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1. 用途

合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。

2. 性能要求

调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。

3. 成分特点

(1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多；

(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；

(3) 加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，其适宜含量约为0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。

45钢与40Cr钢调质后性能的对比

钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2

45钢 850℃水淬, 550℃回火 f50  700  500  15  45  700

40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部)  850  670  16  58  1000

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。

2. 性能要求

(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3. 成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

宝钢与我国现有其他钢铁企业相比，具有设备大型化、自动化程度高的突出优点。它拥有4063立方米的高炉、30O吨氧气顶吹转炉、450平方米的烧结机和 135O毫米的初轧机，都是目前国内钢铁工业同类设备中大的，6米焦炉和140厘米的无缝钢管轧机是目前国内先进的。宝钢建成后，有不少产品将填补我国钢铁工业的缺门或短线产品品种的空白。宝钢的厂外运输以水运为主，占运输量的80%，厂内以胶带传送为主，有比较完整的自动控制系统。这是国内同类企业所少有的。

武钢位于武昌青山区的长江沿岸，是1949年后我国新建的大型钢铁工业基地。现已形成炼铁600万吨、炼钢500万吨、热轧400万吨、冷轧122万吨、硅钢片19万吨的综合生产能力。主要产品有：中型材、薄板、中厚板、大型材、带钢等，是我国大的钢板生产基地。

武钢地理位置优越，水陆运输方便，厂区用地平坦、宽阔，靠近消费区。鄂东铁矿是武钢主要矿石产区，所产矿石品位较高，含铜等有益组分；但储量有限，埋藏较深，是武钢进一步发展的限制因素。今后可以考虑利用长江水运，适当进口部分富矿，以充分的发挥一米七轧机的生产能力。

位于四川渡口市，建于“三五”时期，是我国战略后方大的钢铁联合企业。攀钢所在的攀（枝花）西（昌）地区蕴藏极其丰富的钒、钛磁铁矿，钒、钛储量居世界首位，与其共生的钴、镍、铜、锰等十多种稀有金属元素的储量也十分惊人。这里还有巨大的水能和焦炭资源，为发展钢铁工业提供了条件。

1974年攀钢一期工程建成，形成年产生铁170万吨，钢150万吨、钢材110万吨的生产能力。1977年建成我国大的提钒车间，在提钒综合利用工艺上已达世界先进水平。1979年建成我国第一个年产5万吨的选钛试验厂。1990年年产生铁229万吨，钢191万吨，成品钢材78万吨，主要产品有生铁、钢坯、钒渣、重轨、大型钢材、小型钢材和线材。钒渣产量由1977年的1.5万吨，增加到34万吨。90年全国85%的钒渣是由攀钢供应，并运销英、法、德、美、印度等国。

1） 无扩散性——马氏体转变是非扩散性转变，因而转变过程中没有成分变化，M的含碳量和原来A的相同。

2）切变共格和表面浮凸现象——由于原子不能进行扩散，因而晶格转变只能以切变的机制进行。

3）变温形成——M只有在不断降低温度的条件下，转变才能继续进行。

4）高速长大——马氏体生长速度极快，片间相撞容易在马氏体片内产生显裂纹。

5） 转变不完全——残余奥氏体A残——MS点越高，M越多，A残越少。Ms和Mf点的温度与冷却速度无关，主要取决于含碳量与合金元素的含量。如图所示： ^[3] 

由于转变温度不同，过冷奥氏体将按不同机理转变成不同的组织（P、B、M）。转变类型主要取决于转变温度，但转变量和速度又与时间密切相关。

过冷奥氏体转变曲线——表示温度、时间、和转变量三者之间的关系曲线。

（一）过冷奥氏体等温转变曲线

过冷奥氏体等温转变曲线又叫C曲线，也称为TTT曲线。如图所示：

冷却方式：

1）等温冷却

2）连续冷却

1、等温转变曲线的建立

等温转变曲线可以用金相法、膨胀法、电阻法和热分析法等多种方法建立。