20MoCr3钢是表面硬化合金结构钢,具有较高的抗拉强度、屈强比、韧性和疲劳强度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
中文名 20MoCr3钢 性 能 较高抗拉强度、屈强比、韧性 定 义 表面硬化合金结构钢 用 途 制造截面尺寸较大的机器零件
20MoCr3钢是表面硬化合金结构钢,由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。[1]
元素 C碳 Si硅 Cr铬 Mn锰 P磷 S硫 Mo
化学成分% 0.17~0.23 0.40 0.40~0.70 0.60~0.90 0.025 0.035 0.30~0.40
20MoCr3钢中合金元素的作用
增大20MoCr3钢的淬透性
淬透性是指钢淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合性能的主要参数。除Co外,几乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高20MoCr3钢的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用强,其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
影响20MoCr3钢的回火过程
由于合金元素在回火时能阻碍20MoCr3钢中各种原子的扩散,因而在同样温度下和碳素钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高20MoCr3钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著,Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢,在500~600回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使20MoCr3钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
影响20MoCr3钢的强化和韧化
Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高20MoCr3钢的屈服强度;碳的强化作用最显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响20MoCr3钢的韧性因素比较复杂,Ni改善20MoCr3钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善20MoCr3钢的韧性有重要作用。[2]
20MoCr3钢的性质及工业应用:
具有高的弹性极限、高的屈强比、高的疲劳强度以及足够的韧性,可用作弹簧钢;
具有高强、高硬、高韧、耐磨,可用作轴承钢;
具有高强度与很好塑性及韧性的配合,可用作调质钢;
具有高的硬度和耐磨性,机加工性能好,稳定性好,可用作高速钢;
能够保持良好的塑性和韧性,镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,可用作耐蚀钢;
耐热性能好,用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料,可作为耐热钢;
表面自由磁极减少,静磁能降低,畴壁移动阻力减小,则磁滞损耗和矫顽力降低,可用作电工钢。