结构钢 30crni3 抚钢

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30CrNi3 合金结构钢，该钢具有优良的淬透性，较高的强度和韧性，经淬火后具有很好的综合力性能。切削加工性良好，但冷变形塑性低，焊接性差。用于制作受扭转及冲击载荷较高并要求淬透性的汽车方向轴、前轴、传动轴、曲轴、齿轮、蜗杆等，也可用作轴、连杆、键、螺栓、螺母等。一般均在调质下使用。

化学成分：

碳C :0.27~0.33

硅Si:0.17~0.37

锰Mn:0.30~0.60

硫S :允许残余含量≤0.035

磷P :允许残余含量≤0.035

铬Cr:0.60~0.90

镍Ni:2.75~3.15

铜Cu:允许残余含量≤0.030

力学性能：

抗拉强度σb (MPa):≥980(100)

屈服强度σs (MPa):≥785(80)

伸长率δ5 (%):≥9

断面收缩率ψ (%):≥45

冲击功Akv (J):≥63

冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)

硬度:≥241HB

合金元素作用

有三个方面:①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时，从表层起淬成马氏体层的深度，是取得良好综合性能的主要参数。除Co外，几乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性，其中Mn、Mo、Cr、B的作用*强，其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如V、Ti、Nb等，只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散，因而在同样温度下和碳素钢相比，一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用，从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著，Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢，在500~600℃回火时，析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用*显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感;降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。

碳化物形成元素（如钒、钛、铬、钼、钨）如果含量较多，将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟，但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著，因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离，而形成两个 C形。当这类元素增加到一定程度时，在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。合金元素对马氏体转变温度Ms (起始转变温度)和Mn (终了转变温度)的影响也很显著，大部分元素均使Ms和Mn点降低，其中以碳的影响*大,其次为锰、钒、铬等；但钴和铝则使Ms和Mn点升高。

钢加热时的主要固态相变是非奥氏体相向奥氏体相的转变，即奥氏体化的过程。整个过程都和碳的扩散有关。合金元素中，非碳化物形成元素如镍、钴等，降低碳在奥氏体中的激活能，增加奥氏形成的速度；而强碳化物形成元素如钒、钛、钨等，强烈妨碍碳在钢中的扩散，显著减慢奥氏体化的过程。钢冷却时的相变是指过冷奥氏体的分解，包括珠光体转变（共析分解）、贝氏体相变及马氏体相变。由于钢中大都存在几种合金元素的相互作用，致使对钢冷却时相变的影响也复杂得多。仅举合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例，大多数合金元素，除钴和铝外，均起减缓奥氏体等温分解的作用，但各类元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的（如硅、磷、镍、铜）和少量的碳化物形成元素（如钒、钛、钼、钨），对奥氏体到向珠光体的转变和向贝氏体的转变的影响差异不大，因而使转变曲线向右推移。

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