5.熱處理特點(diǎn)這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進(jìn)行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體＋索氏體。合金滲碳鋼1.用途主要用于制造汽車、拖拉機(jī)中的變速齒輪，內(nèi)燃機(jī)上的凸輪軸、天水合金鋼板活塞銷等機(jī)器零件。這類零件在工作中遭受強(qiáng)烈的摩擦磨損，同時(shí)又承受較大的交變載荷，特別是沖擊載荷。2.性能要求(1)表面滲碳層硬度高，以保證優(yōu)異的耐磨性和接觸疲勞抗力，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性。(2)心部具有高的韌性和足夠高的強(qiáng)度。心部韌性不足時(shí)，天水合金鋼板在沖擊載荷或過(guò)載作用下容易斷裂；強(qiáng)度不足時(shí)，則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。(3)有良好的熱處理工藝性能在高的滲碳溫度（900℃～950℃）下，奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大，并有良好的淬透性。3.成分特點(diǎn)(1)低碳：碳含量一般為0.10％～0.25％，使零件心部有足夠的塑性和韌性。(2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。(3)加入阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素：天水合金鋼板主要加入少量強(qiáng)碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成穩(wěn)定的合金碳化物。4.鋼種及牌號(hào)20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低，心部強(qiáng)度較低。20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過(guò)熱敏感性較小，滲碳過(guò)渡層比較均勻，具有良好的機(jī)械性能和工藝性能。天水合金鋼板18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金滲碳鋼。這類鋼含有較多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韌性和低溫沖擊韌性。5.熱處理和組織性能合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火，再低溫回火。熱處理后，表面滲碳層的組織為合金滲碳體＋回火馬氏體＋少量殘余奧氏體組織，硬度為60HRC～62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關(guān)，天水合金鋼板完全淬透時(shí)為低碳回火馬氏體，硬度為40HRC～48HRC；多數(shù)情況下是屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體，硬度為25HRC～40HRC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。合金調(diào)質(zhì)鋼1.用途合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如齒輪、天水合金鋼板軸類件、連桿、螺栓等。2.性能要求調(diào)質(zhì)件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復(fù)雜，要求高的綜合機(jī)械性能，即具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對(duì)淬透性的要求不一樣。3.成分特點(diǎn)：(1)中碳：天水合金鋼板碳含量一般在0.25％～0.50％之間，以0.4％居多；(2)加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強(qiáng)度。如調(diào)質(zhì)處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；(3)加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調(diào)質(zhì)鋼，高溫回火慢冷時(shí)易產(chǎn)生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15％～0.30％Mo或0.8％～1.2％的W。4.鋼種及牌號(hào)(1)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。(2)35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm，加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。天水合金鋼板(3)40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f，不但具有好的淬透性，還可第二類回火脆性。5.熱處理和組織性能合金調(diào)質(zhì)鋼的終熱處理是淬火加高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透性較高，一般都用油，淬透性特別大時(shí)甚至可以空冷，這能減少熱處理缺陷。合金調(diào)質(zhì)鋼的終性能決定于回火溫度。天水合金鋼板一般采用500℃-650℃回火。通過(guò)選擇回火溫度，可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韌性的提高。合金調(diào)質(zhì)鋼常規(guī)熱處理后的組織是回火索氏體。

對(duì)奧氏體和鐵素體存在范圍的影響擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的元素均同樣擴(kuò)大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區(qū) 且同樣Ni或Mn的含量較多時(shí) 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過(guò)一定含量時(shí) 天水中厚鋼板可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等)。對(duì)Fe-Fe3C相圖臨界點(diǎn)(S和E點(diǎn))的影響擴(kuò)大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降 縮小γ相區(qū)的元素則使其上升 并都使共析反應(yīng)在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。幾乎所有的合金元素都使共析點(diǎn)(S)和共晶點(diǎn)(E)的碳含量降低，即S點(diǎn)和E點(diǎn)左移 強(qiáng)碳化物形成元素的作用尤為強(qiáng)烈。合金元素對(duì)鋼熱處理的影響合金元素的加入會(huì)影響鋼在熱處理過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變。1. 合金元素對(duì)加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。(1)對(duì)奧氏體形成速度的影響：天水中厚鋼板 Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大 形成難溶于奧氏體的合金碳化物 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素 因增大碳的擴(kuò)散速度 使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對(duì)奧氏體形成速度影響不大。(2)天水中厚鋼板對(duì)奧氏體晶粒大小的影響：大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用 但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有：W、Mn、Cr等；對(duì)晶粒長(zhǎng)大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的元素：Mn、P等。2. 天水中厚鋼板合金元素對(duì)過(guò)冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響除Co外 幾乎所有合金元素都增大過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性 推遲珠光體類型組織的轉(zhuǎn)變 使C曲線右移 即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：天水中厚鋼板Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出 加入的合金元素 天水中厚鋼板只有完全溶于奧氏體時(shí) 才能提高淬透性。如果未完全溶解 則碳化物會(huì)成為珠光體的核心 反而降低鋼的淬透性。另外 兩種或多種合金元素的同時(shí)加入(如 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等) 比單個(gè)元素對(duì)淬透性的影響要強(qiáng)得多。除Co、Al外 多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng) Si實(shí)際上無(wú)影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降 使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過(guò)多時(shí)可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下) 以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體； 或進(jìn)行多次回火 這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì)使Ms、Mf點(diǎn)上升 并在冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。3. 合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響(1)提高回火穩(wěn)定性 合金元素在回火過(guò)程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變(即在較高溫度才開始分解和轉(zhuǎn)變)， 提高鐵素體的再結(jié)晶溫度 使碳化物難以聚集長(zhǎng)大，因此提高了鋼對(duì)回火軟化的抗力 即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。提高回火穩(wěn)定性作用較強(qiáng)的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。(2)產(chǎn)生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時(shí) 硬度不是隨回火溫度升高而單調(diào)降低 而是到某一溫度(約400℃)后反而開始增大 并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達(dá)到峰值。這是回火過(guò)程的二次硬化現(xiàn)象 它與回火析出物的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)回火溫度低于450℃時(shí) 鋼中析出滲碳體； 在450℃以上滲碳體溶解 鋼中開始沉淀出彌散穩(wěn)定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等 使硬度重新升高 稱為沉淀硬化?；鼗饡r(shí)冷卻過(guò)程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導(dǎo)致二次硬化。