发布时间：2020-01-16 18:44 浏览：
适度淬透性：
切忌选择淬透性过高的材料（如含较多Ni、Mo、Cr等合金元素的钢）。高淬透性材料在淬火时，整个截面极易形成硬脆的马氏体，产生巨大的组织应力，导致超长螺丝严重弯曲，甚至开裂。
应选择淬透性中低等的材料，使得螺丝的心部在淬火时转变为韧性较好的非马氏体组织（如屈氏体或贝氏体），表面是坚硬的马氏体。这种“软心硬壳”的结构既能满足表面耐磨性，心部又能吸收应力，大幅减少变形。
良好的工艺性能：
渗碳性能好：能够高效地吸收碳原子并形成均匀的硬化层。
淬火变形敏感性低：材料本身对热处理的热胀冷缩和组织转变不敏感。
加工性能好：便于在渗碳前进行切削加工（如滚丝）。
基于以上原则，以下是适用于加长螺丝渗碳热处理的推荐材料，按常见度和适用性排序：
特点：这类钢合金元素含量极低（主要是Mn），淬透性很低，价格低廉。
适用场景：适用于负载不是极高、对心部强度要求一般的加长螺丝。例如，一些输送机械的长轴、非关键部位的超长连接杆等。
注意事项：因其心部强度较低，不适用于承受高冲击、高剪切力的关键部件。
这是处理超长螺丝渗碳的主流和最佳选择，它们在强度、韧性和可控的淬透性之间取得了最佳平衡。
20CrMnTi (GB/T 3077)
这是最经典、最常用的渗碳钢，几乎是为此类应用而生的。
成分优势：Cr和Mn元素提高淬透性和强度，Ti元素能细化晶粒，显著提高材料的韧性和抑制过热倾向，从而极大地改善了热处理变形稳定性。
性能：渗碳后表面硬度高、耐磨性好，心部具有较高的强度和良好的韧性。其淬透性属于中等，非常适合控制超长工件的变形。
应用：广泛应用于重型机械、汽车、矿山设备中的长轴、齿轮、螺杆等。
20CrMo (GB/T 3077)
成分优势：Cr提高淬透性和强度，Mo能提高淬透性的同时，显著减少回火脆性，并提高高温强度。
性能：其性能与20CrMnTi类似，强度和韧性都很好。Mo的加入使其性能更均衡。
应用：是20CrMnTi的一个优秀替代品，同样非常适合做长螺杆。
20MnV、20MnTiB
这些是20CrMnTi的经济型替代材料，用Mn、V、B等元素来替代部分Cr、Mo，也能达到不错的性能，成本更低，但对热处理工艺的控制要求稍高。
如果螺丝需要承受巨大的冲击、疲劳载荷或在恶劣环境下工作，可以考虑以下材料，但其热处理变形控制的难度会相应增加。
20CrNiMo (GB/T 3077)
成分优势：Ni的加入极大地提高了心部的韧性和强度，Mo改善淬透性和消除回火脆性。
特点：具有极好的综合力学性能，心部强韧性非常高。
代价：因Ni、Cr、Mo含量较高，其淬透性比20CrMnTi高，热处理变形控制的难度更大，需要更精湛的工艺（如更缓和的淬火介质）。
应用：用于高端重型机械、船舶、航空等对性能要求极高的关键长螺杆。
17Cr2Ni2Mo
这是一种更高端的渗碳齿轮钢，性能优异，但同样对热处理要求极高，成本昂贵。
| 材料牌号 (中国标准) | 主要特点 | 适用场景 | 变形控制难度 | 成本 |
|---|---|---|---|---|
| 20#、20Mn | 淬透性低，心部强度低 | 低负载、非关键的长螺丝 | 易 | 低 |
| 20CrMnTi | 综合性能好，强韧性佳 | 大多数重载工况的首选 | 中等 | 中等 |
| 20CrMo | 性能均衡，抗回火脆性好 | 20CrMnTi的优秀替代品 | 中等 | 中等 |
| 20CrNiMo | 心部韧性极高，综合性能最优 | 极端重载、高冲击工况 | 难 | 高 |
首选推荐：对于绝大多数工业应用中的“加长螺丝”，20CrMnTi 是最平衡、最可靠的选择。它在性能、工艺性和成本之间取得了最佳平衡。
咨询供应商：在选择材料前，务必与你的热处理服务供应商进行沟通。他们可以根据其设备能力（如淬火油槽的搅拌强度、炉子均匀性）和经验，为你提供最合适的材料建议，因为最终的材料选择需要与热处理工艺相匹配。
工艺与材料并重：记住，对于超长螺丝，再好的材料也需要配套特殊的热处理工艺（如垂直吊挂淬火） 才能发挥其优势，控制变形。材料是基础，工艺是关键。
