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合金結構鋼一般分為調質結構鋼和表面硬化結構鋼。
調質結構鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%~0.55%,對于既定截面尺寸的結構件,在調質處理淬火加回火時,如果沿截面淬透,則力學性能---,如果淬不透,顯微組織中出現有自由鐵素體,則韌性下降。對具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼等,回火后應快冷。這類鋼的淬火臨界直徑,隨晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40cr和35simn鋼約為30~40mm,而40crnimo和30crni2mov鋼則約為 60~100mm,常用于制造承受較大載荷的軸、連桿等結構件。
表面硬化結構鋼 用以制造表層堅硬耐磨而心部柔韌的零部件,如齒輪、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應低,一般在0.12~0.25%,42crmo鋼管零割,同時還有適量的合金元素,以---適宜的淬透性。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素如al、cr、mo等。滲碳或碳氮共滲鋼,經850~950℃滲碳或碳氮共滲后,淬火并在低溫回火(約200℃)狀態下使用。氮化鋼經氮化處理(480~580℃),直接使用,不再經淬火與回火處理。