31CrMoV9钢是欧洲标准渗氮结构钢

31CrMoV9钢是欧洲标准渗氮结构钢，我国对应牌号为31Cr3MoV。

2.氮化设备

本次试验采用我公司的VKA-D型真空氮化回火炉，配备氢探头和质量流量计自动氮势控制系统，此套设备还可以配备我公司与上海交通大学联合研制的渗氮专家系统。此套设备具有氢探投与质量流量系统、氮化系统自动控制渗氮过程的能力。该设备炉温均匀性为±5℃，并且能够装备多支载荷热电偶用于对温度的精密监控。该设备还具有真空回火、真空退火、前氧化、后氧化、气体氮碳共渗、脉冲渗氮、水气处理以及多工艺组合处理的能力。图2为VKA-D型真空氮化回火炉外观。

合金钢 alloy steel 钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢。 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

高温合金是在高温严酷的机械应力和氧化、腐蚀环境下应用的一类合金。随着科技事业的发展，高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。

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不锈钢（Stainless Steel）根据GB/T20878-2007中定义是以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为10.5%，碳含量最大不超过1.2%的钢。

31CrMoV9钢是欧洲标准渗氮结构钢，我国对应牌号为31Cr3MoV。

? 标准对照

中国

GB/T 37618-201931Cr3MoV，A31311

德国

DIN EN 10085:2001

(DIN 17211:1987)

31CrMoV9，1.8519

ISO

ISO 683-5:201731CrMoV9

? 成分规范

牌号

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

—

? 性能特点

①良好的韧性；

②淬透性高，选择合适的热处理工艺，完全淬透的直径可达70mm；

③表面经过氮化以后，硬度可以达到1000HV，具有具有优异的耐磨性能，以及良好的抗咬合、抗擦伤能力。

? 应用场合

31CrMoV9经「调质+渗氮」之后服役，适用于需要高拉伸强度和良好韧性的中型和大截面的组件的场合，一般不承受重载荷，常用于制造齿轮和发动机构造中的部件，例如液压活塞、液压活塞杆、连接轴、连杆、转向节、内齿圈、螺钉和螺栓等。

标准对照

性能特点

①良好的韧性；

②淬透性高，选择合适的热处理工艺，完全淬透的直径可达70mm；

③表面经过氮化以后，硬度可以达到1000HV，具有具有优异的耐磨性能，以及良好的抗咬合、抗擦伤能力。

31CrMoV9钢是欧洲的标准渗氮结构钢，通常用这种材料制造精密的液压活塞、液压活塞杆、连接轴、内齿圈等等不承受重载荷的产品。31CrMoV9钢的特性是高淬透性，渗氮性能优良，经过氮化后表面硬度能够达到800～1000HV10以上。

1.31CrMoV9材料特征

本文所研究材料的成分经过直读光谱仪分析，具体成分见表1。表1中列出了EN 10085:2001氮化钢?交货技术条件中规定的31CrMoV9钢的成分要求以及本文研究工件的材料成分。

表1 材料成分(质量分数)（%)

经过调质后的显微组织为回火索氏体，级别为1级，组织见图1。图1中选取的是互相垂直的截面视场，分别为100倍和500倍。可以看到组织为弥散分布的回火索氏体，500倍视场下，铁素体含量小于5%，均可以判为组织1级。由此可以判定，氮化前的调质处理在600～680℃范围内的回火对我们试验的产品来说都能够实现较好的组织条件。

3.氮化前处理工艺试验

根据EN 10085：2001 氮化钢交货技术条件，31CrMoV9可以采用退火（+A）或者淬火加高温回火的调质处理（+QT），我们采用机械加工中最常使用调质处理作为氮化的前处理工艺。亚共析钢淬火加热温度根据Ac3+（30~50℃）来确定，结合EN 10085的推荐淬火温度，我们选取910℃的淬火温度。淬火后选取680℃、650℃、630℃、600℃四个不同的回火温度，结果得出的回火温度与回火硬度的数据见图3。

应用场合

31CrMoV9经「调质+渗氮」之后服役，适用于需要高拉伸强度和良好韧性的中型和大截面的组件的场合，一般不承受重载荷，常用于制造齿轮和发动机构造中的部件，例如液压活塞、液压活塞杆、连接轴、连杆、转向节、内齿圈、螺钉和螺栓等。