是一种优质的合金渗碳结构钢,以其优异的综合性能在工业领域得到广泛应用。该钢种通常用于渗碳处理,以获得表面高硬度、高耐磨性和高接触疲劳强度,同时保持心部良好的韧性,能够承受高的冲击负荷。其特性使得它特别适用于制造要求高强度、高韧性以及淬透性好的零部件。
在物理特性方面,21NiCrMo2在环境温度下的平均弹性模量为210×10³ N/mm²,三牛注册链接密度为7.86 g/cm³。这些特性为其在承载和动态负荷工况下的应用奠定了基础。
21NiCrMo2的力学性能取决于热处理状态和截面尺寸。经淬火+回火处理后(例如850°C油淬,200°C回火),对于截面尺寸不大于80mm的钢材,其典型力学性能如下:
需要注意的是,钢材的截面尺寸会显著影响其力学性能。随着尺寸增大,断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量会相应降低。
在表面硬化处理后,其心部力学性能也与尺寸相关,例如在11mm尺寸时抗拉强度可达980-1270MPa,屈服强度可达785MPa。
:加热至650-700°C后缓慢冷却,可使硬度降至最大212 HBW,改善切削加工性和冷变形塑性。
:分为心部淬火(840-870°C)和表层淬火(800-830°C,油冷),以获得高硬度的马氏体组织。
:通常在170-210°C进行,旨在消除应力、稳定组织并调整力学性能。
一种具体的热处理规范示例是:930℃×4h正火 + 930℃×10h渗碳,随后830℃×3h淬火 + 180℃×8h回火。
:在退火状态下具有良好的切削加工性。通常建议在最终热处理(渗碳淬火)前完成大部分机械加工,并尽量接近成品公差。渗碳后的精加工通常仅限于磨削,以避免损害硬化表面。
:在退火状态下可以通过常规方法进行冷加工,如冷镦和冷挤压。这也应在热处理前完成。
:焊接性较差。推荐采用气焊或电弧焊等常规方法焊接,焊前需预热至150-200°C,焊后最好进行后续加热。建议遵循批准的焊接程序。
总结综上所述,21NiCrMo2作为一种综合性能优异的渗碳结构钢,通过合理的化学成分设计和热处理工艺调控,成功实现了表面高硬度、高耐磨性与心部高韧性的理想结合。其良好的淬透性和一定的加工适应性,使其在从汽车工业到重型机械等多个关键领域扮演着不可或替代的角色。正确理解其性能规范并遵循推荐的加工和热处理指南,是确保制造出高质量、长寿命零部件的关键。