知识分享：由于合金渗碳钢的碳的质量分数低，生产中常将低、中淬透性的合金渗碳钢在锻造之后进行正火处理以提高硬度，改善可加工性;对于高淬透性的合金渗碳钢，可将零件在锻造之后进行一次空冷淬火，再于650℃左右进行高温回火，得到回火索氏体组织以利于切削加工。

　　为保证零件表面具有高的硬度和耐磨性，一般应在渗碳后进行直接淬火或一次淬火及低温回火。处理后零件表层获得高硬度和高耐磨性的回火合金马氏体和合金碳化物组织，表面硬度一般为58~64HRC。心部组织和硬度由合金渗碳钢的淬透性和尺寸而定，心部若淬透，回火后为低碳回火合金马氏体;若未淬透，则可能为少量低碳回火合金马氏体+合金托氏体+合金铁素体的复合组织。它们都具有较好的塑性、韧性以及足够的强度。

　　由于低碳马氏体具有优良的综合力学性能，因此近年来渗碳钢也可不进行渗碳，而是在淬火低温回火状态下使用，以获得低碳马氏体组织，用来制造某些要求综合力学性能较高的零件，如传递动力的轴、重要的螺栓等。

　　合金渗碳钢的化学成分

　　许多机械零件如汽车、拖拉机齿轮，内燃机凸轮，活塞销等工作条件比较复杂，一方面零件表面承受强烈的摩擦和交变应力的作用，另一方面又经常承受较强烈的冲击载荷作用，这类零件要求钢表面具有高硬度，心部要有较高的韧性和足够的强度。为了满足这样的工作条件，常选用合金渗碳钢。对合金渗碳钢的基本性能要求是经渗碳、、淬火和低温回火后，表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有足够的强度和韧性。

　　一般合金渗碳钢碳的质量分数wc=0.10%~0.25%(也可适当提高至wc=0.3%)，以保证渗碳零件心部有较高的塑性和韧性。合金渗碳钢中，主加元素为铬(WCr <3%)、锰(WMn<2%)、镍(wNi<4.5%)、硼(wB<0.0035%)，其作用是提高钢的淬透性，使钢经渗碳淬火后，心部得到低碳马氏体组织，以提高强度，同时保持良好的韧性。

　　主加元素还能提高渗碳层的强度和塑性，尤其以镍的作用最佳。对大截面零件，心部要求性能高的，应采用多元合金渗碳钢，这对提高其淬透性更为有效。值得指出的是在钢中加入微量的硼(wB=0.0035%~0.0005%)时，能显著提高钢的淬透性。据实验数据表明，上述微量硼对提高钢淬透性的作用与WNi=2%、WCr=0.5%或WMo=0.35%的作用相当。

　　必须注意的是，随着钢中碳的质量分数的增加，硼对淬透性的影响也随之减弱。因此微量硼在低碳钢中比在中碳钢中效果大。当wc>0.9%时，硼基本上已不起作用。辅加少量的钼、钨、钒、钛等强碳化物形成元素，以阻止高温渗碳时晶粒长大，起细化晶粒作用。细晶粒组织对防止渗碳层剥落及提高心部性能都有利，并且渗碳后直接淬火，可以简化热处理工序。辅加元素形成的特殊碳化物，还可以提高渗碳层的耐磨性。

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