12CrNi2.12CrNi3等钢可用于制造较重要的渗碳零件,如齿轮、活塞销、凸轮轴、花键轴及其他轴类,渗碳后可以采用二次淬火,也可以只进行--次淬火,因为这些钢在渗碳时晶粒长大倾向较小。12CrNi3A钢在航空上使用得比较多,属于珠光体类钢,由于所含合金元素量还不够高,只有尺寸不太大的零件采用油淬才能淬透。
12CrNi3A钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图6.38所示。
12CrNi3A钢的热处理工艺如下:
毛坯在锻造后进行退火,退火温度为~C,退火后硬度不大于HB。亦可采用正火及高温回火,正火温度为°C,高温回火温度为~C,此时硬度不大于HB。如正火后能满足要求,可不进行高温回火。
为了改善组织,为随后的渗碳作好组织准备,在渗碳之前可以增加一-道调质工序。调质工艺为(士10)°C淬油,(土30)°C回火。调质还可以保证插齿时的表面光洁度。图6.39为12CrNi3A钢淬火后力学性能随回火温度的变化。
12CrNi3A钢气体渗碳温度为~C,渗碳时间按零件所要求的渗碳层深度选择,渗碳后空冷。当进行二次淬火时,第--次淬火温度为~"C,油冷,第二次淬火温度为~C,油冷,然后进行低温回火(~°C)。
由于二次淬火有一系列缺点(氧化、脱碳、变形严重、生产周期长等),故目前大多数工厂都进行一次淬火(~C),亦有工厂将淬火温度提高到~°C,以克服心部铁素体过多的缺点。在渗碳后和淬火前还需高温回火(~°C,3h左右)。
20CrNi3A钢可作调质钢使用,热处理工艺如下:退火温度为~°C,退火后硬度不大于HB;亦可采用正火(~C)及高温回火(~°C)。调质时的淬火温度为~°C,油冷,回火温度.为~°C,视零件对性能的要求而定。
回火后应快冷(油或水),因这类钢的回火脆性倾向很大。20CrNi3A钢可做航空发动机的连杆等。20CrNi3A钢亦可渗碳,制造较重要的齿轮,如某型号重型载重车的主动圆锥后桥使用20CrNi3H制作,有效硬化层深度在1.8~2.2mm,心部硬度38~45HRC,齿轮表面硬度60~64HRC,使用效果良好。