合金滲碳鋼是指滲碳熱處理后使用的低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，具有外硬內(nèi)韌的特性，用于承受沖擊的耐磨部件，如汽車、拖拉機的變速齒輪和內(nèi)燃機的凸輪軸、活塞銷等。

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低碳，一般wC=0.10%～0.25%，以保證零件的型芯有足夠的塑性、韌性。主要合金元素是鉻，也可以加入鎳、Mn、B、W、Mo、V、Ti等，其中Cr、Ni、 Mn、B的主要作用是提高淬透性，使大尺寸零件的中心在淬火后獲得低碳馬氏體組織，從而提高強度和韌性；少量的W、Mo、V、Ti能形成細小、不溶性碳化物，防止?jié)B碳過程中的高溫、長期保溫條件下的晶粒生長。零件表面形成的合金碳化物還可以提高表面滲碳層的耐磨性。

20Cr鋼常用于小載荷制造、小型通用滲碳零件，如小軸、小齒輪、活塞銷等，也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，制造工作速度高沖擊負荷適中的零件。這種鋼滲碳時容易過熱，表面容易出現(xiàn)滲碳體網(wǎng)絡。

20CrMnTi是應用最廣泛的合金滲碳鋼，用于30 mm以下的截面、高速運轉(zhuǎn)并承受中等或重負荷的重要滲碳零件，如汽車、拖拉機變速裝置、軸等零件。

大截面采用20Cr2Ni4鋼、較高載荷、在交變載荷下工作的重要滲碳件，如內(nèi)燃機車的驅(qū)動牽引齒輪、柴油機曲軸等。

預熱處理是正火處理，其目的是改變鍛造狀態(tài)的異常組織，獲得適合切削的硬度。最終熱處理一般是滲碳后淬火，低溫回火。表層獲得高碳回火馬氏體碳化物，表面硬度一般為58 ~ 64 HRC；中心的組織取決于鋼的淬透性和零件的尺寸，可獲得低碳回火馬氏體或其他非馬氏體組織，中心具有良好的強度和韌性。