低碳合金钢凸轮轴渗碳热处理工艺设计(5)
(2) 各种凸轮轴材料及热处理工艺
表1.1 各种凸轮轴材料及热处理工艺[2]
用 途 材 料 预备热处理 最终热处理
工艺 硬度（HB） 工艺 层深/ mm 硬度值/ H RC
小拖拉机
轿车
吉普 QT600-3
合金铸铁
45 正火
去应力
退火
调质 229～302
241～302
187～229 贝氏体等温淬火
贝氏体等温淬火
碳氮共渗感应淬火 0．1~0.15
3.0~6.0 43~ 50
> 700H V
颈55~ 63
齿45~ 58
载重车
拖拉机 45
QT600-3 正火
去应力
退火 163～197
230～280 感应淬火
贝氏体等温淬火 2. 5~ 5. 5 颈55~ 63
齿45~ 58> 45
重型车 20
QT600-3
50 去应力
退火
正火 ≥170 渗碳、淬火、回火
贝氏体等温淬火
感应淬火、回火 1.3~1.7
1. 5~ 2. 0 58~ 62
43~ 51
大马力
柴油机 船 20CrMnTi 正火
187～215
渗碳、淬火、回火
感应淬火、凸轮、轴颈
感应淬火、回火 1.7~ 2. 2
2~ 5
1.5~4
1. 3~ 25 56~ 61
58~ 62
55~ 62
50~ 55
机车
铸铁 去应力
退火
45 正火
1.2 20Cr钢
1.2.1 20Cr钢的成分
表1.2 20Cr化学成分（％）
成分 C Si Mn S P Cr Ni Cu
含量 0.18～
0.24 0.17～
0.37 0.50～
0.80 ≤0.035 ≤0.035 0.70～
1.00 ≤0.030 ≤0.030
1.2.2 20Cr钢的特征
（1）20Cr钢的性能特点
20Cr钢是我国目前产最大的几个合金结构钢之一，用途非常广泛。供货状态及硬度：退火态，硬度≤179HBS。
硬度较高，韧性比15CrA差，该钢具有比较好的淬透性、中等的强度和韧性。油淬到半马氏体硬度的淬透性为Φ20-Φ23mm。该钢经渗碳淬火表面强化处理后，在模具表面会获得细针状回火马氏体，硬度为58-62HRC；心部获得低碳马氏体组织，硬度35-40HRC，基体强韧性高，可满足冷作模具高硬度、高强度、高韧性和适当的耐腐蚀性的使用性能要求。正火可促进组织球化，细化大块状先共析铁素体，改进毛胚的切削性能。
该钢淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能，低温冲击韧性良好，回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势，所以要求二次淬火，以提高心部韧性，不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时，相对切屑加工性约为65%，焊接性中等，焊前应预热到100-150℃，冷变形时塑性中等。