调质型合金结构钢（调质钢）的化学成分特点及分类

淬火和随后的高温回火叫调质处理，结构钢在淬火成马氏体并在500~650℃回火后，具有强度、塑性及韧性的良好配合，很多机械零件是经过淬火及高温回火后使用的。调质钢经调质处理后的组织为回火索氏体，这种组织具有较高的σb、σ0.2、σ-1、δ、ψ、αk、KIc等，脆性转折温度也很低。这种组织是在铁素体基体上均匀分布着粒状碳化物，粒状碳化物起弥散强化作用，溶于铁素体中的合金元素起固溶强化作用，保证了钢具有较高的屈服强度和疲劳强度；这种组织均匀性好，减少了裂纹在局部薄习地区形成的可能性，可以保证有良好的塑性和韧性；铁素体是从淬火马氏体转变而成的，晶粒细小，使钢的冷脆倾向性大大减小。
由于热处理生产技术的不断发展，调质钢的热处理已不仅局限于调质处理，根据不同的性能要求，还可采用正火、表面淬火、等温淬火、淬火和中温回火、淬火和低温回火、化学热处理等工艺。
调质钢的含碳量一般为0.25%~0.5%。含碳量过低碳化物数量不足，弥散强化作用小，强度不足；含碳量过高则韧度不足。一般说来，如果零件要求较高的塑性与韧性，则用含碳量低于0.4%的调质钢；如果要求较高的强度与硬度，则用含碳量高于0.4%的调质钢。
调质钢中，加入的元素有主加元素，如Mn、Si、Cr、Ni、B，目的是增大钢的淬透性。全部淬透零件在高温回火后可获得高而均匀的综合力学性能，特别是高的屈强比。除硼外，这些元素都显著强化铁素体，并在一定含量范围内还能提高钢的韧性。而辅加元素是W、Mo、Ti、V等，起细化晶粒，提高回火抗力的作用。W和Mo还起防止第二类回火脆性的作用。
根据淬透性，可将常用调质钢大致分为低淬透性、中淬透性和高淬透性。低淬透性调质钢的合金元素总量小于2.5%，油淬临界直径为20~40mm，调质后抗拉强度一般为800~1000MPa，屈服强度为600~800MPa，冲击韧性为60~90J/cm2。常用低淬透性调质钢的化学成分见表6-1。中淬透性调质钢的油淬临界直径为40~60mm，调质后抗强度一般为900~1000MPa，屈服强度为700~900MPa，冲击韧性为50~80J/cm2。常用中淬透性调质钢的化学成分见表6-2。高淬透性调质钢的油淬临界直径为60~100mm，调质后抗拉强度一般为1000~1200MPa，屈服强度为800~1000MPa，冲击韧性为60~120J/cm2。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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