回火温度/℃ 220 冷却剂 水.空 热处理:淬火(水、油淬)第一次淬火850、回火(水、空冷)、渗碳
20Mn2不能代替20Mn
20Mn2属于国标合金结构钢,执行标准:GB/T 3077-2015
20Mn2具有中等强度。冷变形时塑性高,低温性能良好,焊接性及可切削性尚可。与相应含碳量的碳钢相比,其淬透性较高,在油中临界淬透直径达4~15 mm,但热处理时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向。用来制造对表面和心部要求不高的、截面尺寸直径<50mm的渗碳零件,如汽车、拖拉机及机床制造中代替20Cr钢制作渗碳的小齿轮、小轴,低要求的活塞销,十字销头,柴油机套筒,汽门顶杆,变速箱操纵杆、钢套等。此外,这种钢在热轧及正火状态下亦可用于制造铆焊件和螺钉、螺帽等。
20Mn2化学成分如下图:
40CrNiMoA
40CrNiMoA简介:
40CrNiMoA高强度合金结构钢是合结钢的其中一种,也称合金钢,它是在优质碳素结构钢的基础上,适当地加入一种或数种合金元素(总含量不超过5%)而制成的钢种。
执行标准:GB/T 3077-1999
40CrNiMoA化学成分:
碳 C :037~044
硅 Si:017~037
锰 Mn:050~080
硫 S :允许残余含量≤0025
磷 P :允许残余含量≤0025
铬 Cr:060~090
镍 Ni:125~165
铜 Cu:允许残余含量≤025
钼 Mo:015~025
40CrNiMoA力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥980(100)
屈服强度σs (MPa):≥835(85)
伸长率δ5 (%):≥12
断面收缩率ψ (%):≥55
冲击功 Akv (J):≥78
冲击韧性值 αkv (J/cm2):≥98(10)
试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm
40CrNiMoA热处理:
热处理:(淬火850度;冷却剂:油;回火温度600度;冷却剂:水、油);
钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度GBW≤269
轴承零件经热处理后常见的质量缺陷有:淬火显微组织过热、欠热、淬火裂纹、硬度不够、热处理变形、表面脱碳、软点等。
40CrNiMoA主要用途:
高强零件如航空发动机轴、轴类、齿轮、紧固件等。
40CrNiMoA规格:
40CrNiMoA圆棒、40CrNiMoA扁钢、40CrNiMoA锻棒、40CrNiMoA锻件、40CrNiMoA锻环、40CrNiMoA板、40CrNiMoA加工件
M2高速钢又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。
而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。产品名称 M2
各国标准 GB:W6Mo5Cr4V2 ASTM:M2 JIS:SKH51 EN:S6-5-2
M2化学成分
碳C085
硅Si030
锰Mn030
铬Cr400
钨W630
钒V180
钼Mo500
力学性能
比较标准:AISI M2
出厂状态:退火至HB255
用途:冷冲模,压花模,冷成型滚轴,切削工具,铰刀、钻头、丝锥、冲头等。锻造∶100℃-900℃。
退火∶加热至800℃—850℃,在此温度中停留2—4小时,在炉中任其渐冷。
淬火∶先预加热至550℃—600℃。次加热至950℃,再加热至:1。220℃—1250℃;2。200℃-1230℃。在油中淬硬,但油温必须先保温40℃—60℃(一般工具;行式复杂式需要韧性之工具。)。回火:加热至550℃—570℃,此温度中停留,然后在静止空气中冷缺,回火应在二次完成。
硬度∶ HRC63以上。
机械性能 交货硬度:(其他加工方法)≤262HB; (退火)≤255HB。试样热处理制度及淬回火硬度:≥63HRC(箱式炉)、≥64HRC(盐浴炉)
高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一般为860~880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800~850℃预热(以免引起大的热应力),然后迅速加 热到淬火温度1190~1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别),后油冷或空冷或充气体冷却。
工厂均采用盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体,影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要进行2~3次回火,回火温度560℃,每次保温1小时。
应用领域 M2高速钢韧性、耐磨性、热塑性均优W18Cr4V,而硬度、红硬性、高温硬度与W18Cr4V相当,因此M2高速钢除用于制造各种类型一般工具外,还可制作大型及热塑成型刀具。由于M2钢强度高、耐磨性好,因而又可制作高负荷下耐磨损的零件,如冷挤压模具等。
20Mn2是一种合金结构钢,具有中等强度,冷变形时塑性高,低温性能良好,焊接性及可切削性等特点。
20Mn2合金结构钢主要特性:
具有中等强度。冷变形时塑性高,低温性能良好,焊接性及可切削性尚可。与相应含碳量的碳钢相比,其淬透性较高,在油中临界淬透直径达4~15mm,但热处理时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向。
这类钢,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。
20Mn2合金结构钢应用举例:
用来制造对表面和心部要求不高的、截面尺寸直径20Mn2合金结构钢化学成分:
碳C:017~024
硅Si:017~037
锰Mn:140~180
磷P:≤0025
硫S:≤0025
铬Cr:≤030
镍Ni:≤030
铜Cu:≤025
20Mn2合金结构钢力学性能:
抗拉强度≥785MPa
屈服极限≥590MPa
伸长率≥10%
断面收缩率≥40%
冲击吸收功≥47Aku2/J
硬度:≤187HB
30Cr2Ni2Mo热处理工艺:淬火850度;冷却剂:油;回火温度520度;冷却剂:水、油)30Cr2Ni2Mo合金钢,
30Cr2Ni2Mo化学成分:
碳C:026-034
硅Si: ≤040
锰Mn:03-06
铬Cr:18-22
镍Ni:18-22
钼Mo:03-05
硫S:≤0035
磷P:≤0035
30CrNiMo8合金钢,30CRNIMO8圆钢,30CrNiMo8德国DIN标中30CrNiMo8是调质钢,相当于我国30Cr2Ni2Mo 。
有较高的屈服强度、抗拉强度和疲劳强度,还有足够的塑性和韧性。
一般采用电弧炉和氧气顶吹转炉冶炼,要求高的采用炉外精炼、电渣重熔或真空处理、真空感应炉冶炼或双真空冶炼、合适的热处理。
广泛,除了用于压力较高且波动频繁的高压化工容器外,还用于压力管道、塑料模具、重要的结构等。如东方汽轮机厂FD70A、FD77A型风力发电机组主轴采用优质合金钢(30CrNiMo8合金钢)锻件制造。
渗碳钢的热处理一般是渗碳后进行淬火及低温回火,以获得高硬度的表层及强而韧的心部。根据钢的成分的差异,常用的热处理方法有以下几种。
(1)渗碳后预冷直接淬火及低温回火
这种方法适用于合金元素含量较低又不易过热的钢,如20CrMnTi、20CrTi等。
(2)一次淬火
渗碳后缓冷至室温,重新加热淬火并低温回火。适用于渗碳时易过热的碳钢、低合金钢工件及固体渗碳后的零件等。
(3)两次淬火
渗碳后缓冷至室温,重新加热两次淬火并低温回火。适用于本质粗晶粒钢及对性能要求很高的工件,但生产周期长,成本高,易脱碳氧化和变形。
对于合金化程度较高的18Cr2Ni4WA等钢种,如果渗碳后预冷淬火,渗层将存在大量残留奥氏体,使硬度降低。为此,生产上采用渗碳空冷后进行高温回火,使残留奥氏体分解,然后再进行加热淬火和低温回火。
热处理和组织特点渗碳件一般的工艺路线为:下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。渗碳温度为900~950℃,渗碳后的热处理通常采用直接淬火加低温回火,但对渗碳时易过热的钢种如20、20Mn2等,渗碳后需先正火,以消除晶粒粗大的过热组织,然后再淬火和低温回火。淬火温度一般为Ac1+30~50℃。使用状态下的组织为:表面是高碳回火马氏体加颗粒状碳化物加少量残余奥氏体(硬度达HRC58~62),心部是低碳回火马氏体加铁素体(淬透)或铁素体加托氏体(未淬透)。
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。一般渗碳的温度为900~950℃,淬火温度为800~850℃油淬,回火温度为180~200℃。
我在机械手册上查了一下,没找到牌号为27Mn2B牌号的钢材。
但是我找到了牌号20Mn2和牌号30Mn2的钢材,这两个钢材里Si和Mn的含量是一样的,唯一不同的是含碳量,20Mn2含碳量为017%-024%,30Mn2含碳量为027%-034%,所以我推断27Mn2B这个材料的含碳量在022%-029%之间,按含碳量来看,是属于低碳合金钢。应该是很适合切削的。合金刀应该没问题。这都是讲的热处理之前的情况。热处理之后,金属晶粒结构会改变,其切削性能也会改变,那就要根据热处理的类型来判断其切削性能了。
顺便把20Mn2和30Mn2的主要特性抄下来吧。
20Mn2:具有中等强度,较小截面尺寸的20Mn2和20Cr性能相似,低温冲击韧度、焊接性能较20Cr好,冷变形时塑性高,切削加工性良好,淬透性比相应的碳钢要高,热处理时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向。
30Mn2:30Mn2通常经调质处理之后使用,其强度高,韧性好,并具有优良的耐磨性能,当制造截面尺寸小的零件时,具有良好的静强度和疲劳强度,拉丝,冷镦、热处理工艺性都良好,切削加工性中等,焊接性尚可,一般不做焊件,需焊接时,应将零件预热到200度以上,具有较高的淬透性,淬火变形小,但有过热 30Mn2:30Mn2通常经调质处理之后使用,其强度高,韧性好,并具有优良的耐磨性能,当制造截面尺寸小的零件时,具有良好的静强度和疲劳强度,拉丝,冷镦、热处理工艺性都良好,切削加工性中等,焊接性尚可,一般不做焊件,需焊接时,应将零件预热到200度以上,具有较高的淬透性,淬火变形小,但有过热
结合上面两种钢材的特性可以知道,27Mn2B的切削性能应该还可以。不过调质热处理之后可能硬度较高,切削难度就变大了。