材料及热处理

1、黑色金属材料及热处理 材料研究所 目 录一、钢的分类 1.1、按化学成分分类 1.2、按含碳量分类 1.3、按品质分类 1.4、按用途分类二、各类钢的力学性能 2.1、碳素结构钢的力学性能 2.2、低合金高强度结构钢的力学性能 2.3、新旧低合金钢标准牌号对照表 2.4、优质碳素结构钢力学性能 2.5、合金结构钢力学性能 2.6、弹簧钢力学性能 2.7、合金工具钢牌号及淬火硬度值 2.8、一般工程用铸造碳钢牌号及力学性能 2.9、合金铸钢的牌号及力学性能 2.10、球墨铸铁牌号及力学性能三、钢的热处理 3.1、常用钢热处理种类及应用范围 3.2、常用钢整体淬火后硬度值与钢件截面尺寸关系 3.3

2、、钢材表面强化工艺效果 3.4、常用钢材高频淬火硬度标准 3.5、常用钢材中频淬火后回火温度及硬度 3.6、常用钢材调质处理规范 3.7、常用钢材退火温度及硬度 3.8、常用钢材正火温度及硬度 3.9、常用钢材淬火回火温度及硬度 3.10、碳钢铸件退火工艺及退火后硬度 3.11、碳钢铸件正火处理工艺及硬度 3.12、球墨铸铁在不同热处理状态下得力学性能四、齿轮材料及热处理 4.1、齿轮用钢冶金质量要求 4.2、汽车、拖拉机常用钢材及热处理工艺 4.3、渗碳和碳氮共渗齿轮表面碳（氮）浓度、表面硬度、表面组织及心部硬度 4.4、齿轮及花键轴渗碳淬火有效硬化层标准 4.5、渗碳（碳氮共渗）齿轮的心部

3、硬度 4.6、不同钢材齿轮渗氮层表面硬度 4.7、常用齿轮钢材氮碳共渗工艺及表面硬度 4.8、齿轮模数与渗氮层深度关系五、模具的热处理 5.1、冷作模具钢分类 5.2、热作模具钢分类 5.3、塑料模具钢分类 5.4、常用冷冲模具材料选用 5.5、常用冷锻模具材料 5.6、冷作模具钢毛坯成批等温球化退火规范 5.7、冷作模具钢常用淬火工艺规范 5.8、常用冷作模具钢回火温度与硬度 5.9、冷作模具钢回火脆性温度范围 5.10、热作模具材料选用 5.11、锤锻模用钢的淬透深度和600700时的硬度 5.12、锤锻模用钢退火工艺 5.13、不同尺寸模块的退火工艺规范 5.14、锤锻模用钢淬火工艺 5

4、.15、锤锻模用钢的回火温度与硬度的关系 5.16、热挤压模具用钢工作硬度 5.17、热挤压模具钢的退火工艺 5.18、三种热挤压模具钢快速球化退火后的硬度 5.19、热挤压模具钢的淬火工艺 5.20、热挤压模具钢的回火工艺 5.21、压铸铝合金用模具的淬、回火工艺 5.22、塑料模具用钢的退火工艺 5.23、塑料用模具的工作硬度 5.24、塑料模具用钢的淬火工艺 5.25、塑料模具用钢回火温度与硬度关系 5.26、常用模具钢真空淬火工艺参数六、发动机有关零件材料及热处理方式七、拖拉机有关金属材料及热处理方式一、钢的分类1.1、按化学成分分类（1）碳素钢：含C、Mn、S、P、Si等元素总量不超

5、过2.0%。（2）合金钢：含有碳素钢所含元素外，还含有其它一些元素。如Cr、Ti、Ni、Mo、V等，如果碳素钢中Mn含量超过0.8%或Si超过0.5%，叫合金钢。1.2、按碳含量分类（1）低碳钢：含碳量小于0.25%。（2）中碳钢：含碳量在0.250.60%之间。（3）高碳钢：含碳量大于0.6%。1.3、按品质分类（1）普通钢：磷含量小于0.045%硫含量小于0.055%。（2）优质钢：磷含量小于0.040%硫含量小于0.040%。（3）高级优质钢：磷含量小于0.035%硫含量小于0.030%。 1.4、按用途分类（1）结构钢：用于制造普通结构C0.7%。（2）工具钢：用于制造刀具、量具、模具

6、等的钢C0.7%。（3）特殊用途钢：此类钢均具有特殊物理或化学性能，用于特殊的场合。如不锈钢、耐酸钢、磁钢等拉伸试验与冲击试验牌号等级拉伸试验冲击试验屈服点s/MPa抗拉强度b/MPa伸长率5（%）温度(）V型冲击吸收功(纵向)（J）钢材厚度（直径）/mm钢材厚度（直径）/mm161640406060100100150150161640406060100100150150最小值最小值最小值Q195(195)(185)3154303332Q215A215205195185175165335450313029282726B2027Q235A23522521520519518537550026252

7、4232221B2027C0D-20二、各类钢的力学性能2.1、碳素结构钢的力学性能见表一表一 碳素结构钢的力学性能拉伸试验与冲击试验牌号等级拉伸试验冲击试验屈服点s/MPa抗拉强度b/MPa伸长率5（%）温度()V型冲击吸收功(纵向)（J）钢材厚度（直径）/mm钢材厚度（直径）/mm161640406060100100150150161640406060100100150150最小值最小值最小值Q255A255245235225215205410550242322212019B2027Q275275265255245235225490630201918171615牌号等级屈服点S / MPa

8、 抗拉强度b / Mpa伸长率5（%）冲击吸收功AKV（纵向）/J 厚度（直径、边长）/mm161635355050100+200-20-40Q295A29527525523539057023B2334Q345A34532529527547063021B2134C2234D2234E2227Q390A39037035033049065019B1934C2034D2034E2027Q420A42040038036052068018B1834C1934D1934E1927Q460C4604404204005507201734D1734E17272.2、低合金高强度结构钢的力学性能见表二表二 低合金

9、高强度结构钢的力学性能新标准GB/T15911994旧标准GB 15911988Q29509MnV 、09MnNb 、09Mn2 、12MnQ34518Nb 、09MnCuPTi 、10MnSiCu 、12MnV 、14MnNb 、16Mn 、16MnREQ39010MnPNbRE 、15MnV 、15MnTi 、16MnNbQ42014MnVTiRE 、15MnVNQ4602.3、新旧低合金钢标准牌号对照表见表三表三 新旧低合金钢标准牌号对照表牌号试样毛坯尺寸/mm推荐热处理/力学性能钢材交货状态硬度HBS10/3000正火淬火回火b/MPas/MPa5（%）（%）AKU2/J未热处理钢退火

10、钢08F25930295175356013110F25930315185335513715F25920355205295514308259303251953360131102593033520531551371525920375225275514320259104102452555156252590087060045027523507117030258808606004902952150631793525870850600530315204555197402586084060057033519454721718745258508406006003551640392291975025830830

11、600630375144031241207552582082060064538013352552176025810675400123525522965258106954101030255229702579071542093026922975试样820480108088073028524180试样820480108093063028524185试样820480113098063030225515Mn2592041024526551632.4、优质碳素结构钢的力学性能见表四表四 优质碳素结构钢的力学性能牌号试样毛坯尺寸/mm推荐热处理/力学性能钢材交货状态硬度HBS10/3000正火淬火回火b/M

12、Pas/MPa5（%）（%）AKU2/J未热处理钢退火钢20Mn25910450275245019725 Mn2590087060049029522507120730 Mn2588086060054031520456321718735 Mn2587085060056033518455522919740 Mn2586084060059035517454722920745 Mn2585084060062037515403924121750 Mn2583083060064539013403125521760 Mn25810695410113526922965 Mn258307354309302852

13、2970 Mn25790785450830285229注：1 对于直径或厚度小于25mm的钢材，热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行。 2 表中所列正火推荐保温时间不少于30min，空冷；淬火推荐保温时间不少于30min，70、80和85钢油冷， 其余钢水冷；回火推荐保温时间不少于1h。钢 组序号牌 号试 样毛 坯尺 寸/mm热处理力学性能钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS10/3000淬 火回火抗 拉 强度b/MPa屈服点s/MPa断 后 伸长 率 5（%）断 面 收缩 率 （%）冲击吸收功AKU2/J加热温度/冷却剂加热温度/冷却剂第一次淬火第二次淬火Mn120Mn21585

14、0水、油200水、空785590104047187880水、油440水、空230Mn225840水500水785635124563207335Mn225840水500水835685124555207440Mn225840水、油540水885735124555217545Mn225840油550水、油885735104547217650Mn225820油550水、油93078594039229MnV720MnV15880水、油200水、空785590104055187SiMn827SiMn25920水450水、油980835124039217935SiMn25900水570水、油88573515

15、45472291042SiMn25880水590水885735154047229SiMnMoV1120SiMn2MoV试样900油200水、空13801045552691225SiMn2MoV试样900油200水、空14701040472691337SiMn2MoV25870水、油650水、空980835125063269B1440B25840水550水7856351245552071545B25840水550水8356851245472171650B20840油600空7855401045392072.5、合金结构钢力学性能见表五 表五 合金结构钢力学性能钢 组序号牌 号试 样毛 坯尺 寸/

16、mm热处理力学性能钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS10/3000淬 火回火抗 拉 强度b/MPa屈服点s/MPa断 后 伸长 率 5（%）断 面 收缩 率 （%）冲击吸收功AKU2/J加热温度/冷却剂加热温度/冷却剂第一次淬火第二次淬火MnB1740MnB25850油500水、油9807851045472071845MnB25840油500水、油103083594039217MnMoB 1920MnMoB15880油200油、空1080885105055207MnVB2015MnVB15860油200水、空8856351045552072120MnVB15860油200水、空10808

17、851045552072240MnVB25850油520水、油980785104547207MnTiB2320MnTiB15860油200水、空11309301045551872425MnTiBRE试样860油200水、空1380104047229Cr2515C、油200水、空7354901145551792615Cr、油180油、空6854901245551792720C、油200水、空8355401040471792830Cr25860油500水、油8856851145471872935Cr25860油500水、

18、油9307351145472073040Cr25850油520水、油980785945472073145Cr25840油520水、油1030835940392173250Cr25830油520水、油108093094039229CrSi3338CrSi25900油600水、油980835125055255CrMo3412CrMo30900空650空41026524601101793515CrMo30900空650空440295226094179钢 组序号牌 号试 样毛 坯尺 寸/mm热处理力学性能钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS10/3000淬 火回火抗 拉 强度b/MPa屈服点s/M

19、Pa断 后 伸长 率 5（%）断 面 收缩 率 （%）冲击吸收功AKU2/J加热温度/冷却剂加热温度/冷却剂第一次淬火第二次淬火CrMo3620CrMo15880水、油500水、油8856851250781973730CrMo25880水、油540水、油9307851250632293830CrMoA15880油540水、油9307351250712293935CrMo25850油550水、油9808351245632294042CrMo25850油560水、油1080935124563217CrMoV4112CrMoV30970空750空4402252250782414235CrMoV259

20、00油630水、油10809301050712414312Cr1MoV30970空750空4902452250711794425Cr2MoVA25900油640空9307851455632414525Cr2Mo1VA251040空700空735590165047241CrMoAl 4638Cr Mo Al30940水、油640水、油980835145071229CrV4740CrV25880油650水、油8857351050712414850CrVA25860油500水、油128011301040255CrMn4915CrMn15880油200水、空7855901250471795020CrM

21、n15850油200水、空9307351045471875140CrMn25840油550水、油98083594547229CrMnSi5220CrMnSi25880油480水、油7856351245552075325CrMnSi25880油480水、油10808851040392175430CrMnSi25880油520水、油1080885104539229钢 组序号牌 号试 样毛 坯尺 寸/mm热处理力学性能钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS10/3000淬 火回火抗 拉 强度b/MPa屈服点s/MPa断 后 伸长 率 5（%）断 面 收缩 率 （%）冲击吸收功AKU2/J加热温度/

22、冷却剂加热温度/冷却剂第 一 次淬火第二次淬火CrMnSi5530CrMnSiA25880油540水、油10808351045392295635CrMnSiA试样加热到880，于280310等温淬火1620128094031241试样950890油230空、油CrMnMo5720CrMnMo15850-油200水、空11808851045552175840CrMnMo25850油600水、油980785104563217CrMnTi5920CrMnTi15880870油200水、空10808501045552176030CrMnTi试样880850油200水、空147094047229CrNi

23、6120CrNi25850水、油460水、油7855901050631976240CrNi25820油500水、油9807851045552416345CrNi25820油530水、油9807851045552556450CrNi25820油500水、油1080835840392556512CrNi215860780水、油200水、空7855901250632076612CrNi315860780油200水、空9306851150712176720CrNi325830水、油480水、油9307351155782416830CrNi325820油500水、油980785945632416937C

24、rNi325820油500水、油11309801050472697012Cr2Ni415860780油200水、空10808351050712697120Cr2Ni415880780油200水、空11801080104563269CrNiMo 7220CrNiMo15850油200空98078594047197钢 组序号牌 号试 样毛 坯尺 寸/mm热处理力学性能钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS10/3000淬 火回火抗 拉 强度b/MPa屈服点s/MPa断 后 伸长 率 5（%）断 面 收缩 率 （%）冲击吸收功AKU2/J加热温度/冷却剂加热温度/冷却剂第 一次 淬火第 二次 淬火

25、CrNiMo 7340CrNiMoA25850油600水、油980835125578269CrMnNiMo7418CrMnNiMoA15830油200空1180885104571269C rNiMoV7545CrNiMoVA试样860油460油1470133073531269CrNiW7618Cr2Ni4WA15950850空200水、空11808351045782697725Cr2Ni4WA25850油550水、油1080930114571269注：1 表中所列热处理温度允许调整范围：淬火15，低温回火20，高温回火50。 2 硼钢在淬火前可先经正火，正火温度应不高于其淬火温度，铬锰钛钢第一

26、次淬火可用正火代替 3 拉伸试验时试样钢上不能发现屈服，无法测定屈服点s情况下，可以测规定残余伸长应力r0.2牌 号热处理制度力学性能淬火温度/淬火剂回火温度/屈服点s抗拉强度b伸长率（%）断面收缩率（%）MPas1065840油50078498093570830油480833102983085820油480980112763065Mn830油54078498083055Si2Mn870油4801176127463055Si2MnB870油4801176127463055SiMnVB860油4601225137253060Si2Mn870油4801176127452560Si2MnA870油4

27、401372156852060Si2CrA870油4201568 176462060Si2CrVA850油4101666186262055CrMnA830860油4605101078(0.2)122592060CrMnA830860油4605201078(0.2)122592060CrMnMoA50CrVA850油50011271274104060CrMnBA830860油4605201078(0.2)122592030W4Cr2VA10501100油600132314707402.6、弹簧钢力学性能见表六表六 弹簧钢力学性能注：1、热轧钢材以热处理或布热处理状态交货。2、表列数值适用于截面不

28、大于80mm的钢材。大于80mm的钢材，允许伸长率和断面收缩率分别降低1%和5%。3、30W4Cr2VA除抗拉强度外，其它性能仅供参考。序号牌号交货状态试样淬火布氏硬度HBS压痕直径/mm淬火温度/和冷却剂洛氏硬度HRC1-19SiCr2411973.94.3820860,油621-28MnSi2294.0800820,油601-3Cr062411873.94.4780810,水641-4Cr22291794.04.5830860,油621-59Cr22171794.14.5820850,油621-6W2291874.04.4800830,水622-14CrW2Si2171794.14.586

29、0900,油532-25CrW2Si2552073.84.2860900,油532-36CrW2Si2852293.64.0860900,油573-1Cr122692173.74.19501000,油603-2Cr12Mo1V12553.8593-3Cr12MoV2552073.84.29501000,油583-4Cr5Mo1V2553.95603-59Mn2V2294.0780810,油623-6CrWMn2552073.84.2800830,油623-79CrWMn2411973.94.3800830,油623-8CrW2MoV2693.790098010201040,油603-96Cr4

30、W3Mo2VNb2553.811001160,油602.7、合金工具钢牌号及淬火硬度值见表七表七 合金工具钢牌号及淬火硬度值序号牌号交货状态试样淬火布氏硬度HBS压痕直径/mm淬火温度/和冷却剂洛氏硬度HRC4-25CrNiMo2411973.94.3830860,油604-33Cr2W8V2552073.84.210751125,油604-45Cr4Mo3SiMnVAI2553.810901120,油604-53Cr3Mo3W2V10601130,油4-65Cr4W5Mo2V2693.711001150,油604-78Cr32552073.84.2850880,油604-84CrMnSiMo

31、V2411973.94.3870930,油604-94Cr3Mo3SiV2294.0604-104Cr5MoSiV2353.95604-114Cr5MoSiV12353.95604-124Cr5W2VSi2294.010301050,油或空605-17Mn15Cr2Al3V2WMo11701190,固溶水650700,时效空456-13Cr2Mo注：表示820预热，1000（盐浴）或1010（炉控气氛）加热，保温1020min，空冷，200回火。表示790预热，940（盐浴）或950（炉控气氛）加热，保温515min，空冷，200回火。表示790预热，1010（盐浴）或1020（炉控气氛）加热

32、，保温515min，空冷，550回火。表示790预热，1000（盐浴）或1010（炉控气氛）加热，保温515min，空冷，550回火。79015预热，1000（盐浴）或1010（炉控气氛）6加热，保温515min，空冷，5506回火。 牌 号屈服点s或屈服强度0.2/MPa抗拉强度b/MPa伸长率（%）按合同规定 断面收缩率（%）冲击吸收功AKV/J冲击吸收功AKU/J ZG200-40020040025403047 ZG230-45023045022322535 ZG270-50027050018252227 ZG310-57031057015211524 ZG340-64034064010

33、181016 牌 号主要特征应用举例ZG200-400 低碳铸钢、韧性及塑性均好，但强度和硬度较低，低温冲击韧度大，脆性转变温度低，导磁、导电性能良好，焊接性能好，但铸造性差机座、电气吸盘、变速箱体等受力不大，但要求韧性的零件ZG230-450用于负荷不大、韧性较好的零件，如轴承盖、底板、阀体、机座、侧架、轧钢机架、箱体、犁柱、砧座等ZG270-500 中碳铸钢，有一定的韧性及塑性，强度和硬度较高，切削性能良好，焊接性尚可，铸造性能比低碳钢好应用广泛，用于制作飞轮、车辆车钩、水压机工作缸、机架、蒸气锤气缸、轴承座、连杆、箱体、曲拐ZG310-570用于重负荷零件、如联轴器、大齿轮、缸体、气缸、

34、机架、制动轮、轴及辊子ZG340-640 高碳铸钢，具有高强度、高硬度及高耐磨性，塑性韧性低，铸造、焊接性均差，裂纹敏感性较大起重运输机齿轮、联轴器、齿轮、车轮、阀轮、叉头2.8、一般工程用铸造碳钢牌号及力学性能见表八表八 一般工程用铸造碳钢牌号及力学性能牌 号热处理截面尺寸/mm屈服点s或屈服强度0.2/MPa抗拉强度b/MPa伸长率（%）断面收缩率（%）冲击韧度aKU/(J/cm2)硬度HBSZG40Mn正火+回火1002956401230163ZG40Mn2正火+回火调质10039568559083520135545 35179269302ZG50Mn2正火+回火100445785183

35、7ZG20SiMn正火+回火调质10029530051050065014243039156150190ZG35SiMn正火+回火调质100345415570640121220252427ZG35SiMnMo正火+回火调质100395490640690121220252427ZG35CrMnSi正火+回火1003456901430217ZG20MnMo正火+回火1002954901639156ZG55CrMnMo正火+回火100不规定ZG40Cr正火+回火1003456301826212ZG34CrNiMo调质1501502502504007006506509501000800950800950

36、121210240290220270220270ZG20CrMo调质100245460183024ZG35CrMo调质10051074083012ZG42CrMo调质3030100100150540490450740830690830690830121110220260200250200250ZG42CrMo调质150250250400400350650800650800108195240195240ZG50CrMo调质10052074088011220260ZG65Mn正火+回火100不规定2.9、合金铸钢的牌号及力学性能见表九表九 合金铸钢的牌号及力学性能牌 号抗拉强度b/MPa屈服强度0

37、.2/MPa伸长率（%）供参考布氏硬度HBS主要金相组织QT400-1840025018130180铁素体QT400-1540025015130180铁素体QT450-1045031010160210铁素体QT500-75003207170230铁素体+珠光体QT600-36003703190270珠光体+铁素体QT700-27004202225305珠光体QT800-28004802245335珠光体或回火组织QT900-29006002280360贝氏体或回火马氏体2.10、球墨铸铁牌号及力学性能见表十表十 球墨铸铁牌号及力学性能工 艺 名 称作 用应用范围退火均匀化退火成分均匀化铸钢件及

38、有成分偏析的锻轧件完全退火细化组织和降低硬度亚共析钢锻、焊、轧件等温退火细化组织，降低硬度，防止白点 碳钢、合金钢以及高合金钢的锻件、冲压件等。较完全退火的组织和性能更均匀，且缩短工艺周期球化退火 碳化物球状化，降低硬度，提高塑性 共析钢或过共析钢（如工模具、轴承钢）不完全退火（亚临界退火）细化组织，降低硬度中、高碳钢及低合金钢的锻、轧件，组织细化程度低于完全退火再结晶退火（低温退火） 消除加工硬化，使冷变形晶粒再结晶为细小等轴晶冷变形钢材和零件去应力退火消除内应力，使之达到稳定状态铸件、焊接件、锻轧件及机加工件正 火 提高硬度，改善加工性能，防止机加工“粘刀”，降低表面粗糙度低碳钢 细化晶粒

39、，均匀组织，为淬火做好组织准备中碳钢、合金钢 消除网状碳化物，为球化退火作准备高碳钢、高合金钢消除渗层中的网状碳化物渗碳钢消除不正常组织（如粗晶等）铸件、锻件最终热处理要求不高的碳钢淬火单介质淬火 在单一冷却介质（如油、水、空气等）中淬火，达到硬度、强度等要求最常用方法双介质淬火 在两种淬火介质（水油，水空气，油空气等）中淬火，保证足够淬硬层，避免淬裂，减少变形中、高碳钢零件合金钢大型零件分级淬火 先淬入浴槽中，使零件内外温度都达到浴槽介质温度，然后淬入另一种冷却较缓慢的介质，减少变形和开裂 形状复杂、变形要求严格的零件，包括尺寸小的合金钢、碳钢零件，尺寸较大零件或淬透性差的钢种贝氏体等温淬火

40、 先淬入浴槽中完成淬火，然后再空冷，获得良好综合性能，减少变形和开裂 合金钢及（C）0.6%碳钢零件高碳工模具钢零件固溶处理将其它相充分溶解到固溶体中沉淀硬化不锈钢、马氏体时效钢三、钢的热处理3.1、常用钢的热处理种类及应用范围见表十一表十一 常用钢的热处理种类及应用范围工 艺 名 称作 用应用范围回火低温回火 150250回火，获得回火马氏体组织。目的是在保持高硬度条件下，提高塑性和韧性 超高强度钢、工模具钢、量具、刃具、轴承及渗碳件中温回火 350500回火，获得托氏体组织。目的是获得高弹性和足够的硬度，保持一定韧性 中温超高强度钢、弹簧、热锻模具高温回火 500650回火，获得索氏体组织

41、。目的是达到较高强度与韧性良好配合结构钢零件、渗氮件预备热处理多次回火 淬火后进行二次以上回火，进一步促使残留奥氏体转变，消除内应力，使尺寸稳定 超高强度钢、工模具钢、高速钢时效 从过饱和固溶体中析出金属间化合物，提高强度、硬度渗碳（含碳氮共渗） 增加表层碳含量，提高表面硬度、耐磨性及抗疲劳性能 碳氮共渗与渗碳相似，但渗入温度略低，渗层较浅，变形较小 用于心部有一定强度和良好韧性而表面要求高硬度（5864HRC）的场合，还用于提高耐磨性或疲劳性能的场合。主要用于齿轮、销类和轴类零件渗氮（含氮碳共渗） 增加表层氮含量，提高表面硬度、耐磨性、疲劳性能，以及热硬性（500）和抗胶合性 氮碳共渗与渗氮

42、相似，但渗入温度略高，表面硬化稍低 与渗碳相比，渗氮的渗层较浅，硬度高，不能承受大接触应力和冲击负荷，生产周期长 用于心部保持良好韧性而表面要求高硬度（6572HRC）场合，还用于提高耐磨性，疲劳性能，耐蚀性或热硬性场合渗金属及非金属 使另一种或多种金属，如Al、Cr、Si、B、V、W、Mo、Zn、Re等渗入表层，提高耐蚀性，抗氧化性、耐磨性等 渗铝或铝与其他元素共渗，主要用于高温防护，提高高温抗氧化和热蚀性 硬度 截面 HRC mm材料 热处理300硬度不提高改善较大提高中等碳钢、合金钢渗硼0.10.3表面硬化，高压应力硼化物好12001800很高较好较好最好表层脆性大，变形大中等中高碳钢、

43、中高碳合金钢、模具 项目 材料硬 度适 用 材 料洛氏硬度HRC表面硬度有效硬化层硬度碳素结构钢485640405361454555625057635055合金结构钢50594035Cr、35CrMo526040Cr、40CrMo球墨铸铁556350QT600-23.4、常用钢材高频淬火硬度标准见表十四表十四 常用钢材高频淬火硬度标准钢 号要 求 硬 度HRC回 火温度/冷却方式45，504248280320空 冷4852200250525818020040Cr4852240280空 冷525818020042SiMn4248320360空冷或油冷4852220250525818020045M

44、nB4248320340空冷或油冷4852280300525824026040MnVB4248320340空冷或油冷4852240280525818020035CrMo4248300320空 冷4852260280525818020042CrMo4248320340空 冷48522402605258200220T8A58160200空冷T10A61160200空冷9Mn2V56200240空冷GCr1561150180空冷3.5、常用钢材中频淬火后回火温度及硬度见表十五表十五 常用钢材中频淬火后回火温度及硬度 钢 号淬 火回火调质后硬度HBS 温度/冷却介质温度/冷却介质 35840860水5

45、50600空气220250 45820840水600640580620540570空气200230220250250280 50820840水580620空气220250 40Cr840860油640680600640560600空气200230200250250280 35SiMn850870油600650空气或油220250 42SiMn840860油640660610630空气或油200230220250 60Si2MnA840860油650700空气220250 35CrMo850870油600660空气250280 38CrMoAlA930950油620690空气2403003.6、

46、常用钢材调质处理规范见表十六 表十六 常用钢材调质处理规范 钢 号淬 火回火调质后硬度HBS 温度/冷却介质温度/冷却介质45MnB840860油630670600650550600空气或油200230220250250280 40MnVB830850油600650580620550600空气或油200230220250250280 50Mn2820840油550600油、水250280 65Mn810830油630680空气220250 T8A780800水630680空气200230 T10A800820水油630680空气200230 T12A800820水油630680空气200230

47、 GCr15840860油650700炉冷空气207255 9Mn2V800820油630650空气220250 CrMn850870油680700炉冷空气197241 CrWMn840860油650700炉冷空气197241 W18Cr4V920950油700720炉冷空气270 Cr12MoVCr12Mo10201050空气680720炉冷空气207241 2Cr1310001050油、空气600700炉冷空气220250 注： 本守则适用于钢制零件在周期作业加热炉中的调质工艺。炉冷空气是随炉冷到500以下出炉空冷。T10A、T12A钢需长时间回火。 钢 号完全退火温度/等温退火温度/球化

48、退火温度/硬度HBS 加热等温加热等温 089601000131 65Mn800830179229 60Si2MnA760780179229 50CrVA830850179229 GCr6850870720750179229 GCr15850870720750179229 GCr15SiMn850870720750179229T8、T8A750770750770640660156207 T10、T10A750780850870670690750770640670159207 T12、T12A750780850870670690750770640670159207 9Mn2V7707907707

49、90680700179229 9SiCr780810690710197241 CrMn770800700720197241 CrWMn770790680700207255 Cr12Mo860880730750207255 W18Cr4V830850840860730750207255 W6Mo5Cr4V2835850840860730750207255 2Cr13860880860880730750187 3.7、常用钢材退火温度及硬度见表十七表十七 常用钢材退火温度及硬度钢 号正火温度/回火温度/硬度HBS钢 号正火温度/回火温度/硬度HBS1591094014312CrNi39009401

50、632073585087018740Cr8608801792294584086017021740MnVB86090068072017922920Cr90094014317935CrMo84086020724120CrMnTi93095016320730CrMnSi88090017922920MnVB88090014318738CrMoAlA9209407007201792293.8、常用钢材正火温度及硬度见表十八 表十八 常用钢材正火温度及硬度 钢 号淬火温度/冷却剂表面硬度HRC达到硬度值的最大直径/mm回火温度/备注 15（渗碳）780800盐水586380160200 35830850盐

51、水304050380440 45810830盐水304080400450 810830盐水油424750350380 800830盐水油485330240280 20Cr(渗碳)800850油586350180200 780800盐水油5863180200用于形状简单截面较大的零件 20CrMnTi820860油586380180200渗碳 20Mn2B810840油586350180200 20MnVB810830油5863180200 12CrNi3780800油5863180200 40Cr830860油424750360400 830860油485330280320 830860油52

52、572518020042SiMn840860油424750370390840860油485330280320840860油52572518020045MnB830850油424750350400830850油485330280320840860油52572518020040MnVB830850油424750350400830850油485330280320830850油52572518020035CrMo850870油4853200220多用于齿轮、主轴35CrMnSiA880900油4853180200主轴65Mn800830油424735380420回火后空冷或油冷800830油45502

53、5320380800830油505520260300800830油5660152002203.9、常用钢材淬火回火温度及硬度见表十九表十九 常用钢材淬火回火温度及硬度钢 号淬火温度/冷却剂表面硬度HRC达到硬度值的最大直径/mm回火温度/备注60Si2MnA850880油4247430470850880油455040043050CrVA840860油424750400450840860油45503037042055SiMnMoVNb860880油4552440460GCr15830850油6050160200GCr15SiMn820840油60160200T8(T8A)780800盐水油595

54、0160200T10(T10A)770790盐水油61160200T12(T12A)770790盐水油611602009Mn2V790820油5661502302809Cr2Mo810850油611301709SiCr850870油59160200CrMn840860油566140240300840860油6130160200CrWMn830850油5661100260320830850油6140160200Cr129801030油4555520560Cr12Mo9801030油4555520560W18Cr4V12601280油63550570回火三次W6Mo5Cr4V212101245油6

55、3540560W12Cr4V4Mo12401265油64550570W6Mo5Cr4V2Al12101240油655405603Cr139801050油45503604004Cr139801050油5055200220碳素弹簧钢丝、组230260冷卷后回火ZG45830850水油4247320360ZG55790810水油4853260300材质牌号含碳量（质量分数，%）退火温度/保 温冷却方式硬 度HBS铸件壁厚/mm时 间ZG200400ZG230450ZG270500ZG310570ZG3406400.100.200.200.300.300.400.400.500.500.6091088

56、088085085082082080080078030301001h每增加30mm，增加1h炉冷至620后出炉空冷115143133156143187156217187230材质牌号含碳量（质量分数，%）正火温度/回火硬度HBS温度/冷却方式ZG200400ZG230450ZG270500ZG310570ZG3406400.100.200.200.300.300.400.400.500.500.60930900900870870840840820820800550650550650550650空冷空冷空冷1261491391691491871632171872283.10、碳钢铸件的退火工艺及

57、退火后硬度见表二十 表二十 碳钢铸件的退火工艺及退火后硬度3.11、碳钢铸件正火处理工艺及硬度见表二十一 表二十一 碳钢铸件正火处理工艺及硬度 铸件形状复杂的可在正火后回火，一般不必回火。小试样空冷，而一般铸钢件常采用回火后炉冷。 生产中大件或者特大件的保温时间按每增加100mm保温时间增加24h计算，可根据具体实际情况而定。球铁基体种类热处理状态b/MPa（%）硬度aK（J cm-2）铁素体铸态4505501020137193HBS30150铁素体退火4005001525121179HBS60150珠光体+铁素体铸态或退火500600510141241HBS2080珠光体铸态60075024

58、217269HBS1530珠光体正火70095025229302HBS2050珠光体+碎块状铁素体亚温正火60090049207285HBS3080贝氏体+碎块状铁素体亚温贝氏体等温淬火9001100263240 HRC40100下贝氏体贝氏体等温淬火12001500133850 HRC30100回火索氏体淬火、550600回火9001200153243 HRC2060回火马氏体淬火、200250回火7008000.515561 HRC10203.12、球墨铸铁在不同热处理状态下的力学性能见表二十二表二十二 球墨铸铁在不同热处理状态下的力学性能项目名称检验标准技术要求疏松和偏析GB1979-1

59、980结构钢低倍组织缺陷评级图合金钢按GB3077-1988规定缺陷名称级数钢种一般疏松中心疏松偏析一般疏松和中心疏松4级优质钢3级3级3级一般点状偏析和边缘点状偏析4级高级优质钢2级2级2.5级非金属夹杂GB10561-1989钢中非金属夹杂物显微评定方法合金钢按GB3077-1988规定氧化物硫化物氧化物+硫化物3级3级5.5级带状组织GB13299-1991钢的显微组织评定方法齿轮渗碳钢要求不大于3级晶粒度GB6394-1986金属平均晶粒度测定方法GB3077-1988晶粒度不小于6级淬透性GB5216-1985保证淬透性结构钢技术条件根据用户要求，按A、B、C、D四种方式订货四、齿轮

60、材料及热处理4.1、齿轮用钢的冶金质量要求见表二十三表二十三 齿轮用钢的冶金质量要求序号齿轮类型钢材热处理1汽车变速器和差速器齿轮20CrMo20CrMnTi渗碳40Cr碳氮共渗2汽车驱动桥主动及从动圆柱、圆锥齿轮、差速器行星和半轴齿轮20CrMo20CrMnTi20CrMnMo20SiMnVB渗碳3汽车起动电动机齿轮20Cr20CrMo20CrMnTi渗碳4汽车曲轴正时齿轮40、45、40Cr调质5汽车发动机凸轮轴齿轮HT180HT2006汽车里程表齿轮20碳氮共渗7拖拉机传动齿轮、动力传动装置中的圆柱齿轮及轴齿轮20Cr20CrMo20CrMnTi20CrMnMo20SiMnVB渗碳8拖拉