31CrMoV9鋼是歐洲標(biāo)準(zhǔn)滲氮結(jié)構(gòu)鋼，我國(guó)對(duì)應(yīng)牌號(hào)為31Cr3MoV。

2.氮化設(shè)備

本次試驗(yàn)采用我公司的VKA-D型真空氮化回火爐，配備氫探頭和質(zhì)量流量計(jì)自動(dòng)氮?jiǎng)菘刂葡到y(tǒng)，此套設(shè)備還可以配備我公司與上海交通大學(xué)聯(lián)合研制的滲氮專家系統(tǒng)。此套設(shè)備具有氫探投與質(zhì)量流量系統(tǒng)、氮化系統(tǒng)自動(dòng)控制滲氮過(guò)程的能力。該設(shè)備爐溫均勻性為±5℃，并且能夠裝備多支載荷熱電偶用于對(duì)溫度的精密監(jiān)控。該設(shè)備還具有真空回火、真空退火、前氧化、后氧化、氣體氮碳共滲、脈沖滲氮、水氣處理以及多工藝組合處理的能力。圖2為VKA-D型真空氮化回火爐外觀。

合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募?/p>

高溫合金是在高溫嚴(yán)酷的機(jī)械應(yīng)力和氧化、腐蝕環(huán)境下應(yīng)用的一類合金。隨著科技事業(yè)的發(fā)展，高溫合金逐漸形成六個(gè)較為完整的部分。

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31CrMoV9鋼是歐洲標(biāo)準(zhǔn)滲氮結(jié)構(gòu)鋼，我國(guó)對(duì)應(yīng)牌號(hào)為31Cr3MoV。
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? ? 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

中國(guó)

GB/T 37618-201931Cr3MoV，A31311

德國(guó)

DIN EN 10085:2001

(DIN 17211:1987)

31CrMoV9，1.8519

ISO

ISO 683-5:201731CrMoV9

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? ? 成分規(guī)范

牌號(hào)

31Cr3MoV

31CrMoV9

C

0.27~0.34

0.27~0.34

Si

0.17~0.37

≤0.040

Mn

0.40~0.70

0.40~0.70

P

≤0.030

≤0.025

S

≤0.030

≤0.035

Cr

2.30~2.70

2.30~2.70

Mo

0.15~0.25

0.15~0.25

V

0.10~0.20

0.10~0.20

Ni

≤0.030

—

Cu

≤0.030

—

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? ? 性能特點(diǎn)

①良好的韌性；
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②淬透性高，選擇合適的熱處理工藝，完全淬透的直徑可達(dá)70mm；

③表面經(jīng)過(guò)氮化以后，硬度可以達(dá)到1000HV，具有具有優(yōu)異的耐磨性能，以及良好的抗咬合、抗擦傷能力。

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? ? 應(yīng)用場(chǎng)合

31CrMoV9經(jīng)「調(diào)質(zhì)+滲氮」之后服役，適用于需要高拉伸強(qiáng)度和良好韌性的中型和大截面的組件的場(chǎng)合，一般不承受重載荷，常用于制造齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造中的部件，例如液壓活塞、液壓活塞桿、連接軸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、內(nèi)齒圈、螺釘和螺栓等。

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

性能特點(diǎn)

①良好的韌性；

②淬透性高，選擇合適的熱處理工藝，完全淬透的直徑可達(dá)70mm；

③表面經(jīng)過(guò)氮化以后，硬度可以達(dá)到1000HV，具有具有優(yōu)異的耐磨性能，以及良好的抗咬合、抗擦傷能力。

31CrMoV9鋼是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)滲氮結(jié)構(gòu)鋼，通常用這種材料制造精密的液壓活塞、液壓活塞桿、連接軸、內(nèi)齒圈等等不承受重載荷的產(chǎn)品。31CrMoV9鋼的特性是高淬透性，滲氮性能優(yōu)良，經(jīng)過(guò)氮化后表面硬度能夠達(dá)到800～1000HV10以上。

1.31CrMoV9材料特征

本文所研究材料的成分經(jīng)過(guò)直讀光譜儀分析，具體成分見(jiàn)表1。表1中列出了EN 10085:2001氮化鋼?交貨技術(shù)條件中規(guī)定的31CrMoV9鋼的成分要求以及本文研究工件的材料成分。

表1? 材料成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))（%)

經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后的顯微組織為回火索氏體，級(jí)別為1級(jí)，組織見(jiàn)圖1。圖1中選取的是互相垂直的截面視場(chǎng)，分別為100倍和500倍?？梢钥吹浇M織為彌散分布的回火索氏體，500倍視場(chǎng)下，鐵素體含量小于5%，均可以判為組織1級(jí)。由此可以判定，氮化前的調(diào)質(zhì)處理在600～680℃范圍內(nèi)的回火對(duì)我們?cè)囼?yàn)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)都能夠?qū)崿F(xiàn)較好的組織條件。

3.氮化前處理工藝試驗(yàn)

根據(jù)EN 10085：2001 氮化鋼交貨技術(shù)條件，31CrMoV9可以采用退火（+A）或者淬火加高溫回火的調(diào)質(zhì)處理（+QT），我們采用機(jī)械加工中最常使用調(diào)質(zhì)處理作為氮化的前處理工藝。亞共析鋼淬火加熱溫度根據(jù)Ac3+（30~50℃）來(lái)確定，結(jié)合EN 10085的推薦淬火溫度，我們選取910℃的淬火溫度。淬火后選取680℃、650℃、630℃、600℃四個(gè)不同的回火溫度，結(jié)果得出的回火溫度與回火硬度的數(shù)據(jù)見(jiàn)圖3。

應(yīng)用場(chǎng)合

31CrMoV9經(jīng)「調(diào)質(zhì)+滲氮」之后服役，適用于需要高拉伸強(qiáng)度和良好韌性的中型和大截面的組件的場(chǎng)合，一般不承受重載荷，常用于制造齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造中的部件，例如液壓活塞、液壓活塞桿、連接軸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、內(nèi)齒圈、螺釘和螺栓等。