合金结构钢

合金结构钢特性和应用牌号和化学成分力学性能合金结构钢的特性和应用（GB／T3077—1999）牌号主要特性20Mn2具有中等强度、较小截面尺寸的20Mn2和20Cr性能相似，低温冲击韧度、焊接性能较20Ct好。冷变形时塑性高，切削加工性良好，淬透性比相应的碳钢要高，热处理时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向30Mn230Mn2通常经调质处理之后使用，其强度高，韧性好，并具有优良的耐磨性能，当制造截面尺寸小的零件时，具有良好的静强度和疲劳强度，拉丝、冷镦、热处理工艺性都良好，切削加工性中等，焊接性尚可，一般不做焊接件，需焊接时，应将零件预热到200°C以上，具有较高的淬透性，淬火变形小，但有过热、脱碳敏感性及回火脆性35Mn2比30Mn2的含碳量高，因而具有更高的强度和更好的耐磨性，淬透性也提高，但塑性略有下降，冷变形时塑性中等，切削加工性能中等，焊接性低，且有白点敏感性、过热倾向及回火脆性倾向，水冷易产生裂纹，一般在调质或正火状态下使用40Mn2中碳调质锰钢，其强度、塑性及耐磨性均优于40钢，并具有良好的热处理工艺性及切削加工性，焊接性差，当含碳量在下限时，需要预热至100～425℃才能焊接，存在回火脆性，过热敏感性，水冷易产生裂纹，通常在调质状态下使用45Mn2中碳调质钢，具有较高的强度、耐磨性及淬透性，调质后能获得良好的综合力学性能，适宜于油冷再高温回火，常在调质状态下使用，需要时也可在正火状态下使用，切削加工性尚可，但焊接性能差，冷变形时塑性低，热处理有过热敏感性和回火脆性倾向，水冷易产生裂纹50Mn2中碳调质高强度锰钢，具有高强度、高弹性及优良的耐磨性，并且淬透性亦较高，切削加工性尚好，冷变形塑性低，焊接性能差，具有过热敏感、白点敏感及回火脆性，水冷易产生裂纹，采用适当的调质处理，可获得良好的综合力学性能，一般在调质后使用，也可在正火及回火后使用20MnV20MnV性能好，可以代替20Cr、20CrNi使用，其强度、韧性及塑性均优于15Cr和20Mn2，淬透性亦好，切削加工性尚可，渗碳后，可以直接淬火、不需要第二次淬火来改善心部组织，焊接性较好，但热处理时，在300～360%时有回火脆性27SiMn27SiMn的性能高于30Mn2，具有较高的强度和耐磨性，淬透性较高，冷变形塑性中等，切削加工性良好，焊接性能尚可，热处理时，钢的韧性降低较少，水冷时仍能保持较高的韧性，但有过热敏感性、白点敏感性及回火脆性倾向，大多在调质后使用，也可在正火或热轧供货状态下使用35SiMn合金调质钢，性能良好，可以代替40Cr使用，还可部分代替40CrNi使用，调质处理后具有高的静强度、疲劳强度和耐磨性以及良好的韧性，淬透性良好，冷变形时塑性中等，切削加工性良好，但焊接性能差，焊前应预热，且有过热敏感性、白点敏感性及回火脆性，并且容易脱碳42SiMn性能与35SiMn相近，其强度、耐磨性及淬透性均略高于35SiMn，在一定条件下，此钢的强度、耐磨及热加工性能优于40Cr，还可代替40CrNi使用20SiMn2MoV高强度、高韧性低碳淬火新型结构钢，有较高的淬透性，油冷变形及裂纹倾向很小，脱碳倾向低，锻造工艺性能良好，焊接性较好，复杂形状零件焊前应预热至300°C，焊后缓冷，但切削加工性差，一般在淬火及低温回火状态下使用25SiMn2MoV性能与20SiMn2MoV基本相同，但强度和淬硬性稍高于20SiMn2MoV，而塑性及韧性又略有降低37SiMn2MoV调质处理后，用于制造重载、大截面的重要零件，如重型机器中的齿轮、轴、连杆、转子、高压无缝钢管等，石油化工用的高压容器及大螺栓，制作高温条件下的大螺栓紧固件(工作温度低于450°C)，淬火低温回火后可做为超高强度钢使用，可代替35CrMo、40CrNiMo使用40B用于制造比40钢截面大、性能要求高的零件，如轴、拉杆、齿轮、凸轮、拖拉机曲轴等，制作小截面尺寸零件，可代替40Cr使用45B用于制造截面较大、强度要求较高的零件，如拖拉机的连杆、曲轴及其他零件，制造小尺寸、且性能要求不高的零件，可代替40Cr使用50B用于代替50、50Mn、50Mn2制造强度较高、淬透性较高、截面尺寸不大的各种零件，如凸轮、轴、齿轮、转向拉杆等40MnB用于制造拖拉机、汽车及其他通用机器设备中的中小重要调质零件，如汽车半轴、转向轴、花键轴、蜗杆和机床主轴、齿轴等，可代替40Cr制造较大截面的零件，如卷扬机中轴，制造小尺寸零件时，可代替40CrNi使用45MnB用于代替40Cr、45Cr和45Mn2制造中、小截面的耐磨的调质件及高频淬火件，如钻床主轴、拖拉机拐轴、机床齿轮、凸轮、花键轴、曲轴、惰轮、左右分离叉、轴套等15MnVB采用淬火+低温回火，用以制造高强度的重要螺栓零件，如汽车上的气缸盖螺栓、半轴螺栓、连杆螺栓，亦可用于制造中负载的渗碳零件20MnVB常用于制造较大载荷的中小渗碳零件，如重型机床上的轴、大模数齿轮、汽车后桥的主、从动齿轮40MnVB常用于代替40Cr、45Cr及38CrSi，制造低温回火、中温回火及高温回火状态的零件，还可代替42CrMo、40CrNi制造重要调质件，如机床和汽车上的齿轮、轴等20MnTiB较多地用于制造汽车、拖拉机中尺寸较小、中载荷的各种齿轮及渗碳零件，可代替20CrMnTi使用25MnTiBRE常用以代替20CrMnTi、20CrMo使用，用于制造中载的拖拉机齿轮(渗碳)、推土机和中、小汽车变速箱齿轮和轴等渗碳、碳氮共渗零件15Cr用于制造表面耐磨、心部强度和韧性较高、较高工作速度但断面尺寸在30mm以下的各种渗碳零件，如曲柄销、活塞销、活塞环、联轴器、小凸轮轴、小齿轮、滑阀、活塞、衬套、轴承圈、螺钉、铆钉等，还可以用作淬火钢，制造要求一定强度和韧性，但变形要求较宽的小型零件20Cr用于制造小截面(小于30mm)，形状简单、较高转速、载荷较小、表面耐磨、心部强度较高的各种渗碳或碳氮共渗零件，如小齿轮、小轴、阀、活塞销、衬套棘轮、托盘、凸轮、蜗杆、牙形离合器等，对热处理变形小、耐磨性要求高的零件，渗碳后应进行一般淬火或高频淬火，如小模数(小于3mm)齿轮、花键轴、轴等，也可作调质钢用于制造低速、中载(冲击)的零件30Cr用于制造耐磨或受冲击的各种零件，如齿轮、滚子、轴、杠杆、摇杆、连杆、螺栓、螺母等，还可用作高频表面淬火用钢，制造耐磨、表面高硬度的零件35Cr用于制造齿轮、轴、滚子、螺栓以及其他重要调质件，用途和30Cr基本相同40Cr使用最广泛的钢种之一，调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉、螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处理后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等，40Cr的代用钢有40MnB、45MnB，35SiNn、42SiMn、40MnVB、42MnV、40MnMoB、40MnWB等45Cr与40Cr的用途相似，主要用于制造高频表面淬火的轴、齿轮、套简、销子等50Cr用于制造重载、耐磨的零件，如600mm以下的热轧辊、传动轴、齿轮、止推环，支承辊的心轴、柴油机连杆、挺杆，拖拉机离合器、螺栓，重型矿山机械中耐磨、高强度的油膜轴承套、齿轮，也可用于制造高频表面淬火零件、中等弹性的弹簧等38CrSi一般用于制造直径30～40mm，强度和耐磨性要求较高的各种零件，如拖拉机、汽车等机器设备中的小模数齿轮、拨叉轴、履带轴、小轴、起重钩、螺栓、进气阔、铆钉机压头等12CrMo正火回火后用于制造蒸汽温度510°C的锅炉及汽轮机之主汽管，管壁温度不超过540°C的各种导管、过热器管，淬火回火后还可制造各种高温弹性零件15CrMo正火及高温回火后用于制造蒸汽温度至510°C的锅炉过热器、中高压蒸汽导管及联箱，蒸汽温度至510°C的主汽管，淬火+回火后，可用于制造常温工作的各种重要零件20CrMo用于制造化工设备中非腐蚀介质及工作温度250°C以下、氮氢介质的高压管和各种紧固件，汽轮机、锅炉中的叶片、隔板、锻件、轧制型材，一般机器中的齿轮、轴等重要渗碳零件，还可以替代1Crl3钢使用，制造中压、低压汽轮机处在过热蒸汽区压力级工作叶片30CrMo用于制造工作温度400°C以下的导管，锅炉、汽轮机中工作温度低于450°C的紧固件，工作温度低于500°C、高压用的螺母及法兰，通用机械中受载荷大的主轴、轴、齿轮、螺栓、螺柱、操纵轮，化工设备中低于250°C、氮氢介质中工作的高压导管以及焊接件35CrMo用于制造承受冲击、弯扭、高载荷的各种机器中的重要零件。如轧钢机人字齿轮、曲轴、锤杆、连杆、紧固件，汽轮发动机主轴、车轴，发动机传动零件，大型电动枕轴，石油机械中的穿孔器，工作温度低于400°C的锅炉用螺栓，低于510°C的螺母，化工机械中高压无缝厚壁的导管(温度450～500°C，无腐蚀性介质)等，还可代替40CrNi用于制造高载荷传动轴、汽轮发电机转子、大截面齿轮、支承轴(直径小于500mm)等42CrMo一般用于制造比35CrMo强度要求更高、断面尺寸较大的重要零件，如轴、齿轮、连杆、变速箱齿轮、增压器齿轮、发动机气缸、弹簧、弹簧夹、1200、2000mm石油钻杆接头、打捞工具以及代替含镍较高的调质钢使用牌号主要特性应用举例12CrMoV珠光体耐热钢，具有较高的高温力学性能，冷变形时塑性高。无回火脆性倾向，切削加工性较好，焊接性尚可(壁厚零件焊前应预热，焊后需热处理消除应力)，使用温度范围较大，高温达560°C，低温可至-40°C，一般在高温正火及高温回火状态下使用用于制造汽轮机温度540°C的主汽管道、转向导叶环、隔板以及温度小于或等于570°C的各种过热器管、导管35CrMoV强度较高，淬透性良好，焊接性差，冷变形时塑性低，经调质后使用用于制造高应力下的重要零件，如500～520°C以下工作的汽轮机叶轮、高级涡轮鼓风机和压缩机的转子、盖盘、轴盘、发电机轴、强力发动机的零件等12CrlMoV此钢具有蠕变极限与持久强度数值相近的特点，在持久拉伸时，具有高的塑性，其抗氧化性及热强性均比2CrMoV更高，且工艺性与焊接性良好(焊前应预热，焊后热处理消除应力)，一般在正火及高温回火后使用用于制造工作温度不超过570～585°C的高压设备中的过热钢管、导管、散热器管及有关的锻件25Cr2MoVA中碳耐热钢，强度和韧性均高，低于500°C时，高温性能良好，无热脆倾向，淬透性较好，切削加工性尚可，冷变形塑性中等，焊接性差，一般在调质状态下使用，也可在正火及高温回火后使用用于制造高温条件下的螺母(小于或等于550°C)、螺栓、螺柱(小于530°C)，长期工作温度至510°C左右的紧固件，汽轮机整体转子、套筒、主汽阀、调节阀，还可作为渗氮钢，用以制作阀杆、齿轮等38CrMoAl高级渗氮钢，具有很高的渗氮性能和力学性能，良好的耐热性和耐蚀性，经渗氮处理后，能得到高的表面硬度、高的疲劳强度及良好的抗过热性，无回火脆性，切削加工性尚可，高温工作温度可达500°C，但冷变形时塑性低，焊接性差，淬透性低，一般在调质及渗氮后使用用于制造高疲劳强度、高耐磨性、热处理后尺寸精确、强度较高的各种尺寸不大的渗氮零件，如气缸套、座套、底盖、活塞螺栓、检验规、精密磨床主轴、车床主轴、搪杆、精密丝杠和齿轮、蜗杆、高压阀门、阀杆、仿模、滚子、样板、汽轮机的调速器、转动套、固定套、塑料挤压机上的一些耐磨零件40CrV调质钢，具有高强度和高屈服点，综合力学性能比40Ct要好，冷变形塑性和切削性均属中等，过热敏感性小，但有回火脆性倾向及白点敏感性，一般在调质状态下使用用于制造变载、高负荷的各种重要零件，如机车连杆、曲轴、推杆、螺旋桨、横梁、轴套支架、双头螺柱、螺钉、不渗碳齿轮、经渗氮处理的各种齿轮和销子、高压锅炉水泵