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滲碳鋼的一般熱處理工藝規(guī)范是在滲碳之后進(jìn)行淬火和低溫回火。以獲得“表硬里韌”的性能。但由于鋼的成分和性能要求不同，其熱處理規(guī)范在細(xì)節(jié)上稍有差異。
低淬透性合金滲碳鋼，如15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2等，經(jīng)滲碳、淬火與低溫回火后心部強(qiáng)度較低，強(qiáng)度與韌性配合較差。一般可用作受力不太大，不需要高強(qiáng)度的耐磨零件，如柴油機(jī)的凸輪軸、活塞銷、滑塊、小齒輪等。
中淬透性合金滲碳鋼，如200rMnTi、12CrNi3A、20CrMnMo、20MnVB等，合金元素的總含量≤4％，其淬透性和力學(xué)性能均較高。常用作承受中等動(dòng)載荷的受磨零件，如變速齒輪、齒輪軸、十字銷頭、花鍵軸套、氣門座、凸輪盤等。
高淬透性合金滲碳鋼，如12Cr2Ni4A，18Cr2Ni4W等，合金元素總含量約在4～6％之間，淬透性很大，經(jīng)滲碳、淬火與低溫回火后心部強(qiáng)度高，強(qiáng)度與韌性配合好。常用作承受重載和強(qiáng)烈磨損的大型、重要零件，如內(nèi)燃機(jī)車的主動(dòng)牽引齒輪、柴油機(jī)曲軸、連桿及缸頭精密螺栓等。
下面以20CrMnTi合金滲碳鋼制造的汽車變速齒輪為例，說明其熱處理工藝的確定和工藝路線的安排。
20CrMnTi鋼制汽車變速齒輪的整個(gè)生產(chǎn)過程的工藝路線如下：
鍛造→正火→加工齒形→局部鍍銅→滲碳→預(yù)冷淬火、低溫回火→噴丸→磨齒（精磨）。
齒輪毛坯在機(jī)械加工前需進(jìn)行正火處理，其目的是改善鍛造狀態(tài)的不正常組織，以利于切削加工，保證齒形合格。20CrMnTi鋼正火后的硬度為170～210HBS，切削加工性能良好；滲碳溫度確定為920℃左右，滲碳時(shí)間根據(jù)所要求的滲碳層厚度（1.2~1.6mm）確定為6~8h；滲碳后，自滲碳溫度預(yù)冷到870～880℃直接油淬，經(jīng)200℃低溫2～3h后，其力學(xué)性能為：σb≈1000MPa，ψ≈50％，AK≈64J；其表面層由于碳含量較高（滲碳后達(dá)1.0％左右），在淬火、低溫回火后獲得回火馬氏體組織，具有很高的硬度（58～60 HRC）和耐磨性；心部在淬火、低溫回火后獲得回火低碳馬氏體組織，具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。
