.9560 4-114Cr5MoSiV12353.9560 4-124Cr

34、5W2VSi2294.010301050,油或空60 5-17Mn15Cr2Al3V2WM o 11701190,固溶水 650700,時(shí)效空 45 6-13Cr2Mo 注：表示820預(yù)熱，1000（鹽浴）或1010（爐控氣氛）加熱，保溫1020min，空冷，200回火。 表示790預(yù)熱，940（鹽?。┗?50（爐控氣氛）加熱，保溫515min，空冷，200回火。 表示790預(yù)熱，1010（鹽浴）或1020（爐控氣氛）加熱，保溫515min，空冷，550回火。 表示790預(yù)熱，1000（鹽浴）或1010（爐控氣氛）加熱，保溫515min，空冷，550回火。 79015預(yù)熱，1000（鹽浴）或1

35、010（爐控氣氛）6加熱，保溫515min，空冷，5506回火。 牌 號(hào) 屈服點(diǎn)s或屈服強(qiáng)度 0.2/MPa 抗拉強(qiáng) 度 b/MPa 伸長(zhǎng)率（%） 按合同規(guī)定 斷面收 縮率 （%） 沖擊吸收功AKV/J 沖擊 吸收 功 AKU/ J ZG200-40020040025403047 ZG230-45023045022322535 ZG270-50027050018252227 ZG310-57031057015211524 ZG340-64034064010181016 牌 號(hào)主要特征應(yīng)用舉例 ZG200-400 低碳鑄鋼、韌性及塑性均好，但 強(qiáng)度和硬度較低，低溫沖擊韌度大， 脆性轉(zhuǎn)變溫度低，導(dǎo)

36、磁、導(dǎo)電性能 良好，焊接性能好，但鑄造性差 機(jī)座、電氣吸盤、變速箱體等受 力不大，但要求韌性的零件 ZG230-450 用于負(fù)荷不大、韌性較好的零件， 如軸承蓋、底板、閥體、機(jī)座、 側(cè)架、軋鋼機(jī)架、箱體、犁柱、 砧座等 ZG270-500 中碳鑄鋼，有一定的韌性及塑性， 強(qiáng)度和硬度較高，切削性能良好， 焊接性尚可，鑄造性能比低碳鋼好 應(yīng)用廣泛，用于制作飛輪、車輛 車鉤、水壓機(jī)工作缸、機(jī)架、蒸 氣錘氣缸、軸承座、連桿、箱體、 曲拐 ZG310-570 用于重負(fù)荷零件、如聯(lián)軸器、大 齒輪、缸體、氣缸、機(jī)架、制動(dòng) 輪、軸及輥?zhàn)?ZG340-640 高碳鑄鋼，具有高強(qiáng)度、高硬度 及高耐磨性，塑性韌性低

37、，鑄造、 焊接性均差，裂紋敏感性較大 起重運(yùn)輸機(jī)齒輪、聯(lián)軸器、齒輪、 車輪、閥輪、叉頭 2.8、一般工程用鑄造碳鋼牌號(hào)及力學(xué)性能見表八 表八 一般工程用鑄造碳鋼牌號(hào)及力學(xué)性能 牌 號(hào)熱處理截面尺寸 /mm 屈服點(diǎn)s或 屈服強(qiáng)度 0.2/ MPa 抗拉強(qiáng)度 b/MPa 伸長(zhǎng)率 （%） 斷面收縮 率（%） 沖擊韌 度aKU/ (J/cm2) 硬度 HBS ZG40Mn正火+回火1002956401230163 ZG40Mn2 正火+回火 調(diào)質(zhì) 100 395 685 590 835 20 13 55 45 35 179 269302 ZG50Mn2正火+回火1004457851837 ZG20Si

38、Mn 正火+回火 調(diào)質(zhì) 100 295 300 510 500650 14 24 3039 156 150190 ZG35SiMn 正火+回火 調(diào)質(zhì) 100 345 415 570 640 12 12 20 25 24 27 ZG35SiMnMo 正火+回火 調(diào)質(zhì) 100 395 490 640 690 12 12 20 25 24 27 ZG35CrMnSi正火+回火1003456901430217 ZG20MnMo正火+回火1002954901639156 ZG55CrMnMo正火+回火100不規(guī)定 ZG40Cr正火+回火1003456301826212 ZG34CrNiMo調(diào)質(zhì) 150

39、150250 250400 700 650 650 9501000 800950 800950 12 12 10 240290 220270 220270 ZG20CrMo調(diào)質(zhì)100245460183024 ZG35CrMo調(diào)質(zhì)10051074083012 ZG42CrMo調(diào)質(zhì) 30 30100 100150 540 490 450 740830 690830 690830 12 11 10 220260 200250 200250 ZG42CrMo調(diào)質(zhì)150250 250400 400 350 650800 650800 10 8 195240 195240 ZG50CrMo調(diào)質(zhì)100520

40、74088011220260 ZG65Mn正火+回火100不規(guī)定 2.9、合金鑄鋼的牌號(hào)及力學(xué)性能見表九 表九 合金鑄鋼的牌號(hào)及力學(xué)性能 牌 號(hào) 抗拉強(qiáng)度 b/MPa 屈服強(qiáng)度 0.2/MPa 伸長(zhǎng)率 （%） 供參考 布氏硬度 HBS 主要金相組織 QT400-1840025018130180鐵素體 QT400-1540025015130180鐵素體 QT450-1045031010160210鐵素體 QT500-75003207170230鐵素體+珠光體 QT600-36003703190270珠光體+鐵素體 QT700-27004202225305珠光體 QT800-28004802245

41、335 珠光體或回火組 織 QT900-29006002280360 貝氏體或回火馬 氏體 2.10、球墨鑄鐵牌號(hào)及力學(xué)性能見表十 表十 球墨鑄鐵牌號(hào)及力學(xué)性能 工 藝 名 稱作 用應(yīng)用范圍 退火 均勻化退火成分均勻化鑄鋼件及有成分偏析的鍛軋件 完全退火細(xì)化組織和降低硬度亞共析鋼鍛、焊、軋件 等溫退火細(xì)化組織，降低硬度，防止白點(diǎn) 碳鋼、合金鋼以及高合金鋼的鍛 件、沖壓件等。較完全退火的組織 和性能更均勻，且縮短工藝周期 球化退火 碳化物球狀化，降低硬度，提高 塑性 共析鋼或過共析鋼（如工模具、 軸承鋼） 不完全退火 （亞臨界退火） 細(xì)化組織，降低硬度 中、高碳鋼及低合金鋼的鍛、軋件， 組織細(xì)化

42、程度低于完全退火 再結(jié)晶退火 （低溫退火） 消除加工硬化，使冷變形晶粒再 結(jié)晶為細(xì)小等軸晶 冷變形鋼材和零件 去應(yīng)力退火消除內(nèi)應(yīng)力，使之達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)鑄件、焊接件、鍛軋件及機(jī)加工件 正 火 提高硬度，改善加工性能，防止 機(jī)加工“粘刀”，降低表面粗糙度 低碳鋼 細(xì)化晶粒，均勻組織，為淬火做 好組織準(zhǔn)備 中碳鋼、合金鋼 消除網(wǎng)狀碳化物，為球化退火作 準(zhǔn)備 高碳鋼、高合金鋼 消除滲層中的網(wǎng)狀碳化物滲碳鋼 消除不正常組織（如粗晶等）鑄件、鍛件 最終熱處理要求不高的碳鋼 淬火 單介質(zhì)淬火 在單一冷卻介質(zhì)（如油、水、空 氣等）中淬火，達(dá)到硬度、強(qiáng)度等 要求 最常用方法 雙介質(zhì)淬火 在兩種淬火介質(zhì)（水油，水

43、空氣，油空氣等）中淬火，保證 足夠淬硬層，避免淬裂，減少變形 中、高碳鋼零件 合金鋼大型零件 分級(jí)淬火 先淬入浴槽中，使零件內(nèi)外溫度 都達(dá)到浴槽介質(zhì)溫度，然后淬入另 一種冷卻較緩慢的介質(zhì)，減少變形 和開裂 形狀復(fù)雜、變形要求嚴(yán)格的零件， 包括尺寸小的合金鋼、碳鋼零件， 尺寸較大零件或淬透性差的鋼種 貝氏體等溫淬火 先淬入浴槽中完成淬火，然后再 空冷，獲得良好綜合性能，減少變 形和開裂 合金鋼及（C）0.6%碳鋼零件 高碳工模具鋼零件 固溶處理將其它相充分溶解到固溶體中沉淀硬化不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼 三、鋼的熱處理 3.1、常用鋼的熱處理種類及應(yīng)用范圍見表十一 表十一 常用鋼的熱處理種類及應(yīng)用范圍

44、 工 藝 名 稱作 用應(yīng)用范圍 回火 低溫回火 150250回火，獲得回火馬氏 體組織。目的是在保持高硬度條件 下，提高塑性和韌性 超高強(qiáng)度鋼、工模具鋼、量具、 刃具、軸承及滲碳件 中溫回火 350500回火，獲得托氏體組 織。目的是獲得高彈性和足夠的硬 度，保持一定韌性 中溫超高強(qiáng)度鋼、彈簧、熱鍛模 具 高溫回火 500650回火，獲得索氏體組 織。目的是達(dá)到較高強(qiáng)度與韌性良 好配合 結(jié)構(gòu)鋼零件、滲氮件預(yù)備熱處理 多次回火 淬火后進(jìn)行二次以上回火，進(jìn)一 步促使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變，消除內(nèi)應(yīng) 力，使尺寸穩(wěn)定 超高強(qiáng)度鋼、工模具鋼、高速鋼 時(shí)效 從過飽和固溶體中析出金屬間化 合物，提高強(qiáng)度、硬度 滲碳

45、（含碳氮共滲） 增加表層碳含量，提高表面硬度、 耐磨性及抗疲勞性能 碳氮共滲與滲碳相似，但滲入溫 度略低，滲層較淺，變形較小 用于心部有一定強(qiáng)度和良好韌性 而表面要求高硬度（5864HRC） 的場(chǎng)合，還用于提高耐磨性或疲勞 性能的場(chǎng)合。主要用于齒輪、銷類 和軸類零件 滲氮（含氮碳共滲） 增加表層氮含量，提高表面硬度、 耐磨性、疲勞性能，以及熱硬性 （500）和抗膠合性 氮碳共滲與滲氮相似，但滲入溫 度略高，表面硬化稍低 與滲碳相比，滲氮的滲層較淺， 硬度高，不能承受大接觸應(yīng)力和沖 擊負(fù)荷，生產(chǎn)周期長(zhǎng) 用于心部保持良好韌性而表面要 求高硬度（6572HRC）場(chǎng)合，還 用于提高耐磨性，疲勞性能，耐

46、蝕 性或熱硬性場(chǎng)合 滲金屬及非金屬 使另一種或多種金屬，如Al、Cr、 Si、B、V、W、Mo、Zn、Re等滲 入表層，提高耐蝕性，抗氧化性、 耐磨性等 滲鋁或鋁與其他元素共滲，主要 用于高溫防護(hù)，提高高溫抗氧化和 熱蝕性 硬度 截面 HRC mm 材料 熱處理 300 硬度不提 高 改善 較大提 高 中 等 碳鋼、合金鋼 滲硼0.10.3 表面硬 化， 高壓應(yīng) 力 硼化物好12001800很高較好較好最好 表層脆 性大， 變形大 中 等 中高碳鋼、中高 碳合金鋼、模具 項(xiàng)目 材料 硬 度 適 用 材 料 洛氏硬度HRC 表面硬度有效硬化層硬度 碳素結(jié)構(gòu)鋼 48564040 5361 45 4

47、5 556250 57635055 合金結(jié)構(gòu)鋼 5059 40 35Cr、35CrMo 526040Cr、40CrMo 球墨鑄鐵556350QT600-2 3.4、常用鋼材高頻淬火硬度標(biāo)準(zhǔn)見表十四 表十四 常用鋼材高頻淬火硬度標(biāo)準(zhǔn) 鋼 號(hào) 要 求 硬 度 HRC 回 火 溫度/冷卻方式 45，50 4248280320 空 冷 4852200250 5258180200 40Cr 4852240280 空 冷 5258180200 42SiMn 4248320360 空冷或油冷 4852220250 5258180200 45MnB 4248320340 空冷或油冷4852280300 525

48、8240260 40MnVB 4248320340 空冷或油冷 4852240280 5258180200 35CrMo 4248300320 空 冷4852260280 5258180200 42CrMo 4248320340 空 冷 4852240260 5258200220 T8A58160200空冷 T10A61160200空冷 9Mn2V56200240空冷 GCr1561150180空冷 3.5、常用鋼材中頻淬火后回火溫度及硬度見表十五 表十五 常用鋼材中頻淬火后回火溫度及硬度 鋼 號(hào) 淬 火回火 調(diào)質(zhì)后硬度 HBS 溫度/冷卻介質(zhì)溫度/冷卻介質(zhì) 35840860水550600空氣

49、220250 45820840水 600640 580620 540570 空氣 200230 220250 250280 50820840水580620空氣220250 40Cr840860油 640680 600640 560600 空氣 200230 200250 250280 35SiMn850870油600650空氣或油220250 42SiMn840860油 640660 610630 空氣或油 200230 220250 60Si2MnA840860油650700空氣220250 35CrMo850870油600660空氣250280 38CrMoAlA930950油620690

50、空氣240300 3.6、常用鋼材調(diào)質(zhì)處理規(guī)范見表十六 表十六 常用鋼材調(diào)質(zhì)處理規(guī)范 鋼 號(hào) 淬 火回火調(diào)質(zhì)后硬度 HBS 溫度/冷卻介質(zhì)溫度/冷卻介質(zhì) 45MnB840860油 630670 600650 550600 空氣或油 200230 220250 250280 40MnVB830850油 600650 580620 550600 空氣或油 200230 220250 250280 50Mn2820840油550600油、水250280 65Mn810830油630680空氣220250 T8A780800水630680空氣200230 T10A800820水油630680空氣200

51、230 T12A800820水油630680空氣200230 GCr15840860油650700爐冷空氣207255 9Mn2V800820油630650空氣220250 CrMn850870油680700爐冷空氣197241 CrWMn840860油650700爐冷空氣197241 W18Cr4V920950油700720爐冷空氣270 Cr12MoV Cr12Mo 10201050空氣680720爐冷空氣207241 2Cr1310001050油、空氣600700爐冷空氣220250 注： 本守則適用于鋼制零件在周期作業(yè)加熱爐中的調(diào)質(zhì)工藝。 爐冷空氣是隨爐冷到500以下出爐空冷。 T10

52、A、T12A鋼需長(zhǎng)時(shí)間回火。 鋼 號(hào) 完全退火溫 度/ 等溫退火溫度/球化退火溫度/硬度 HBS 加熱等溫加熱等溫 089601000131 65Mn800830179229 60Si2MnA760780179229 50CrVA830850179229 GCr6850870720750179229 GCr15850870720750179229 GCr15SiM n 850870720750179229 T8、T8A750770750770640660156207 T10、T10A750780850870670690750770640670159207 T12、T12A75078085087

53、0670690750770640670159207 9Mn2V770790770790680700179229 9SiCr780810690710197241 CrMn770800700720197241 CrWMn770790680700207255 Cr12Mo860880730750207255 W18Cr4V830850840860730750207255 W6Mo5Cr4 V2 835850840860730750207255 2Cr13860880860880730750187 3.7、常用鋼材退火溫度及硬度見表十七 表十七 常用鋼材退火溫度及硬度 鋼 號(hào) 正火溫度 / 回火溫 度

54、/ 硬度HBS鋼 號(hào) 正火溫度 / 回火溫度 / 硬度HBS 1591094014312CrNi3900940163207 3585087018740Cr860880179229 4584086017021740MnVB860900680720179229 20Cr90094014317935CrMo840860207241 20CrMnTi93095016320730CrMnSi880900179229 20MnVB88090014318738CrMoAlA920940700720179229 3.8、常用鋼材正火溫度及硬度見表十八 表十八 常用鋼材正火溫度及硬度 鋼 號(hào)淬火溫度/冷卻劑 表

55、面硬度 HRC 達(dá)到硬度值 的最大直徑 /mm 回火溫度/備注 15（滲碳）780800鹽水586380160200 35830850鹽水304050380440 45 810830鹽水304080400450 810830鹽水油424750350380 800830鹽水油485330240280 20Cr(滲碳) 800850油586350180200 780800鹽水油5863180200用于形狀簡(jiǎn)單截面較大的零件 20CrMnTi820860油586380180200 滲碳 20Mn2B810840油586350180200 20MnVB810830油5863180200 12CrNi3

56、780800油5863180200 40Cr 830860油424750360400 830860油485330280320 830860油525725180200 42SiMn 840860油424750370390 840860油485330280320 840860油525725180200 45MnB 830850油424750350400 830850油485330280320 840860油525725180200 40MnVB 830850油424750350400 830850油485330280320 830850油525725180200 35CrMo850870油4853

57、200220多用于齒輪、主軸 35CrMnSiA880900油4853180200主軸 65Mn 800830油424735380420 回火后空冷或油冷 800830油455025320380 800830油505520260300 800830油566015200220 3.9、常用鋼材淬火回火溫度及硬度見表十九 表十九 常用鋼材淬火回火溫度及硬度 鋼 號(hào)淬火溫度/冷卻劑表面硬度HRC 達(dá)到硬度值的最 大直徑/mm 回火溫度/備注 60Si2MnA 850880油4247430470 850880油4550400430 50CrVA 840860油424750400450 840860油4

58、55030370420 55SiMnMoVNb860880油4552440460 GCr15830850油6050160200 GCr15SiMn820840油60160200 T8(T8A)780800鹽水油5950160200 T10(T10A)770790鹽水油61160200 T12(T12A)770790鹽水油61160200 9Mn2V790820油566150230280 9Cr2Mo810850油61130170 9SiCr850870油59160200 CrMn 840860油566140240300 840860油6130160200 CrWMn 830850油566110

59、0260320 830850油6140160200 Cr129801030油4555520560 Cr12Mo9801030油4555520560 W18Cr4V12601280油63550570 回火三次 W6Mo5Cr4V212101245油63540560 W12Cr4V4Mo12401265油64550570 W6Mo5Cr4V2Al12101240油65540560 3Cr139801050油4550360400 4Cr139801050油5055200220 碳素彈簧鋼絲、 組 230260冷卷后回火 ZG45830850水油4247320360 ZG55790810水油48532

60、60300 材質(zhì)牌號(hào) 含碳量（質(zhì)量 分?jǐn)?shù)，%） 退火溫度/ 保 溫 冷卻方式 硬 度 HBS 鑄件壁厚 /mm 時(shí) 間 ZG200400 ZG230450 ZG270500 ZG310570 ZG340640 0.100.20 0.200.30 0.300.40 0.400.50 0.500.60 910880 880850 850820 820800 800780 30 30100 1h 每增加 30mm，增 加1h 爐冷至 620后出 爐空冷 115143 133156 143187 156217 187230 材質(zhì)牌號(hào) 含碳量 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%） 正火溫度/ 回火 硬度HBS 溫度/ 冷卻