中碳钢凸轮轴热处理工艺设计(5)
Mn：降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其力学性能，为低合金钢的重要合金元素，能明显提高钢的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的影响。
Cr：能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆，含量超过12％时，使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀作用，还增加钢的热强性，是不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素；铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率；在调质结构钢中提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性；铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。
S：改善切削性，产生热脆现象，恶化钢的质量。硫含量高，对焊接性产生不好的影响。
P：固溶强化及冷作硬化作用很好，与铜联合使用，提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能；与硫、锰联合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性。
Ni：提高塑性及韧性（提高低温韧性更明显），改善耐蚀性能，与铬、钼联合使用，提高热强性，是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一。
Cu：在钢中的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时，加入铜能提高钢的强度和屈服比，含量较高时对热变形加工不利，可导致铜脆现象。能提高钢中奥氏体的稳定性，所以可提高可淬性和淬透性，在奥氏体不锈钢中加2～3%Cu，可提高抗酸力及对应力腐蚀的稳定性；在铁素体钢中加Cu，可提高它在某些还原性介质中的耐蚀性和改善钢的韧性。
B:辅加元素对主加元素作用的促进作用，是不能忽略的，只有通过元素之间的相互影响和相互配合，才能得到性能优良的高质量钢。
1.2.1 50Mn的特性
50Mn钢热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σ_b为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
高强度中碳调质钢，具有一定的塑性、韧性和强度，切削性良好，调质处理后有很好的综合力学性能，淬透性较差，容易产生裂纹，焊接性能不高，焊接之前需要很好预热，焊后需要热处理。
对50Mn进行淬火处理，其目的在于强化钢件，提高钢件的力学性能，改善该钢件的物理性能和化学性能，充分发挥钢材性能的潜力。而高温回火是为了降低脆性，消除内应力，得到对工件所要求的力学性能，并稳定工件尺寸。
1.3 感应加热表面淬火简介
把一块金属或一定形状的金属器皿放在按一定频率交变的电磁场中, 交变电磁场将会对金属内部的自由电子施加洛仑兹力或感生电场力, 即提供非静电力。这两种力在金属内部引起感应电流——涡流。涡流与普通电流一样, 也要产生焦耳热。由于涡流回路的金属电阻很小, 因而涡流的电流强度很大, 产生的焦耳热较大。[3]利用涡流的热效应进行加热的技术就是感应加热技术。
感应加热表面淬火是利用电磁感应的原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电集肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。
感应加热淬火是热处理的重要工艺之一, 具有加热速度快、节约能源、生产效率高、不污染环境, 易于实现机械化和自动化、并能布置在生产线上与冷加工工序同步生产、少无氧化等特点。对提高零件耐磨性和强度有着重要影响。