38CrMoAlA钢是使用最广泛的渗氮钢,氮化后表面硬度可达到~HV,而且有高的热稳定性,其淬透性在油中可以达到50mm。38CrMoAlA钢用于制造具有高耐磨性、高疲劳强度和处理后尺寸精确的氮化零件,如注塑机的螺杆和套筒、镗床的镗杆、蜗杆、磨床和自动车床的主轴、汽缸套筒、齿轮,工作温度在℃以下的汽轮机的阀门杆、仿模等。
38CrMoAlA钢化学成分:
-碳(C):0.35-0.43%
-硅(Si):0.20-0.45%
-锰(Mn):0.30-0.60%
-磷(P):≤0.%
-硫(S):≤0.%
-铬(Cr):1.35-1.65%
-钼(Mo):0.15-0.25%
-铝(Al):0.70-1.10%
力学性能参数:
-抗拉强度(σb):≥MPa
-屈服强度(σs):≥MPa
-延伸率(δ):≥14%
-冲击韧性(AKV):≥71J
-硬度(HB):≤HB
38CrMoAlA钢在锻造后进行退火,以改善组织、消除应力和改善切削加工性,退火温度范围为~℃,正火温度范围为~℃。正火后如果硬度太高,加工困难,可进行高温回火(~℃)。采用较高的退火或正火温度有利于消除铁素体的方向性,但增加脱碳层的深度。退火或正火后进行粗加工,然后进行调质。粗加工亦可在调质后进行。锻件和调质前的毛坯都应规定合理的加工余量,以保证在其后的切削加工过程中,完全除去锻造与调质加热时产生的脱碳层和贫碳层。
渗氮钢在渗氮前应进行调质,其目的是使钢具有良好的综合力学性能,并为渗氮提供良好的基体组织。在淬火加热时,由于铝铁素体的稳定性高,不易溶人奥氏体中,所以钢的淬火温度稍高为~℃,并保证足够的透热时间,使得游离铁素体量降低到5%~15%,其余为回火索氏体。
回火温度一般在~℃,回火时间可以长些(2~4h以上)以充分去除应力,减少氮化时的变形,一般在调质后进行精加工。对于要求变形很小的零件,在加工后要去除在加工中产生的内应力和回火中尚未完全去除的残余应力,以保证在氮化时钢材组织稳定不变和不致引起变形。为此可进行一次除应力处理,温度比回火的温度要低20~30℃,时间为3~10h。以后进行粗磨以修整到最后尺寸,因为氮化后的表面硬度极高,除了精磨以外不能再加工。
38CrMoAl钢除以优质钢供应外,还以高级优质钢38CrMoAA和特级优质钢38CrMoAlE供应,后者经电渣重熔精炼,纯洁度高,硫、磷及气体含量低,残余元素铜、镍等控制严格。我国机床行业制作高精密零件,如高精密坐标镗床的轴、套筒等零件,要求采用38CrMoAlE。