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這類鋼必須同時保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%;08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機(jī)器零件。一般都要經(jīng)過熱處理以提高力學(xué)性
能。根據(jù)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,有不同的用途。08、08F、10、10F鋼,塑性、韌性高,具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能,常冷軋成薄板,用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機(jī)上的冷沖壓件,如汽車身、拖拉機(jī)駕駛室等;15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕、表面要求耐磨、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳零件,如活塞銷、樣板等;30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱處理(淬火+高溫回火)后具有良好的綜合力學(xué)性能,即具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性,用于制作軸類零件,



汽車行業(yè)對懸簧強(qiáng)度的要求越來越高,設(shè)計應(yīng)力提高到1100-1200MPa,為此日本開發(fā)出添加合金來提高強(qiáng)度和提高耐腐蝕疲勞強(qiáng)度的鋼材。中國彈簧鋼無法滿足乘用車懸架簧用鋼性能需求,強(qiáng)度1200MPa及以上懸架彈簧產(chǎn)品用彈簧鋼全部依賴進(jìn)口。然而,近年來,為規(guī)避資源風(fēng)險、降低成本和實現(xiàn)原材料的全球化供給,強(qiáng)烈要求使用標(biāo)準(zhǔn)鋼(SAE9254)維持高強(qiáng)度,而且強(qiáng)烈要求提高鋼的韌性,因此越來越多地采用噴丸硬化處理取代處理費用高的表面硬化熱處理。噴丸硬化處理將壓縮殘余應(yīng)力作用于表面,可提高抗疲勞強(qiáng)度,減小表面缺陷的影響程度,因此近年來將它視為表面處理不可或缺的技術(shù)。隨著表面強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展,懸簧的設(shè)計應(yīng)力也達(dá)到了1200MPa級。預(yù)計今后對高強(qiáng)度懸簧用鋼的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性及耐用性的要求將越來越高。未來,隨著汽車輕量化,發(fā)展高強(qiáng)度、優(yōu)良抗彈減性能和抗疲勞性能的汽車懸架用彈簧鋼是提高中國高端裝備零部件自主配套能力、有效替代進(jìn)口的必然趨勢。




風(fēng)電能源方面

對于風(fēng)電軸承,目前中國還無法生產(chǎn)技術(shù)含量較高的主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進(jìn)口,3MW以上風(fēng)電機(jī)組配套軸承的國產(chǎn)化問題還沒有解決。國外為了提高風(fēng)電軸承的強(qiáng)度、韌性和使用壽命,采用了新型特殊熱處理鋼SHX(40CrSiMo),對于偏航和變漿軸承,通過表面感應(yīng)淬火熱處理控制淬硬層深度、表面硬度、軟帶寬度和表面裂紋;對于增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲,使零件表面得到較多穩(wěn)定殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)(30%-35%)和大量細(xì)小碳化物、碳氮化物,提高了軸承在污染潤滑工況下的使用壽命。為提高軋機(jī)軸承的使用壽命以及運轉(zhuǎn)精度,未來需要進(jìn)行軋機(jī)用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等軸承鋼的超高純真空脫氣冶煉和軸承表層大奧氏體量控制熱處理等技術(shù)的研發(fā)。




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例如40、45鋼常用于制造汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿、一般機(jī)床主軸、機(jī)床齒輪和其他受力不大的軸類零件;55、60、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)后具有高的彈性極限,常用于制作負(fù)荷不大、尺寸較?。ń孛娉叽缧∮?2~15mm)的彈簧,如調(diào)壓和調(diào)速彈簧、柱塞彈簧、冷卷彈簧等。
易切削結(jié)構(gòu)鋼
易切削結(jié)構(gòu)鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素,使鋼切削時切屑易脆斷成
碎屑,從而有利于提高切削速度和延長刀具壽命。使鋼變脆的元素主要是硫,在普通低合金易切削結(jié)構(gòu)鋼中使用了鉛、碲、鉍等元素。
這種鋼的含硫量Ws在0.08%一0.30%范圍內(nèi),含錳量WMn在0.60%-1.55%范圍內(nèi)。鋼中的硫和錳以硫化錳形態(tài)存在,硫化錳很脆并有潤滑效能,從而使切屑容易碎斷,并有利于提高加工表面的質(zhì)量。




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