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38CrMoAL是什么材质钢板 38CrMoAL与10CrMoAL区别 38CrMoAL现货切割 38CrMoAL

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王乐13592193328 发表于 2025-6-28 09:44:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
本帖最后由 王乐13592193328 于 2025-6-28 09:45 编辑

38CrMoAl 渗氮钢技术报告​​


2025.3.7.jpg

​​38CrMoAl核心定位与特性​​
​​特性​​
​​说明​​
​​核心用途​​
高精度齿轮/轴类、机床主轴、螺杆压缩机转子、​​航空发动机阀杆​​
​​核心工艺​​
​​气体渗氮/离子渗氮​​(表面硬度 ≥1000 HV,渗层0.3~0.7mm)
​​性能优势​​
渗氮后表面硬度高、耐磨耐疲劳、抗咬合性优、高温强度好(≤500℃)
​​失效风险​​
未渗氮时耐磨性差;焊接性极差(需特殊工艺);过热敏感性强


​​38CrMoAl化学成分(GB/T 3077-2018 严控范围)​​
元素
标准范围 (wt%)
渗氮工艺优化控制
作用/风险
​​C​​
0.35~0.42​​0.36~0.40​​
保证基体强度,过高导致渗氮脆性↑
​​Cr​​
1.35~1.65​​1.40~1.60​​
形成稳定氮化物(CrN),提高表面硬度
​​Mo​​
0.15~0.25​​0.18~0.22​​
抑制渗氮脆性,提高高温强度
​​Al​​
0.70~1.10​​0.80~1.00​​
​​渗氮核心元素​​,形成高硬度AlN(>0.85%时渗速↑)
​​Si​​
0.20~0.45​​≤0.30​​
过高阻碍氮扩散,导致渗层不均匀
​​P/S​​
≤0.025​​≤0.015​​
杂质导致晶界脆化

​​关键控制点:​​
  • ​​Al/Cr比 ≈0.6~0.8​​(保障AlN主导硬化)
  • ​​残余元素​​ Cu≤0.30%、Ni≤0.30%(防止非马氏体相变)

​​38CrMoAl力学性能(调质态交货)​​
性能参数
GB/T 3077 要求
渗氮前基体强化要求
试验标准
屈服强度 (Rp0.2)
≥835 MPa​​≥900 MPa​​
GB/T 228.1
抗拉强度 (Rm)
≥980 MPa​​1000~1200 MPa​​
GB/T 228.1
断后伸长率 (A)
≥12%​​≥14%​​
GB/T 228.1
断面收缩率 (Z)
≥50%​​≥55%​​
GB/T 228.1
冲击功 (KU₂)
≥63 J​​≥72 J​​
GB/T 229
硬度 (调质后)
269~321 HBW​​280~310 HBW​​
GB/T 231.1


​​38CrMoAl渗氮工艺关键技术(GB/T 18177-2008)
以下为 ​​38CrMoAl​​ 渗氮专用结构钢的技术报告编制要点(基于 ​​GB/T 3077-2018《合金结构钢》​​ 及渗氮工艺标准 ​​GB/T 18177-2008​​):

​​38CrMoAl 渗氮钢技术报告​​​​38CrMoAl核心定位与特性​​
​​特性​​
​​说明​​
​​核心用途​​
高精度齿轮/轴类、机床主轴、螺杆压缩机转子、​​航空发动机阀杆​​
​​核心工艺​​
​​气体渗氮/离子渗氮​​(表面硬度 ≥1000 HV,渗层0.3~0.7mm)
​​性能优势​​
渗氮后表面硬度高、耐磨耐疲劳、抗咬合性优、高温强度好(≤500℃)
​​失效风险​​
未渗氮时耐磨性差;焊接性极差(需特殊工艺);过热敏感性强


​​38CrMoAl化学成分(GB/T 3077-2018 严控范围)​​
元素
标准范围 (wt%)
渗氮工艺优化控制
作用/风险
​​C​​
0.35~0.42​​0.36~0.40​​
保证基体强度,过高导致渗氮脆性↑
​​Cr​​
1.35~1.65​​1.40~1.60​​
形成稳定氮化物(CrN),提高表面硬度
​​Mo​​
0.15~0.25​​0.18~0.22​​
抑制渗氮脆性,提高高温强度
​​Al​​
0.70~1.10​​0.80~1.00​​
​​渗氮核心元素​​,形成高硬度AlN(>0.85%时渗速↑)
​​Si​​
0.20~0.45​​≤0.30​​
过高阻碍氮扩散,导致渗层不均匀
​​P/S​​
≤0.025​​≤0.015​​
杂质导致晶界脆化

​​关键控制点:​​
  • ​​Al/Cr比 ≈0.6~0.8​​(保障AlN主导硬化)
  • ​​残余元素​​ Cu≤0.30%、Ni≤0.30%(防止非马氏体相变)

​​38CrMoAl力学性能(调质态交货)​​
性能参数
GB/T 3077 要求
渗氮前基体强化要求
试验标准
屈服强度 (Rp0.2)
≥835 MPa​​≥900 MPa​​
GB/T 228.1
抗拉强度 (Rm)
≥980 MPa​​1000~1200 MPa​​
GB/T 228.1
断后伸长率 (A)
≥12%​​≥14%​​
GB/T 228.1
断面收缩率 (Z)
≥50%​​≥55%​​
GB/T 228.1
冲击功 (KU₂)
≥63 J​​≥72 J​​
GB/T 229
硬度 (调质后)
269~321 HBW​​280~310 HBW​​
GB/T 231.1


​​38CrMoAl渗氮工艺关键技术(GB/T 18177-2008)​​​​预处理要求(渗氮前必做)​​






​​38CrMoAl渗氮工艺窗口​​
参数
气体渗氮
离子渗氮
温度
500~530℃
480~520℃
时间
40~80h
15~40h
氨分解率
25%~45%
N/A
表面硬度
1000~1200 HV0.3
900~1100 HV0.3
渗层深度 (DN)
0.4~0.7mm
0.3~0.6mm
脆性级别
≤2级 (维氏压痕法)
≤2级


​​38CrMoAl制造禁忌与替代方案​​​​禁止性工艺​
  • ​​焊接​​:除非采用特殊焊材(如Ni基焊丝)及焊后重新调质+渗氮
  • ​​火焰切割​​:必须留≥5mm加工余量并磨除热影响区
  • ​​酸洗​​:禁止使用盐酸(引发氢脆),仅允许柠檬酸钝化
​​失效场景与替代材料​​
失效模式
解决方案
替代材料(当38CrMoAl不适用时)
超深渗层 (>0.8mm)
改用 ​​30CrMoAl​​(Al含量更高)
​​31CrMoV9​​ (EN 10085)
高温蠕变 (>550℃)
表面渗氮+镀铬复合处理
​​Nimonic 80A​​ (镍基合金)
重冲击载荷
改用 ​​40CrNiMoA​​ + 渗碳
​​17CrNiMo6​​ (DIN EN 10084)


​​38CrMoAl工程技术文件编制规范​​​​

38CrMoAl设计图纸标注示例​​
主轴材料:38CrMoAl (GB/T 3077)|调质硬度 290~320 HBW|渗氮层深 0.5±0.1mm|表面硬度 ≥1000 HV0.3|脆性≤2级
​​采购技术协议要点​


2025.3.7.jpg

​​38CrMoAl关键质量事故预防清单​​
风险点
预防措施
​​渗层剥落​​
控制白亮层厚度≤25μm;渗氮后增加 ​​2h去脆性退火(300℃)​​
​​心部强度不足​​
调质后检测 ​​冲击功≥72J​​;禁止用回火温度>650℃
​​磨削裂纹​​
磨削时砂轮粒度≥80#;冷却液流量>20L/min;磨削进给量≤0.005mm/pass
​​腐蚀失效​​
海上环境需增加 ​​后氧化处理(蒸汽处理)​​ 或 ​​PTFE涂层​​


​​结论:​​
38CrMoAl是实现高耐磨、抗疲劳精密部件的经典材料,其性能​​高度依赖调质预处理质量及渗氮工艺稳定性​​。在齿轮箱、高速主轴等场景应用时,需同步控制:
  • 基体非金属夹杂物 ≤1.5级 (GB/T 10561)
  • 渗氮前表面粗糙度 Ra≤1.6μm
  • 服役温度持续>400℃时需降额使用(许用应力×0.8)
附注:按 ​​JB/T 7710-2007《薄层渗氮热处理》​​ 要求,批量生产时需每炉进行 ​​显微硬度梯度​​ 和 ​​脆性评级​​ 检测,并保留试样至少5年。




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