调质件的工作条件及应用范围

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调质件的工作条件及应用范围
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调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面还具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。总之，零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得更多．因此，调质处理在热处理中占有很重要的位置。

  r3 o" h! \; `9 A6 x在机械产品中的调质件，因其受力条件不同，对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来，各种调质件都应具有优良的综合力学性能，即高强度和高韧性的适当配合，以保证零件长期顺利工作。
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在强度方面，调质件应具有较高的抗拉强度(σb)和疲劳强度(σ-1)使零件在工作中不致因外加载荷作用而产生过量塑性变形或断裂而失效。
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" g- i% y. B( y6 p& @8 {' F在韧性方面，应具有较高的冲击韧度，具有一定的塑性和较小的脆性破坏倾向，零件在塑性变形过程中有较高的应力重新分布能力，以防止因冲击震动或应力集中而引起砧坏。对于某些工作条件的调质件，还要具有较高的耐磨性、耐蚀性，这就需要再进行化学热处理或表面热处理。

根据零件工作条件和为保证零件的性能要求，如确定选用调质处理时，首先要考虑调质件用钢的问题．通常下列几点必须予以注意：

4 J' `6 ^; s4 [' _! z( ]1．在力学性能方面，钢材经调质处理后，性能应能达到零件要求的性能指标。根据大多数调质件对力学性能要求来看，其性能指标在如下范围内。

5 F% {1 M# e. |' W( ~- {σb ： 600一1200MPa。
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σs ： 320—800 MPa。。

σs／σb ：50—60％
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σ-1 ： 380—620MPa。
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% H) m5 K# t3 N/ K2 A9 Tδ ： 10一20％

ψ ： 40一50％
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, ]$ z) [' T1 L2 N0 z4 I" S布氏硬度 170—320HB

' Q3 G( R! s! o# k2．在工艺性能方面，除应具有良好的锻造性和切削加工性以外，最重要的是淬透性。因为钢的性能决定于钢的组织，而钢的组织又与其淬透性有直接关系。实践证明，完全淬透适当回火后，钢具有最好的综合力学性能。当零件完全淬透时，不论碳钢或合金钢，要回火到相同的硬度，其抗拉强度，屈服强度和疲劳强度也基本相同。
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  M8 c7 w" C) M5 z& p2 g* ]若钢的淬透性过小，淬火时不能淬透，组织中除马氏体外，只有托氏体时，高温回火后以得到回火索氏体组织，钢的性能下降尚不甚显著。但当含有珠光体、铁素体时，钢的性能就急剧下降，疲劳强度和冲击韧度最为敏感，屈服强度下降也比较大。

所以对于调质钢来讲，加入合金元素主要是为了提高钢件的淬透性。
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零件对淬透深度的要求是不一致的，应视零件具体要求而定。例如承受扭转弯曲的零件，从受力条件分析，表面处应力最大，向里逐渐减小，在这种情况下就不要求完全淬透，盲目追求淬透性就会造成优质钢材浪费和成本的提高。
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调质钢应具有较高的回火稳定性，以便零件可以在较高的温度下回火，充分消除应力，提高钢的韧性和塑性，而不失去规定的硬度和强度。
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调质处理应用甚广，因此，上面的原则只能是个参考，还需根据具体情况作具体分析。