1. Namjena
Uglavnom se koristi za proizvodnju zupčanika mjenjača u automobilima i traktorima, bregaste osovine, osovinica klipa i drugih dijelova strojeva na motorima s unutarnjim izgaranjem. Takvi su dijelovi tijekom rada podložni jakom trenju i trošenju, a istovremeno podnose velika izmjenična opterećenja, posebice udarna.
2. Zahtjevi za performanse
(1) Površinski karburizirani sloj ima visoku tvrdoću kako bi se osigurala izvrsna otpornost na habanje i otpornost na zamor kontakta, kao i odgovarajuću plastičnost i žilavost.
(2) Jezgra ima visoku žilavost i dovoljnu čvrstoću. Kada je žilavost jezgre nedovoljna, lako se slomi pod udarnim opterećenjem ili preopterećenjem; kada je čvrstoća nedovoljna, krti karburizirani sloj lako se fragmentira i odlijepi.
(3) Ima dobre performanse procesa toplinske obrade. Na visokim temperaturama naugljičavanja (900 stupnjeva ~ 950 stupnjeva), zrna austenita nije lako rasti i imaju dobru kaljivost.
3. Karakteristike sastojaka
(1) Niska razina ugljika: sadržaj ugljika općenito je 0.10% do 0,25%, tako da središte dijela ima dovoljnu plastičnost i žilavost.
(2) Dodajte elemente legure za poboljšanje prokaljivosti: često se dodaju Cr, Ni, Mn, B itd.
(3) Dodajte elemente koji sprječavaju rast austenitnih zrna: uglavnom dodajte malu količinu jakih karbidnih elemenata Ti, V, W, Mo, itd. kako biste formirali stabilne legure karbida.
4. Vrsta i klasa čelika
20Cr pougljenični čelik od legure niske kaljivosti. Ova vrsta čelika ima nisku prokaljivost i nisku čvrstoću jezgre.
20CrMnTi čelik za pougljičenje od legure srednje kaljivosti. Ova vrsta čelika ima visoku prokaljivost, nisku osjetljivost na pregrijavanje, relativno ujednačen prijelazni sloj naugljičenja i dobra mehanička i procesna svojstva.
18Cr2Ni4WA i 20Cr2Ni4A legirani karburizirani čelik visoke prokaljivosti. Ova vrsta čelika sadrži više Cr, Ni i drugih elemenata, ima visoku prokaljivost, dobru žilavost i udarnu žilavost na niskim temperaturama.
5. Toplinska obrada i strukturna svojstva
Proces toplinske obrade legiranog pougljičenog čelika općenito je kaljenje neposredno nakon pougljičenja i zatim kaljenje na niskoj temperaturi. Nakon toplinske obrade, struktura površinskog karburiziranog sloja je legura cementita + kaljenog martenzita + mala količina zadržanog austenita, s tvrdoćom od 60HRC ~ 62HRC. Struktura jezgre povezana je s prokaljivošću čelika i veličinom poprečnog presjeka dijela. Kada je potpuno kaljen, to je martenzit s niskim udjelom ugljika s tvrdoćom od 40HRC ~ 48HRC; u većini slučajeva to je troostit, kaljeni martenzit i mala količina željeza. Čvrsto tijelo ima tvrdoću od 25HRC~40HRC. Žilavost jezgre općenito je veća od 700KJ/m2.
