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根据标准GB/T3077-1999该钢的化学成分(质量分数):C0.17%-0.23%、Si0.17%-0.37%、Mn0.80%-1.10%、Cr1.00%-1.30%、Ti0.04%-0.10%、P≤0.035%、S≤0.035%
该钢加工工艺路线为:
下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
临界点温度
Ac1=740℃、Ac3=825℃、Ar1=650℃、Ar3=730℃
热处理规范
退火温度约860-880℃,出炉空冷,硬度≤217HBW.正火温度920-950℃,出炉空冷,硬度156-207HBW。淬火温度860-900℃,油冷,回火温度500-650℃,油冷以避免高温回火脆性。渗碳温度900-920℃,淬火温度820-850℃,油冷,硬度>60HRC;180-200℃×1.5h回火,空冷,表面硬度>60HRC,心部硬度35-40HRC。碳氮共渗温度840-860℃,共渗后直接淬火,淬火温度830-850℃,油冷,硬度≥60HRC。回火温度160-180℃,空冷,表面硬度58-62HRC。
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Q345钢是老牌号的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代,而并非仅替代16Mn钢一种材料。在化学成分上,16Mn与Q345也不尽相同。更重要的是两种钢材按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异,而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。因此,简单地将16Mn钢的许用应力套用在Q345钢上是不合适的,而应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。Q345钢的主要组成元素比例与16Mn钢基本相同,区别是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能细化晶粒,提高钢的韧性,钢的综合机械性能得到较大提高。也正因为如此,钢板的厚度才可以做得更大一些。因此,Q345钢的综合机械性能应当优于16Mn钢,特别是它的低温性能更是16Mn钢所不具备的。Q345钢的许用应力略高于16Mn钢。
40Cr淬火后回火热处理的洛氏硬度:
1、40Cr 850油淬 50.2 620 24.4
2、40Cr 850油淬 51.8 460 41.3
3、40Cr 850油淬 49.3 240 50.3
40Cr 钢的原始组织为球状珠光体,由于球状的接触面积小,同时铬能阻碍碳的扩散,而铬本身扩散速度较慢,因此加热温度应选择上限,且保温时间加长,否则球状渗碳体很难完全溶解而保留下来,造成淬火后硬度及强度下降。
加热温度越高,马氏体的百分比也会增加,如50%-99%,组织也会不断粗大
理论上说,40Cr加热到850-870后保温,合金元素就基本上能全部融入奥氏体中且晶粒也不是很粗大,所以在理论上850淬火后的硬度应该是高的,以后随着温度的增加,钢的蓄热量增加,淬火冷却时的冷却速度就下降,因此理论上在850以上温度淬火硬度会下降。
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