42CrMo合金钢热处理可适当提高加热温度和延长保温时间,合金钢中的合金渗碳体、合金碳化物稳定性高,不易溶入奥氏体;42CrMo合金元素溶入奥氏体后扩散很缓慢,因此合金钢的奥氏体化速度比碳钢慢,为加速奥氏体化,要求将合金钢(锰钢除外)加热到较高的温度和保温较长的时间。除Mn外的所有合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用,尤其是Ti、V等强碳化物形成的合金碳化物稳定性高,残存在奥氏体晶界上,显著地阻碍奥氏体晶粒长大。因此奥氏体化的晶粒一般比碳钢细。
42CrMo经受淬火和在Ac1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。传统的调质钢是指淬火和高温回火钢。
大多数42CrMo调质钢为中碳合金结构,屈服强度(σ0.2)在490-1200Mpa。42CrMo以焊接性能为突出要求的调质钢,为低碳合金结构钢,屈服强度(σ0.2)一般为490-800Mpa,有很高的塑性和韧性。少数42CrMo沉淀硬化型调质钢,屈服强度(σ0.2)可到1400Mpa以上,属高强度和超高强度调质钢。
42CrMo合金结构钢/合金钢是一种由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
1.蠕变和断裂:在高温(427°C)状况下,蠕变和断裂是材料破坏的主要因素之一,而对于奥氏体不锈钢只有当含碳量超过0.4%时,才可以用于528°C以上。
2.抗氧化性:在温度循环变化中,所选用的材料应避免发生材料表面重复氧化,产生氧化皮等问题。一般情况下,奥氏体不锈钢系、硬质合金系及特种合金系的材料有较好的高温稳定性。
3.耐磨性:指材料抵抗磨损的性能,它以规定摩擦条件下的磨损率或磨损度的倒数来表示,耐磨性几乎和材料所有性能都有关系,而且在不同磨耗机理条件下,为提高耐磨性对材料性能亦有不同要求。
4.塑变:指一种金属表面被其它材料擦伤,粘结在一起或表面滚成球形。它和温度、材料、表面光洁度、硬度、载荷有关,会受流体的影响,高温会使金属软化,增加其塑变趋势。
5.硬度:在高温情况下,各种材料的硬度都有不同程度的下降,硬度下降增加了材料塑变和擦伤的可能。
6.热膨胀率:指加热处理前后体积变化的相对百分率;热膨胀率=(受热后体积-受热前体积)/受热前体积。
高温氤化时,向炉内通入氨气并滴入煤油,或通入氨气与液化气(丙烷裂化)的混合气体。 在高温下,它们同时分解出活性碳原子和活性氮原子,共同渗入零件表层,从而形成氤化层。
工作负荷较大的零件要求氧化层较深,可采用高温氧化,加热温度为900-950 °C,氤化时 间依层深要求而定,通常可得到的氤化层深度为0. 5〜2. 0 mm。
工作负荷中等的零件釆用中温氤化,加热温度为800-870 °C ,氤化层深度为0. 2-0.5 mm。 零件在中温割化后应进行淬火和低温回火,淬火后得到含氮的高碳马氏体组织,硬度可达60〜 65 HRC,耐磨性高,但脆性大。
低温氤化主要用于提高各种高速钢刀具及高铭钢模具的耐磨性,以延长其使用寿命。低温 氤化温度为450〜550 °C,时间为1〜2. 5 h,氤化层深度为0. 03-0. 05 mm,硬度可达68-72 HRC,使用寿命可延长1. 5〜2倍。