第七章合金钢

nullnull第七章 合金钢第二节 合金钢的分类与牌号第一节 合金元素在钢中的作用第三节 合金结构钢第四节 合金工具钢第五节 特殊性能钢回主页null第一节 合金元素在钢中的作用一、强化铁素体三、细化晶粒四、提高钢的淬透性二、形成合金碳化物五、提高钢的回火稳定性上一页下一页回主页null 作用: 产生固溶强化作用，使铁素体硬度、强度 提高，塑性韧性下降。一、强化铁素体形式：间隙固溶体和置换固溶体。 条件：除铅以外的合金元素。返 回上一页下一页回主页null二、形成合金碳化物 （一）合金渗碳体条件：Mn、Cr、Mo、W等弱及中强碳化物元素。（二）特殊碳化物条件：V、Nb、Ti等强碳化物形成元素。形式：(Fe、Mn)3C、(Fe、Cr)3C、(Fe、W)3C。作用：提高渗碳体稳定性及硬度。形式：VC、TiC。作用：提高渗碳体的熔点、硬度和耐磨性。返 回上一页下一页回主页null三、细化晶粒原因：合金元素在钢加热时抑制奥氏体晶粒长大。存在形式：化合物（VC TiC AlN Al2O3）。返 回上一页下一页回主页null 四、提高钢的淬透性 除Co外，所有的合金元素溶解于奥氏体后，均 可增加过冷奥氏体的稳定性,使C曲线右移。返 回上一页下一页回主页（如图所示） 常用的提高淬透性的合金有：钼、锰、铬、镍 和硼等。如微量的硼（0.0005%～0.003%）即能明 显的提高钢的淬透性。nulla）非碳化物相成元素 b）碳化物形成元素使C曲线右移返 回上一页下一页回主页MsMfA1A1MsMf℃℃null五、提高钢的回火稳定性钢在回火时，抵抗软化的能力称为回火稳定性。原因：由于合金元素的阻碍作用，使马氏体不易 分解，碳化物不易析出，即使析出后也不 易长大，所以钢在 回火过程中硬度下降较 慢。返 回上一页下一页回主页null第二节 合金钢的分类和牌号一、合金钢的分类二、合金钢的牌号上一页下一页回主页null低合金钢 ωMe<5% 中合金钢 ωMe=5%~10% 高合金钢 ωMe>10%(一) 按用途分类合金结构钢合金工具钢特殊性能钢（二） 按合金元素总含量分类一、合金钢的分类返 回上一页下一页回主页null（一） 低合金高强度结构钢（二） 合金结构钢（三） 合金工具钢（四） 特殊性能钢 二、 合金钢的牌号返 回上一页下一页回主页nullQ345A（一） 低合金高强度结构钢　　编号：Q+数字＋质量等级符号.脱氧 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 符号　　　　　　例如：返 回上一页下一页回主页null 例如： 38CrMoAlA（二） 合金结构钢编号：两位数字+元素符号+数字返 回上一页下一页回主页null（三） 合金工具钢编号：一位数字表示碳含量的千分之几，当碳含量的大 于、等于1.0%时，则不予标出。其他与结构钢相 同。例如：9SiCr平均碳的含量为大于、等于1.0%。Cr12MoVMo和V 的含量小于1.5%；主要合金元素Cr的平均含量为12%；返 回上一页下一页回主页其中：null 不锈钢:3Cr13ωC=0.3%（四） 特殊性能钢编号：与工具钢相同。例如：返 回上一页下一页回主页null第三节 合金结构钢一、低合金结构钢（一）低合金高强度结构钢（二）低合金耐侯钢（略）（三）低合金专业用钢（略）二、合金渗碳钢三、合金调质钢四、合金弹簧钢五、滚动轴承钢上一页下一页回主页null（一）低合金高强度结构钢1.性能特点 塑性、韧性好的同时，提高屈服强度；此外，还具有良好的焊接性能、耐蚀性加工工艺性。2.成分特点（1）低碳。 （2）锰为主加元素，并辅加V、Nb、Si、Al、Cr、Ni等。（3）钢种及牌号。按屈服点分为：295、345、390、420、 460N/mm²五个强度等级。返 回上一页下一页回主页null二、合金渗碳钢用途：汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮等。 性能：合金渗碳钢的渗层具有良好的耐磨性、抗疲劳性及 适当的塑性和韧性，心部具有足够的强度及优良的 韧性。 成分：碳含量在0.10%～0.25%之间。加入一定的合金元素 如：铬、镍、锰、硼等，提高钢的淬透性。热处理：渗碳后进行淬火和低温回火。 钢种及牌号：主要牌号、成分、热处理、力学性能和用途 见表7—4。 返 回上一页下一页回主页null飞机、坦克发动机齿轮淬透性高，渗层和心部性能优异淬火+二次回火+低温回火20CrNi4、18Cr2Ni4-WA高淬透性汽车变速齿轮、花键轴淬透性和力学性能较高淬火+二次回火+低温回火20CrMn、20CrMnTi 20SiMnVB中淬透性活塞销、凸轮轴、滑块淬透性低，心部性能差渗碳+二次淬火+低温回火15、20Cr、20Mn2、20MnV、 20CrV低淬透性 应用 性能 热处理 牌号类别表7-4 常用合金渗碳钢的牌号、力学性能和用途返 回上一页下一页回主页null三、合金调质钢用途：机床主轴、汽车底盘的半轴、柴油机连杆螺栓等。成分：含碳量在0.25%～0.50%，合金元素有Cr、Ni、 Mn、Si、B等。性能：具有良好的综合力学性能。热处理： 预备热处理 珠光体钢进行正火或退火； 马氏体钢空冷淬火+高温回火。 最终热处理 淬火+高温回火。钢种及牌号：见表7-5返 回上一页下一页回主页null调质后，强度高、韧性好淬火+高温回火40CrNiMo、40CrMnMo调质后，强度高、韧性较好淬火+高温回火42CrMo、30CrMnSi等调质后，力学性能比碳钢高淬火+高温回火40、45、40Cr、40MnB性能热处理牌号表7-5 常用合金调质钢的牌号、力学性能和用途返 回上一页下一页回主页低淬透性类别中淬透性高淬透性应用齿轮、花键轴、 后半轴、连杆、 主轴主轴、齿轮、叶轮、 飞机起落架、螺栓等高强度主轴、齿轮、叶轮等null四、合金弹簧钢用途：制造各种弹性元件，如在汽车、拖拉机、坦克、机 车车辆上制作减震板簧和螺旋弹簧等。成分：碳含量在0.50%～0.7%，主加元素硅、锰；辅加 钨、钒等。热处理： 热成形弹簧 淬火+中温回火+喷丸处理。 冷成形弹簧 铅浴中等温转变得到索氏体成 形后，进行 一次去应力退火。钢种及牌号：见表7-6。返 回上一页下一页回主页nullσs= 1150N/mm2 淬火+500℃回火 淬火+410℃回火淬火+480℃回火淬火+540℃回火淬火+500℃回火热处理σs= 1700N/mm2σs= 1200N/mm2σs= 800N/mm2σs= 800N/mm2 力学性能表7-6 常用合金弹簧钢的牌号、力学性能和用途返 回上一页下一页回主页 6565Mn60Si2Mn60Si2CrVA50CrVA 牌号 应用举例截面<15mm小弹簧截面<20mm的弹簧机车板簧、测力 弹簧等重型板簧截面<30mm弹簧、 350℃耐热弹簧null五、滚动轴承钢用途：制造各种轴承元件，如轴承内外圈、滚动体的专用钢。成分：高碳高铬钢，其碳含量为0.95 % ～1.1%，Gr的含量为 0.4%～1.65%。热处理：预备热处理：球化退火。 最终热处理：淬火与低温回火。 钢种及牌号：见表7-7。 返 回上一页下一页回主页null0.90 ～ 1.201.40 ～ 1.651.40 ～ 1.65 Cr C0.95 ～ 1.050.95 ～ 1.051.00 ～ 1.10 化学成分ω×100壁厚>12mm、外径>250mm的套圈，直径>50mm的钢球淬火+低温回火GCr15-SiMn淬火+低温回火淬火+低温回火 热处理壁厚<12mm、外径<250mm的套圈，直径为25 ～50mm的钢球GCr15直径10 ～ 20mm的滚珠、滚针及滚柱GCr9 应用举例 牌号表7-7 常用滚动轴承钢的牌号、力学性能和用途返 回上一页下一页回主页null第四节 合金工具钢二、模具钢（略）三、量具钢（略）一、合金刃具钢（一）低合金刃具钢（二）高速钢上一页下一页回主页null（一）低合金刃具钢成分：碳含量为0.65% ～ 1.35%。碳素工具钢优质碳素工具钢分类一、合金刃具钢返 回上一页下一页回主页null成分特点：高碳 形成足够的合金碳化物，使钢具有高的硬 度和耐磨性。 W、Mo 提高钢的热硬性。 V 提高钢的硬度、耐磨性和热硬性，并细化晶粒。（二）高速钢定义：高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性的合金工具钢。钨钼系W18Cr4VW6Mo5Cr4V2分类钨系一、合金刃具钢返 回上一页下一页回主页null热处理特点：淬火+三次回火 淬火加热时必须进行一次预热或两次预热，加热温度为1220~1280℃。组织：含有较多合金元素的回火马氏体、均匀分布的细粒 状合金碳化物及少量残余奥氏体。高速钢淬火后必须进行550~570℃回火多次。成分特点：ωC=0.7 % ~0.8% ω W=18% ω Cr=4% ω V<1.5% 应用：高速钢经淬火。返 回上一页下一页一、合金刃具钢回主页W18Cr4Vnull第五节 特殊性能钢一、不锈钢二、耐热钢三、耐磨钢（一） 金属的腐蚀（二） 常用不锈钢（一） 抗氧化钢（二） 热强钢上一页下一页回主页null（一）金属的腐蚀1. 化学腐蚀金属和周围介质作用而引起损坏的过程。2.电化学腐蚀金属与电解质溶液构成微电池而引起的腐蚀。一、不锈钢返 回上一页下一页回主页null（二）常用不锈钢1. 铬不锈钢钢种：1Cr13、2Cr13、3Cr13性能：Cr使钢具有良好的耐蚀性，碳则保证钢具有适 当的强度。随着钢中含碳量的增加，钢的强度 和硬度提高，而韧性和耐蚀性则下降。应用：1Cr13、2Cr13钢，适用于制造在腐蚀条件下工作、 受冲击载荷的零件。 3Cr13、3Cr13Mo、7Cr13等，经淬火、回火后，用于制造弹簧、轴承、医疗器械等。返 回上一页下一页回主页null2. 铬镍不锈钢牌号：0Cr18Ni9，1Cr18Ni9，通称18-8不锈钢。性能：耐蚀性、塑性和韧性均较Cr13型不锈钢好。应用：主要用于制造强腐蚀介质中工作零件，如 吸收塔壁、贮槽等。返 回上一页下一页回主页null二、耐热钢 (一) 抗氧化钢（二） 热强钢 在高温下有较好抗氧化能力且具有一定强度钢。应用：主要用于制造长期在高温下工作但强度要求 不高的零件。 在高温下具有较好抗氧化能力且具有较高的高温 强度的钢。返 回上一页下一页回主页null三、耐磨钢应用：主要用于承受严重摩擦和强烈冲击的零件。钢种：ZGMn13。返 回上一页下一页回主页null习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 1.1Cr13 2Cr13 3Cr13 1Cr17 与Cr12、Cr12MoV 钢中铬的质量分数均在12%以上，是否都是不锈钢？为什么？ 2.说明下列牌号的成分： 08F Q390A 40Cr GCr15 W18Cr4V 1Cr13 20CrMnTi 60Si2Mn 40CrNiMoA 3Cr2W8V上一页下一页回主页