1 简介
18CrNiMo7-6是EN 10084 表面硬化钢的牌号,是欧洲标准化委员会的钢号表示方法,其数字编号为1.6587
18CrNiMo7-6 不是GB材料,而是OB材料。具体的标准号为:JB∕T 6395-2010大型齿轮、齿圈锻件
18CrNiMo7-6 和20CrMnTi区别:
18CrNiMo7-6的韧性好得多
碳含量不同,合金元素不同,机械性能不同。热工艺性也不同。
前面的性能要优越一些,后一种变速箱齿轮、差速器齿轮普遍使用。
2力学性能
抗拉强度σb (MPa):1180~1420
屈服强度σs (MPa):835
伸长率δ (%):≥7
断面收缩率ψ (%):≥30
冲击韧性值αkv (J/cm2):≥41
3化学成分
碳(C) 0.15-0.21,
硅(Si) ≤0.40,
锰(Mn) 0.50-0.90,
硫(S):≤0.035,
磷(P):≤0.035,
,铬(Cr):1.50-1.80,
镍(Ni):1.40-1.70,
钼(Mo):0.25-0.35,
4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
5对应牌号
德标: 17CrNiMo6
国标: 17Cr2Ni2Mo
6重量公式
扁钢:每米重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽
管材:每米重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)
棒材:直径*直径*0.00617=kg/米(每米的重量)
板材:宽*高*0.00785=kg/米(每米的重量)
7现货规格
产品名称
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规格/mm
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材质
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热轧圆钢
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Φ8-300
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18CrNiMo7-6
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精锻圆钢
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Φ75-800
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18CrNiMo7-6
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方钢
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250*250 150*150 240*320 370*510
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18CrNiMo7-6
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光圆
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Φ6~45
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18CrNiMo7-6
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备注:分析及防止措施
1 前言
1997年,某厂在为马钢棒材轧机配套生产初、中轧机减速机过程中,材质为18CrNiMo7-6钢的齿轮在渗碳处理缓冷后产生裂纹,为了找出裂纹发生的原因,我们在中科院专家的指导和帮助下进行了分析探讨。
2 产生缓冷裂纹的原因
产生裂纹的原因主要是渗层在冷却过程中产生不均匀相变造成的。渗层中存在大块渗碳体和连续的网状碳化物,渗层的金相组织为三层,外层为下贝氏体和网状碳化物;中层为淬火马氏体、下贝氏体和网状碳化物;第三层为下贝氏体加铁素体,由表及里的硬度检查见下表。
检查部位 渗碳层 母材
外表层 中间层 过渡层
硬度(HL) 420.433.4 58 513.501.479 492.479.414 318.337.307
相变受下述因素影响:
2.1 温度的影响
由于碳在铁素体中的溶解度较小(高约为0.025%),而在奥氏体状态下,渗碳温度越高,碳在其中的扩散系数越大,既渗碳速度越大。但温度不宜过高,否则渗碳设备使用寿命显著下降或损坏,而且温度过高时间过长会造成渗层组织粗大,碳化物级别超差等缺陷。通常生产实际中采用900℃、930℃渗碳。
2.2 碳浓度的影响
缓冷裂纹与渗碳时的碳势有关。
在渗碳初期,由于工件表面穷碳,接受活性碳原子的能力很强,渗碳速度较快,此时炉内碳势较低,需要向炉内通过大量的渗剂,以维持炉内的碳势,具体还与装炉量有关,此时如果不能及时补充渗剂,可能造成渗碳时间过长,碳浓度分布曲线下凹等缺陷,但也不能过强,否则可能出现大量网状碳化物而无法消除。
当工件表面含碳量不断升高,碳势不断建立的情况下,应逐步减少渗剂的加入,渗碳进入扩散阶段,如果此时仍保持大剂量的渗剂,就要形成表面网状碳化物,使渗层的强度下降,脆性增加,尤其是抗拉强度的下降,对防止出现缓冷裂纹相当不利。
2.3 渗碳时间的影响
当渗碳温度、碳势确定以后,渗碳时间主要取决于有效硬化层深度,渗碳时间越长,硬化层越深,反之越浅。对于17NiCrMo6钢硬化层在10-15μm的工件,如果扩散期控制不好,时间过短,有可能造成渗层碳浓度分布曲线过陡,在以后的缓冷过程中,形成缓冷裂纹。
2.4 缓冷速度的影响
缓冷一般是在冷却井中进行的,其冷却速度应比空冷更加缓慢,以便尽可能得到较平衡的组织。如果由于某种原因,使缓冷速度相当于空冷速度,结果就要出现缓冷裂纹。分析结果也表明,当渗碳层表面的含碳量达到共析成分以上时,渗层的淬透性不完全相同,在特定的缓冷速度下,发生不均匀相变,中间层的马氏体比容较大,使表面受拉应力,由于表层有恶化,承受不了大的拉力而开裂。
3 防止缓冷裂纹措施
通过上述分析可知,产生缓冷裂纹的条件一是渗层中存在着大量的块状及网状碳化物,使之性能恶化;二是渗层中发生不均匀相变。预防措施是:首先要避免渗层中产生大量网状碳化物。对于18CrNiMo7-6这种含Cr、Mo强碳化物形成元素的钢,渗碳时碳势不能过高,尤其是到了扩散期,一定要把碳势降到0.9%C左右,并保持一定的时间,防止产生碳化物。另外,要避免中间层产生马氏体。缓冷效果比较好时,一般组织比较平衡,没有不均匀相变,但由于冷却井内比较潮湿,水分较大,使冷却速度提高而产生裂纹。如果冬天环境温度比较低,工件装炉量少,虽然是在冷却井中,冷却速度仍很快,也容易产生缓冷裂纹.
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