20Cr2Ni4合金结构钢热处理规范

20Cr2Ni4合金结构钢

标准：GB/T3077-1988

用途

用作强度要求较高的渗碳及调质结构件。常用于制造中小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统中的齿轮、也可代替12CrNi3钢制造要求心部性能较高的渗碳件、氰化件、如石油钻探和冶金露天矿用的牙爪和牙轮体。

化学成份

碳C：0.17～0.23

硅Si：0.17～0.37

锰Mn：0.30～0.60

硫S：允许残余含量≤0.035

磷P：允许残余含量≤0.035

铬Cr：1.25～1.65

镍Ni：3.25～3.65

铜Cu：允许残余含量≤0.030

力学性能

抗拉强度σb(MPa)：≥1175(120)

屈服强度σs(MPa)：≥1080(110)

伸长率δ5(%)：≥10

断面收缩率ψ(%)：≥45

冲击功Akv(J)：≥63

冲击韧性值αkv(J/cm2)：≥78(8)

硬度：≤269HB

试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm

热处理规范及金相组织

热处理规范：

淬火:次880℃,第二次780℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。

交货状态：以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货、交货状态应在合同中注明。

20Cr2Ni4钢中加入合金元素的作用：

⑴20Cr2Ni4钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的淬透性、Ni元素有助于改善钢的韧性。

⑵20Cr2Ni4钢中的Si、Mn元素也主要是提高钢的淬透性、兼有固溶强化基体组织和改善基体组织的回火稳定性的作用。

⑶20Cr2Ni4钢中加入Cr、Ni元素、可增强钢的耐蚀性。

⑷因含有较高的C元素及Cr、Ni元素、20Cr2Ni4钢冷变形塑性中等、切削加工性能一般、焊接性能差、白点倾向性大、回火脆性显著。

⑸20Cr2Ni4钢虽为渗碳钢、但可经调质处理、可在调质状态下使用。

⑹20Cr2Ni4钢多采用冷挤压成形方法制造塑料模具。再经渗碳或碳氮共渗+淬火、低温回火处理、钢表面呈现较高的疲劳强度、高的硬度与耐磨性、心部保持较高的强韧性、可满足模具使用要求。

热处理工艺：

20Cr2Ni4钢相变点为：Ac1720℃、Ac3780℃、Ar1575℃、Ar3660℃、Ms305℃。

20Cr2Ni4钢始锻温度1150~1200℃、终锻温度850℃、锻造后缓慢冷却。

表示方法

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量、以平均碳含量的万分之几表示、如40Cr、25Cr2MoVA合金管

②钢中主要合金元素、除个别微合金元素外、一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时、钢号中一般只标出元素符号、而不标明含量、但在特殊情况下易致混淆者、在元素符号后亦可标以数字"1"、例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV"、前者铬含量为0.4-0.6%、后者为0.9-1.2%、其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时、在元素符号后面应标明含量、可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素、均属微合金元素、含量很低、仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%、硼为0.001-0.005%。

④优质钢应在钢号超后加"A"、以区别于一般优质钢。

⑤专门用途的合金结构钢、钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号