60Si2Mn钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用

60Si2Mn钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
⒈60Si2Mn钢的特性
60Si2Mn钢是在优质60钢的基础上主要加入Si、Mn元素而研制成的。60Si2Mn钢特性如下：
⑴、60Si2Mn钢中加入Si、Mn元素主要是提高钢的淬透性，同时固溶于基体中起到强化基体组织和改善钢的回火稳定性作用。
⑵、60Si2Mn钢中加入较高的Si元素有利于改善钢的弹性极限，但却加大钢的脱碳倾向和石墨化倾向，另外钢中Mn元素也增大钢的过热倾向，故加热时需注意防护。
⑶、60Si2Mn钢中少量的Mn元素可固溶于Fe3C中形成复合（Fe、Mn）3C，增加其硬度，提高钢的硬度与耐磨性。
⒉60Si2Mn钢主要化学成分
0.56%~0.64%C、1.60%~2.00%Si、0.60%~0.90Mn、≤0.35%Cr、≤0.35%Ni、≤0.25%Cu、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊60Si2Mn钢的热处理工艺
60Si2Mn钢相变点为：AC1755℃、Ac3810℃、Ar1700℃、Ar3770℃、Ms305℃。
60Si2Mn钢始锻温度为1050~1100℃，终锻温度为850~900℃，锻造后堆集冷却。
60Si2Mn钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
等温球化退火 先加热840~860℃，淬油 ≤229HBS Ac1755℃，Ac3810℃，加热温度应在Ac3线以上
 再加热790℃，急冷至680℃，等温后随炉冷却至500℃以下出炉空冷 ≤229HBS 加热温度应在Ac1~ Ac3之间，等温温度应低于Ar1700℃线20℃，以获得粒状珠光体组织
去应力退火 加热640~680℃，空冷  消除残余应力，消除加工硬化
正火 加热830~860℃，空冷 254HBS 加热温度应在Ac3线以上，消除偏析、带状组织、网状组织，细化晶粒
淬火 加℃，保温，油冷 60~62HRC 淬火加热温度稍高于Ac3，有助于Si、Mn元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性，但Si易使钢出现脱碳倾向，Mn易使钢出现过热敏感性。ós2303MPa，óbb4645MPa，αk73.5J*cm-2
 加热870℃，保温210℃硝盐浴等温，后出浴空冷 61HRC Ms 250℃，采用马氏体分级淬火可降低淬火应力，减小淬火变形，防止淬裂与裂纹出现。ós2254MPa，óbb4116MPa，αk98J*cm-2
 加热870℃，保温，250℃硝盐浴等温，后出浴空冷 57HRC 采用马氏体分级淬火可降低淬火应力，减小淬火变形，防止淬裂与裂纹出现。ós2150MPa，óbb4675MPa，αk176.5J*cm-2
下贝氏体等温淬火 加热870℃，270℃硝盐浴等温，后出浴空冷 55HRC 等温淬火组织为下贝氏体+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，哟度高，韧性好。ós1960MPa，óbb4606MPa，αk274J*cm-2
 加热870℃，290℃硝盐浴等温，后出浴空冷 54HRC 等温淬火组织为下贝氏体+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，哟度高，韧性好。ós1862MPa，óbb4253MPa，αk372J*cm-2
 加热870℃，310硝盐浴等温，后出浴空冷 50HRC 等温淬火组织为下贝氏体+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，强度高，韧性好。ós1705MPa，óbb4067MPa，αk401.8J*cm-2
 加热870℃，350℃硝盐浴等温，后出浴空冷 38HRC 等温淬火组织为下贝氏体+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，强度高，韧性好。ós1470MPa，óbb2940MPa
回火 加热180~250℃，保温2h，炉冷 58~60HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限
⒋60Si2Mn钢的应用
60Si2Mn钢具有较高的屈服强度、高疲劳极限和良好塑性，且价格便宜，热处理工艺简单，常用来制造冷截面尺寸较小的冷镦模冲头、冲孔模冲头等。
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