机械零件常用钢材及热处理方法
20mncr5渗碳淬火热处理后的芯部和表面硬度
20mncr5渗碳淬火热处理后的芯部和表面硬度20MnCr5是一种具有较高强度和韧性的合金钢，常用于制造机械零件和传动齿轮等重要零件。
为了提高其硬度和耐磨性，渗碳淬火热处理是一种常用的方法。
渗碳淬火热处理通常包括两个步骤：渗碳和淬火。
渗碳是通过在低碳钢表面加热至高温，然后在高碳介质中加热保持一段时间，使碳原子从介质渗入到钢材表面，达到增加钢材表面碳含量的目的。
淬火是指将渗碳后的钢材迅速冷却，以使碳原子均匀分布在钢材中形成硬质组织。
渗碳淬火热处理后，20MnCr5的芯部和表面硬度都会显著提高。
这是因为通过渗碳，钢材的表面碳含量增加，形成了高碳含量的外围层，而淬火则使钢材内部形成了硬质的马氏体结构。
先来看一下20MnCr5渗碳淬火热处理后的芯部硬度。
芯部硬度是指钢材内部的硬度。
由于淬火过程中的快速冷却，使得钢材中的碳原子更容易扩散，形成大量的马氏体结构，这种结构具有较高的硬度。
因此，经过渗碳淬火热处理后，20MnCr5的芯部硬度相对较高，一般达到60-65 HRC（洛氏硬度）。
高硬度的芯部使得钢材具有较好的强度和耐磨性能，适用于承受较大载荷和剧烈摩擦的场合。
接下来是20MnCr5渗碳淬火热处理后的表面硬度。
表面硬度是指钢材表面的硬度。
通过渗碳，钢材表面的碳含量增加，形成了高碳含量的外围层。
这种高碳含量的外围层在淬火时形成了硬质的马氏体结构，具有很高的硬度。
因此，经过渗碳淬火热处理后，20MnCr5的表面硬度通常可达到60-64 HRC。
高硬度的表面使得钢材具有较好的耐磨性和抗划伤性，能够更好地抵抗表面损伤和磨损。
总的来说，20MnCr5渗碳淬火热处理后的芯部和表面硬度都得到了显著提高。
高硬度使得钢材具有较好的强度和耐磨性，适用于承受较大载荷和剧烈摩擦的场合。
除此之外，渗碳淬火还能改善钢材的综合性能，如抗疲劳性和耐蚀性等。
因此，渗碳淬火热处理是一种重要的方法，能够显著提高20MnCr5的性能，使其在工程领域应用更广泛。
机械加工常见热处理工艺
渗碳渗碳热处理渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。
相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
概述渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。
最早是用固体渗碳介质渗碳。
液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。
美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。
30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。
60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。
至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。
液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，―603‖渗碳剂等。
滑动导轨的材料及热处理
滑动导轨的材料及热处理滑动导轨是一种用于导向和支撑运动件的机械部件，在各种机械设备和工业生产线中广泛应用。
为了确保导轨的使用寿命和运动精度，选择适合的材料和热处理方法是非常重要的。
本文将介绍滑动导轨的常见材料以及常用的热处理方法。
一、滑动导轨的材料选择：1.钢材：普通碳结钢是滑动导轨常见的材料，具有价格低廉、加工性好、韧性强等优点。
然而，由于其硬度相对较低，使用寿命和运动精度较差，因此在高速运动和高精度要求的场合，不适合使用普通碳结钢。
2.不锈钢：不锈钢具有抗腐蚀性能好、耐高温、抗磨损等优点，适用于在潮湿环境或有腐蚀性介质的场合。
但不锈钢的硬度较低，也不适用于高速运动和高精度要求的滑动导轨。
3.渗碳钢：渗碳钢是通过将碳渗入到钢材表面层来提高其硬度和耐磨性。
渗碳钢具有优良的耐磨性能和较高的硬度，适用于高速运动和高精度要求的滑动导轨。
然而，渗碳钢的价格较高，加工难度也较大。
4.铜合金：铜合金具有良好的导热性、耐蚀性和抗磨损性能，适用于高速运动和高温环境下的滑动导轨。
但铜合金的价格较高，且加工和维护也较为困难。
5.聚合物材料：聚合物材料因其自润滑性能好、噪音低、重量轻等优点，适用于高速运动和高精度要求的滑动导轨。
但由于聚合物材料的强度和刚度较低，尺寸稳定性也较差，因此只适用于轻负荷和低速运动的场合。
二、滑动导轨的热处理方法：1.均质化处理：通过加热材料至一定温度，使其内部组织达到均匀的状态，可以提高材料的硬度和强度。
均质化处理通常在材料的已加工形状完成后进行，其目的是消除应力和提高导轨的整体性能。
2.淬火处理：淬火是将热处理后的材料迅速冷却至室温的过程，其目的是提高材料的硬度和耐磨性。
淬火处理可以通过改变冷却介质和冷却速度来控制导轨的硬度和组织结构。
3.回火处理：回火是在淬火后加热材料至一定温度并保持一段时间后冷却的过程。
回火处理可以减轻淬火过程中产生的内应力，提高材料的韧性和韧度。
4.氮化处理：氮化处理是将材料暴露在高温和氮气环境中，使其表面形成一层氮化物，从而提高材料的硬度和耐磨性。
scm435热处理工艺
scm435热处理工艺Scm435是一种常用的低合金钢材料，广泛应用于制造汽车零部件、机械零部件、建筑结构等领域。
热处理是提高钢材性能、延长使用寿命的重要工艺之一。
下面将介绍Scm435的热处理工艺。
1. 热处理种类Scm435的热处理种类主要有回火和淬火两种。
2. 回火工艺回火工艺是通过加热后冷却，在一定温度下停留一定时间，使钢材的组织发生调整，达到改善强度和韧性的目的。
回火工艺适用于需要较高韧性的零部件，但强度相对较低。
常用的回火温度为500℃至650℃，持续时间为1小时至4小时。
3. 淬火工艺淬火工艺是通过在高温下急冷，使钢材的组织迅速变化，达到提高强度、硬度的目的。
淬火工艺适用于需要较高强度、硬度的零部件，但韧性相对较低。
常用的淬火温度为800℃至900℃，持续时间为5分钟至15分钟。
4. 热处理制度热处理制度是指在一定的工艺条件下完成一系列热处理工序的组合，以达到既能满足零部件性能要求，又能提高生产效率和节约能源的目的。
常用的热处理制度包括单回火、双回火、回火淬火、常温调质等。
5. 热处理参数热处理参数包括温度、时间、冷却介质等。
不同的热处理参数会对钢材的性能产生不同程度的影响。
具体应根据零部件的要求和材料的性质选择合适的热处理参数。
6. 热处理后的检验热处理后的钢材需要进行不同的检验，以确保其性能符合要求。
常用的检验方法包括金相检测、硬度测试、冲击试验等。
以上是关于Scm435热处理工艺的介绍，希望对读者有所帮助。
热处理是一个非常复杂的工艺，涉及到众多因素的影响，需要在实践中不断总结经验，不断优化工艺参数，以达到最佳效果。
钢材的热处理有以下几个方法
钢材的热处理有以下几个方法※均质退火处理简称均质化处理（Homogenization），系利用在高温进行长时间加热，使内部的化学成分充分扩散，因此又称为『扩散退火』。
加热温度会因钢材种类有所差异，大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理，高碳钢在1100℃至1200℃之间，而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。
※完全退火处理完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围，在该温度保持足够时间，使成为沃斯田体单相组织（亚共析钢）或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后，在进行炉冷使钢材软化，以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。
※球化退火处理球化退火主要的目的，是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
常见的球化退火处理包括：（1）在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次，使A1变态所析出的雪明碳铁，继续附着成长在上述球化的碳化物上；（2）加热至钢材A3或Acm温度上方，始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷，再依上述方法进行球化处理。
使碳化物球化，尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂，亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。
※软化退火处理软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内（A1温度下方），维持一段时间之后空冷，其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性，以便能再进一步加工。
此种热处理方法常在冷加工过程反复实施，故又称之为制程退火。
大部分金属在冷加工后，材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大，也因此导致材料延性降低、材质变脆，若需要再进一步加工时，须先经软化退火热处理才能继续加工。
※弛力退火处理弛力退火热处理主要的目的，在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。
机械工程材料及钢的热处理
常用金属材料
铸铁 碳素钢 合金钢 有色金属材料
常用金属材料
1、铸铁：铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合 金。
性能：具有良好的铸造性、耐磨性、吸振性及 切削加工性能，而且价格低廉，生产设备简单。 因此，它是应用最多的一种金属材料。
高速铣削给落地式铣镗床带来了结构 上的变 化，主 轴箱居 中的结 构较为 普遍， 其刚性 高，适 合高速 运行。 滑枕驱 动结构 采用线 性导轨 ，直线 电机驱 动，这 种结构 是高速 切削所 必需的 ，国外 厂家在 落地式 铣镗床 上都已 采用， 国内同 类产品 还不
多见，仅在中小规格机床上采用线性 导轨。 高速加 工还对 环境、 安全提 出了更 高的要 求，这 又产生 了宜人 化生产 的概念 ，各厂 家都非 常重视 机床高 速运行 状态下 ，对人 的安全 保护与 可操作 性，将 操作台 、立柱 实行全 封闭式 结构， 既安全 又美观 。
回火：将淬火后的工件加热到临界温度 以下，保温一定时间后在空气或水或油 中冷却。
目的：硬度、强度略有降低，但消除了 内应力和脆性。
调质：淬火＋高温回火，可以使钢材获 得良好的综合机械性能。
表面化学热处理
化学热处理是将钢件放在某种化学介质 中，通过加热、保温、冷却的方法使介 质中的某些元素渗入钢件表面，改变了 表面层的化学成分，从而使其表面具有 与内部不同的特殊性能。一般都是使表 面获得高硬度、高疲劳极限，以及耐磨、 防腐蚀性能。
钢的热处理可以改善钢的加工工艺性能、提高 钢的机械性能、增加寿命、耐磨性等。
热处理方法：
1、退火：将钢件加热到临界温度以上20－30
度，经保温一段时间后随热处理炉（或埋入石 灰石、沙中冷却）缓慢冷却至500度以下，然 后在空气中冷却。
45钢热处理方案
45钢热处理方案介绍45钢是一种常用的中碳结构钢，具有良好的可焊性、机械性能和热处理性能。
热处理是通过控制钢材的加热、保温和冷却过程，改变钢材的组织结构和性能。
本文将介绍45钢的热处理方案，包括正火、淬火和回火等常用的热处理方法，以及热处理参数的选择和注意事项。
正火正火是一种常用的热处理方法，主要用于提高钢材的硬度和强度。
正火过程包括加热、保温和冷却三个阶段，下面将详细介绍每个阶段的处理条件。
加热对于45钢的正火处理，适宜的加热温度为800-850℃。
在加热过程中，应缓慢提高温度，以避免产生过大的残余应力。
最佳的加热速率为15-20℃/min。
一般情况下，采用盐浴或气体加热炉进行加热，可以获得均匀的加热效果。
保温在达到适宜的加热温度后，45钢需要保温一段时间，以使钢材内部达到均匀的温度分布。
保温时间的选择与钢材的截面厚度有关，一般为1小时/25mm。
保温时间过短会导致钢材没有达到理想的组织结构，而保温时间过长则会增加生产成本。
冷却正火后的45钢需要经过适当的冷却过程，以获得所需的机械性能。
常用的冷却介质有水、油和空气等。
对于45钢来说，一般采用水冷却的方式，以获得最高的硬度和强度。
淬火淬火是指将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却，以使钢材获得马氏体组织的热处理方法。
淬火可以显著提高钢材的硬度和抗拉强度，但也会造成钢材的脆性增加。
下面将介绍45钢的淬火处理条件和注意事项。
加热淬火的加热温度比正火要高，一般为800-900℃。
同样，加热过程中要控制加热速率，避免产生过大的残余应力。
保温经过加热后的45钢需保持一段时间的保温，在保温过程中，钢材内部的碳元素会扩散，形成均匀的奥氏体组织。
保温时间一般为1小时/25mm。
冷却关键的步骤是淬火的冷却过程。
对于45钢来说，最常用的冷却介质为水或油。
水冷却可以获得更高的硬度，但会增加钢材的变形和开裂风险。
油冷却可以有效减少钢材的开裂风险。
淬火后的钢材应立即进行冷却以避免马氏体转火成残余奥氏体。
45钢表面氮化条件
45钢表面氮化条件45钢是一种碳素结构钢，通常用于制造机械零件和工具。
为了提高45钢的硬度和耐磨性，常用的方法是对其表面进行氮化处理。
下面将详细介绍45钢表面氮化的条件。
表面氮化是一种通过向材料表面注入氮元素来改善其性能的热处理方法。
氮化处理可以显著提高钢材的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命。
同时，氮化处理还能够改善材料的耐高温性能和降低摩擦系数，使其在摩擦副工作环境中表现出色。
要对45钢进行表面氮化处理，首先需要选择合适的氮化方法。
常用的氮化方法主要包括气体氮化和离子氮化两种。
气体氮化是一种将氮气稳定流经一定温度下的表面的处理方法。
在气体氮化过程中，将45钢件置于含有氮气的密闭容器中，加热至一定温度，让氮气与材料表面的金属元素发生化学反应，从而使表面形成一层富氮的化合物。
由于气体氮化中的氮源是氮气，因此可以通过调节氮气浓度和温度来控制氮化层的厚度和组织结构。
离子氮化是一种利用离子轰击的方式将氮元素注入到45钢表面的处理方法。
在离子氮化过程中，将45钢件置于真空腔室中，通过加热和注入一定的氮气或氨气，产生高能量的氮离子束，在离子撞击的作用下，将氮离子注入到材料表面，形成一层富氮的氮化层。
离子氮化具有工艺参数可调节性强、处理速度快和氮化层质量高等优点。
在确定了氮化方法后，还需要考虑氮化温度和处理时间。
氮化温度是指将45钢加热至一定温度进行氮化处理的过程，一般在500℃至600℃之间。
在这个温度范围内，45钢的晶体结构和晶粒尺寸不会发生明显变化，同时也能够使得氮原子进入到材料的晶格中形成固溶体。
氮化处理时间一般为几小时到几十小时不等，具体根据材料的要求和所使用的氮化方法而定。
除了氮化温度和处理时间外，还需注意氮化过程中的气氛控制，尤其是气氛气压的控制。
在气体氮化过程中，需要保持适当的氮气浓度和均匀的气氛流动，以确保氮元素能够均匀地注入材料表面。
在离子氮化过程中，通常会设定一定的氮气或氨气注入速率和真空度，以控制氮离子注入的速度和浓度。
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45 20Cr 20CrMnTi
7 ≥5 ≥5 ≥6
40Cr 65Mn 60Si2Mn
40～45 45～50 50～55 42～48 55～60 40～45 42～48 ≤197 200～230 58～64
T10 2Cr13 CrWMn GCr15 W18Cr4V
450
16
80
200～255 54～58 60～61 58～62 61～65 61～65
＜1700
T：调质、C：淬火、S－C：渗碳、S－G：渗碳高频、Y：氧化处理、T－G：调质高频、Z：正火
械零件常用钢材及热处理方法
用途举例 冷压加工的并须渗碳淬火的零件，如自攻螺丝，摩擦片等
载荷小、形状简单、受摩擦及冲击大零件，如小轴、套、挡铁、销钉等 强度要求较高的小型零件，如小轴、螺钉、垫圈、环、螺母等 载荷不大的轴、垫圈、丝杠、套筒、齿轮等 截面子100mm一下，工作速度不高并受中等单位压力的零件，如齿轮、 装滚动轴承的轴、花键轴、套、蜗杆、大型定位螺钉、大型定位销等 外形复杂的薄体小零件，其截面子6～8mm以下，如套环紧固螺母等 截面子80mm以下，形状不复杂的，具有较高强度与硬度的零件，如齿轮，轴、离合器、挡铁、定位销、 截面在50mm以下，不受冲击队高强度耐磨擦零件，如齿轮、轴、棘轮、 载荷不大，中等速度，承受一定的冲击力的齿轮、离合器、大轴等 中等速度与低载荷的齿轮、冲击力不大的离合器，直径较大的轴等 速度不大，受连续重载荷的作用，模数小于4的齿轮与直径＜80mm的轴等 中等尺寸、高速、中等单位压力与冲击力的零件，如齿轮、离合器、主轴 要求高耐磨性，热处理变形小的零件，如模数3以下的齿轮、主轴、花键轴等 高速、中等或大的单位压力及冲击载荷的零件，如齿轮蜗杆、主轴 中等速度、中等载荷的零件，如齿轮、滚动轴承中运转动主轴、顶尖套、蜗杆、花键轴、轴 中等速度、高载荷的零件，如齿轮、主轴、液压泵转子、滑块 同上，要求截面小于30mm 中等速度、中等压力的齿轮，如果心部强度要求较高，可先调质 带状弹簧，截面大于6mm以上的弹簧、垫圈 高强度、高耐磨、高弹性的零件，如弹簧卡头、机床主轴 截面大于12mm承受较重载荷的大型弹簧 不淬硬的精密丝杠 大载荷，有一定耐磨性的精密丝杠、钻套等 大气条件下不锈的，不大的零件，如镜面轴、标准尺 变形小，耐磨性高的精密丝杠、凸轮样板、模具的导向套 耐磨性高，承受压力大的垫块、心轴 载荷大，耐磨性高的零件，如叶片泵定子、靠模、滚动轴承 高硬度、耐磨得零件，如油泵叶片、螺纹磨床顶尖及其他高温耐磨零件
机械零件常用钢材
钢号 10 15 35 热处理 S-C59 S-C59 S-G59 C35 Z T215 T235 Y35 C42 C48 G42 G48 G54 T－G54 S－C59 S－G59 S－C59 S－G59 T215 T235 C42 C48 G52 C45 C58 C42 C45 Th球化 T215 C61 T235 C56 C62 C60 C63 C63 力学性能 σ s（Mpa）δ （％） α k（J/cm2） HBS 心部146～136 心部≤143 30 ≤229 200～300 220～250 30～40 40～45 45～50 40～45 45～50 52～58 52～58 56～62 56～62 56～62 HRC 56～62 56～62 56～62 30～40
小于4的齿轮与直径＜80mm的轴等 力的零件，如齿轮、离合器、主轴 如模数3以下的齿轮、主轴、花键轴等
的零件，如齿轮蜗杆、主轴
滚动轴承中运转动主轴、顶尖套、蜗杆、花键轴、轴 轴、液压泵转子、滑块
强度要求较高，可先调质 圈 簧卡头、机床主轴
套等 面轴、标准尺
板、模具的导向套
子、靠模、滚动轴承 纹磨床顶尖及其他高温耐磨零件
250～300 ≥650
≥20 ≥8
≥450 ≥650 ≥950
≥10 ≥1 ≥450 ≥17 心部≥600 心部≥10 心部≥60 心部≥800 心部≥9 心部≥80 ＞650 ＞1140 1300～1400 ≥1250 ≥1200 ≥1300 ≥10 ≥60 50 ～30 心部≥212 心部240～300 200～230 220～250
频、Z：正火
用途举例 攻螺丝，摩擦片等
件，如小轴、套、挡铁、销钉等 钉、垫圈、环、螺母等 轮等 等单位压力的零件，如齿轮、 大型定位螺钉、大型定位销等 m以下，如套环紧固螺母等 较高强度与硬度的零件，如齿轮，轴、离合器、挡铁、定位销、键等 磨擦零件，如齿轮、轴、棘轮、 力的齿轮、离合器、大轴等 的离合器，直径较大的轴等