合金渗碳钢

合金渗碳钢是指渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢，具有外硬内韧的特性，用于承受冲击的耐磨部件，如汽车、拖拉机的变速齿轮和内燃机的凸轮轴、活塞销等。

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低碳，一般wC=0.10%～0.25%，以保证零件的型芯有足够的塑性、韧性。主要合金元素是铬，也可以加入镍、Mn、B、W、Mo、V、Ti等，其中Cr、Ni、 Mn、B的主要作用是提高淬透性，使大尺寸零件的中心在淬火后获得低碳马氏体组织，从而提高强度和韧性；少量的W、Mo、V、Ti能形成细小、不溶性碳化物，防止渗碳过程中的高温、长期保温条件下的晶粒生长。零件表面形成的合金碳化物还可以提高表面渗碳层的耐磨性。

20Cr钢常用于小载荷制造、小型通用渗碳零件，如小轴、小齿轮、活塞销等，也可在调质状态下使用，制造工作速度高冲击负荷适中的零件。这种钢渗碳时容易过热，表面容易出现渗碳体网络。

20CrMnTi是应用最广泛的合金渗碳钢，用于30 mm以下的截面、高速运转并承受中等或重负荷的重要渗碳零件，如汽车、拖拉机变速装置、轴等零件。

大截面采用20Cr2Ni4钢、较高载荷、在交变载荷下工作的重要渗碳件，如内燃机车的驱动牵引齿轮、柴油机曲轴等。

预热处理是正火处理，其目的是改变锻造状态的异常组织，获得适合切削的硬度。最终热处理一般是渗碳后淬火，低温回火。表层获得高碳回火马氏体碳化物，表面硬度一般为58 ~ 64 HRC；中心的组织取决于钢的淬透性和零件的尺寸，可获得低碳回火马氏体或其他非马氏体组织，中心具有良好的强度和韧性。