上海恒精浅谈感应淬火零件的材料选择

时间：2012-12-14作者：上海恒精机电设备有限公司浏览：158

上海恒精机电设备有限公司汽车零部件感应淬火一般用到一下材料：

① **碳素结构钢55 、40 、45 、50 等。其中45钢用的较多。

② 合金结构钢30Cr 、35Cr 、40Cr 、45Cr 、4oMnB 、45MnB 、3oCrMo 、35CrMo 、40CrMo 、42CrMo 、40CrNiMo 、45CrNiMo 等，材料标准GB3077 一88 。其中40Cr、42CrMo用的较多。

③ 铸钢ZG270-500 ( ZG35 ）、ZG310-570 ( ZG45 ) ，材料标准GB5676-85 。用于制造变速箱拨叉等零件。

钢件感应淬火后的表面硬度与钢中的含碳量关系较大，其硬度值可用前苏联*的经验公式进行计算（为与国际接轨，+1.5）：

HRC = 20 + 60 ( 2C-1 . 3C2 )+1.5                 ( 5-l ) 

式中C-钢中的含碳量，如含碳0.45 ％时，可将0.45 代入；

HRC-淬火后硬度的平均值。

式（5-l ）是在感应加热规范合理，并以水为淬火介质的条件下获得的。

淬火硬度与钢中含碳量的关系如图5-1 所示。

④ 球墨铸铁QT600-3 、QT700-2 、QT800-2 、QT900-2 ，材料标准GB1348-88 。

球墨铸铁是一种应用范围不断扩大的材料，它制造的汽车零件很多，如曲轴、凸轮轴，刹车蹄片，轴承座等。为**这些零件的感应淬火硬度，要求其基体的珠光体）75% ，各别零件应》 80 % ，如凸轮轴、曲轴等。

⑤ 可锻铸铁KTH350-10 、KTH370-12 、KTZ450-06 、KTZ550-04 等，材料标准GB9440-88 。可锻铸铁由于生产成本高，逐渐被球墨铸铁所取代，但在汽车制造的历史中，可锻铸铁的应用也是由来已久的，现在某些工厂仍然在使用，多用来制造摇臂、刹车蹄片等感应淬火零件。

常用碳钢炉中加热淬火及感应淬火的较大硬度值见图5-1。图中表现的“超硬度”

并不是经常出现的，只有小型零件，在大比功率加热的条件下才可能出现。常用的钢铁材料感应淬火后的硬度及较大淬火深度，如表5-1 所示

。图5-1 碳钢表面淬火时出现的“超硬度”现象1—感应淬火    2—普通炉中加热淬火表5-1 铆铁材料淬火硬度及较大深度

 

钢号	表面硬度				硬化层 / mm3	预先热处理
	水淬		油淬（淬火介质）
	HRC	HV	HRC	HV
35 40 45 50 55 35Cr 40Cr 45Cr 40MnB 45MnB 35CrMo 4 0CrMo 42CrMo 45CrNIMo 珠光体球墨铸铁 珠光体可锻铸铁	40～ 50  45～ 58  50～ 63  55～ 63  58～ 63  45～ 55  50～ 60  55～ 63  50～ 63  55～ 63  45～ 55  55～ 63  50～ 63  55～ 63  50～ 60  50～ 60	390～542 461～715  542～一 635～一 715～一461～635  542～一 635～一542～一635～一461～ 635  635～一542～一 635～一542～一 542～一	35～45  40～50  45～55  50～60  53～63  40～50  45～55  50～60  45～55  50～60  40～50  50～60  45～58  50～60  45～55  45～55	328～461 390～542 461～635 542～一 594 ～一 390～542 461～635 542～一 461～635 542～一 390～542 542～一 461～715 542～一 461～635 461～635	1.0~2.5 1.0~3.0 1.5~3.5 2.0~4.0 2.5~5.0 ≤5.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤8.0 ≤10 5.0~12 7.0~14 一 一	调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 退火 退火
注：① 水淬用于销、轴等形状简单的零件． ② 油淬（亦可用**淬火介质）用于拨叉、花健轴等形状复杂的零件

⑥ 灰铸铁HT20-40 、HT25-47 、HT30-54 、及HT35-61 ，材料标准GB976-67 。使用灰铸铁制造的汽车零件很多，其中发动机的气缸套和气缸盖等零件需要进行感应淬火，以提高缸套内孔及缸盖气门座的**性。

感应淬火的灰铸铁零件的基体组织是珠光体。由于铸件的金相组织与它的化学成分有直接的关系，因此**对其他化学成分进行控制。

在铸铁的化学成分中，碳和硅对石墨化和基体组织有强烈影响，为此经常控制C + Si 之和，其和越大，石墨析出越多越粗大，且使基体中的铁素体增加，进而直接影响淬火硬度（见表5-2 ）。

表5-2 灰铸铁的碳当量对感应淬火硬度的影响

 

化学成份/%		碳当量	洛氏硬度/HRC
C	Si
3.13 3.14 3.19 3.34 3.42 3.46 3.52	1.50 1.68 1.64 1.59 1.80 2.00 2.14	3.63 3.70 3.74 3.87 4.02 4.13 4.23	50 49 48 47 46 43 36
注：1、铸铁还含有Mn0.50%~0.90%、Ni0.35%~0.55%、Cr0.08%~0.15%及Mo0.15%~0.3%。 2、碳当量=C%+   Si%

锰能阻止石墨化，促进铸铁的白口化；铬、钨、铝、钡均是易形成碳化物合金元素，均能阻止石墨化。而不易形成碳化物的合金元素均能促进石墨化。

灰铸铁淬火前金相组织主要是控制石墨的粗细、铁素体含量、珠光体含量及其粗细、磷共晶和渗碳体等。拖拉机发动机气缸套（珠光体基体铸体）铸态组织的合格标准列如表5-3 [5]。

表5-3   气缸套铸态组织的合格要求

 

组织	合格组织	不合格组织
石墨 铁素体 珠光体 磷共晶 渗碳体	细片状或中片状及直线均匀分布 面积＜10 %  呈薄片状或中片状 呈单个夹杂 无	粗片状，直角形螺旋涡形块状 25%以上 粗片状中等夹杂和间断网状 间断状或间断网状 呈单个夹杂或莱氏体分布段状


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