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主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。

2. 性能要求

(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3. 成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

淬硬性是指钢在正常淬火条件下，所能达到的高硬度。是钢的一种工艺性能。

奥氏体中固溶的碳越多，淬硬性就越高。与合金元素没有多大关系。而淬透性与合金元素就有很大的关系。

淬硬性高的钢，其淬透性不一定高。

2、淬透性在生产中的应用

对承受动载荷的一些重要零件要选用能全部淬透的钢；如发动机连杆、弹簧等；

当零件表里性能可以不一致时（不要求淬透），选用淬透性适宜的钢即可。如齿轮；

焊接件不可选用淬透性高的钢，否则就容易在焊缝附近出现淬火组织，造成变形和裂纹；

对于淬透性好的钢，可以采用冷却速度缓慢的淬火介质。这对于复杂工件十分有利。 ^[3] 

3、热处理(Heat Treatment) - 是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。热处理能改善钢的显结构，

使达到所需的物理要求。韧性，硬度 和耐磨性 是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特性，需使用热处理中的淬硬<又称淬火>,回火，退火<又称朡化>和表面淬硬等操作。

1）、淬硬(Hardening,又称淬火) - 是将金属均匀地加热至适当温度，然后迅速浸入水或油中急冷，或在空气中或冷冻区中冷却，使金属获得所需要的硬度。

2）、回火(Tempering) - 钢件淬硬后会变脆，同时由淬火急冷而引致的应力，可使钢件受到轻击而断裂。要消除脆性，可用回火处理法。回火就是将钢件重新加热至适当的温度或颜色，然后予以急冷。回火虽然使钢的硬度略为减少，但可增加钢的韧性而降低其脆性

牌号的首部用数字标明碳含量。规定结构钢以万分之一为单位的数字（两位数）、工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳含量，而工具钢的碳含量超过1%时，碳含量不标出。

在表明碳含量数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，含量由其后面的数字标明，平均含量少于1.5%时不标数, 平均含量为1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……时,相应地标以2、3……。

合金结构钢40Cr，平均碳含量为0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。 合金工具钢5CrMnMo, 平均碳含量为0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。

专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。

如:滚珠轴承钢,在钢号前标以“G”。GCr15表示含碳量约1.0%、铬含量约1.5%(这是一个特例, 铬含量以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。

Y40Mn,表示碳含量为0.4%、锰含量少于1.5%的易切削钢等等。

对于高级优质钢，则在钢的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4A

§7-1 钢的合金化

在钢中加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。

产生二次硬化的原因 合 金 元 素

残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①

①仅在高含量并有其他合金元素存在时, 由于能生成弥散分布的金属间化合物才有效。

(3)增大回火脆性 和碳钢一样, 合金钢也产生回火脆性, 而且更明显。这是合金元素的不利影响。在450℃-600℃间发生的第二类回火脆性(高温回火脆性) 主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关, 多发生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中。 这是一种可逆回火脆性, 回火后快冷(通常用油冷)可防止其发生。钢中加入适当Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除这类脆性。

合金元素对钢的机械性能的影响

提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高强度, 就要设法增大位错运动的阻力。金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用, 正是利用了这些强化机制。