1. Namen
Uporablja se predvsem za izdelavo menjalnikov v avtomobilih in traktorjih, odmičnih gredi, batnih sornikov in drugih strojnih delov pri motorjih z notranjim zgorevanjem. Takšni deli so med delom podvrženi močnemu trenju in obrabi, hkrati pa prenašajo velike izmenične obremenitve, predvsem udarne.
2. Zahteve glede zmogljivosti
(1) Površinska naogljičena plast ima visoko trdoto, ki zagotavlja odlično odpornost proti obrabi in odpornost na kontaktno utrujenost ter ustrezno plastičnost in žilavost.
(2) Jedro ima visoko žilavost in zadostno trdnost. Ko je žilavost jedra nezadostna, se zlahka zlomi pod udarno obremenitvijo ali preobremenitvijo; ko je trdnost nezadostna, je krhko karburizirano plast enostavno razdrobiti in odluščiti.
(3) Ima dobro zmogljivost postopka toplotne obdelave. Pri visokih temperaturah naogljičenja (900 stopinj ~ 950 stopinj) avstenitnih zrn ni enostavno rasti in imajo dobro kaljivost.
3. Lastnosti sestavine
(1) Nizka vsebnost ogljika: vsebnost ogljika je običajno 0.10 % do 0,25 %, tako da je središče dela dovolj plastično in žilavo.
(2) Dodajte zlitine za izboljšanje kaljivosti: Cr, Ni, Mn, B itd. se pogosto dodajo.
(3) Dodajte elemente, ki ovirajo rast avstenitnih zrn: v glavnem dodajte majhno količino močnih karbidnih elementov Ti, V, W, Mo itd., da tvorite stabilne zlitine karbidov.
4. Vrsta in razred jekla
20Cr legirano naogljičeno jeklo z nizko kaljivostjo. Ta vrsta jekla ima nizko kaljivost in nizko trdnost jedra.
20CrMnTi srednje kaljivo legirano naogljičeno jeklo. Ta vrsta jekla ima visoko kaljivost, nizko občutljivost na pregrevanje, razmeroma enakomerno naogljičeno prehodno plast ter dobre mehanske in procesne lastnosti.
18Cr2Ni4WA in 20Cr2Ni4A legirano naogljičeno jeklo z visoko kaljivostjo. Ta vrsta jekla vsebuje več Cr, Ni in drugih elementov, ima visoko kaljivost, dobro žilavost in udarno žilavost pri nizkih temperaturah.
5. Toplotna obdelava in strukturne lastnosti
Postopek toplotne obdelave legiranega naogljičenega jekla je običajno kaljenje neposredno po naogljičenju in nato popuščanje pri nizki temperaturi. Po toplotni obdelavi je struktura površinske karburizirane plasti zlitina cementita + kaljenega martenzita + majhna količina zadržanega avstenita s trdoto 60HRC ~ 62HRC. Struktura jedra je povezana s kaljivostjo jekla in velikostjo preseka dela. Ko je popolnoma kaljen, je nizkoogljični kaljeni martenzit s trdoto 40HRC ~ 48HRC; v večini primerov je to troostit, kaljeni martenzit in majhna količina železa. Trdno telo ima trdoto 25HRC~40HRC. Žilavost jedra je na splošno višja od 700KJ/m2.
