工程材料基础.

（二）典型牌号
• 60Si2Mn 含Si、Mn元素的合金弹簧钢，用于制造
截面尺寸≤25mm的弹簧，如汽车脱拉机的板 弹簧 • 50CrVA
含 Cr 、 V 元 素 的 合 金 弹 簧 钢 ， 用 于 截 面 ≤30mm并在350～400℃工作的重载弹簧，如 阀门弹簧
热处理：淬火+中温回火
组织：回火T
（二）典型牌号
低淬透性合金渗碳钢 20Mn2、20MnV；
中淬透性合金渗碳钢 20CrMn、20CrMnTi；
高淬透性合金渗碳钢 18Cr2Ni4WA
热处理特点： 渗C+淬火+低温回火
组织：
表层 合金渗C体+回火M(高C)+少量A’
心部
低碳回火M T(或低碳回火M)+少量F
三、合金调质钢
经过调质处理（淬火+高温
（二）编号
数字＋化学元素＋数字
工程材料基础
合金元素平均含量 主要合金元素符号 平均含碳量
1
主讲教师：潘希德
1、含源自文库量的标记
工程材料基础
结构钢：wC×10,000
工具钢：wC×1,000，为了避免与结构钢混 淆 ， 又 规 定 wC≥1.0% 时 不 予 以 标 注，高速钢例外，其wC＜ 1.0%也 不标注。
（一） 成分及性能特点
• 成分：wC≤0.2%, wMe ≤3% • 常加的合金元素：Mn、Ti、V、Nb、RE • 作用：强化F，细化晶粒，提高钢的强度。
• 性能：塑韧性好，有良好的焊接性及冷 加工成形性能。
（二） 典型牌号
Q295：09MnV、09MnNb、 09Mn2、12Mn
Q345：12MnV、14MnNb、 16Mn、16MnRE、18Nb
• σs>800MPa,σb>980MPa,δ>10%, Ψ>45%, ak>50J.cm-2
（二） 典型牌号
低淬透性合金调质钢 40Cr、40MnB
中淬透性合金调质钢 35CrMo、38CrSi
高淬透性合金调质钢 38CrMoAl、40CrNiMoA
四、合金弹簧钢
是用来制造弹簧和 其它弹性零件的钢种。 如拖拉机和火车上的板 弹簧和螺旋弹簧。
五、滚动轴承钢
用于制造滚动轴承的滚珠、滚柱 和套圈等钢种。也可以用于制作精密 量具、冷冲模、机床丝杠及柴油机油 泵的精密件如阀体、柱塞、柱塞套。
要求具有高的接触疲劳强度，高 而均匀的耐磨性及一定的韧性和耐腐 蚀性能。
（一）成分及性能特点
高碳 wC=0.95～1.1% 传统轴承钢是高C低Cr钢，可以保证 钢 有 高 的 硬 度 和 强 度 。 wCr=0.35% ～ 1.95%，提高钢的淬透性，并形成合金渗 碳体，使钢具有高的接触疲劳强度和耐磨 性。 对于大型轴承用钢加Si、Mn、Mo可 进一步提高淬透性、强度和弹性极限。 轴 承 钢 要 求 纯 度 高 ， wS<0.020%, wP<0.027%
合金渗碳钢
合金结构钢
合金调质钢 合金弹簧钢
滚动轴承钢 超高强度钢
一、 低合金高强度结构钢
简 称 低 合 金 高 强 钢 (high strength low alloy steel ， HSLA steel)，广泛用于制造在大气和海 洋工作的大型焊接结构件，如建 筑结构、桥梁、车辆、船舶、输 油气管、压力容器等。
弹性比功是关键。
弹性比功

1

2 e
2E
应力 σ
σe 应变 εε
（一） 成分及性能特点
• 中高碳 wc=0.45～0.70%，含C量 比合金调质钢高，保证高强度和高 的弹性极限。
• 加Si、 Mn、Cr、V、Nb、Mo、W, 以提高钢的淬透性和回火抗力，强 化铁素体
• 加Mo、W、V、Nb，以降低因Si的 加入造成的脱C敏感性
回火）后使用的中碳合金结构钢。 主要用于制造受力复杂、要
求综合力学性能的重要零件如精密 机床的主轴、发动机的曲轴等等。
（一） 成分及性能特点
• 中碳 wC=0.25~0.5% • 中合金 Mn, Cr, Si , Ni, B wMe=3~7% • 有时加微量V，以细化晶粒
• 高级优质 wS,P≤0.025% • 回火脆性小 W、Mo
特殊性能钢： wC×1,000
wC=0.08~0.1%，标 1
wC=0.03~0.08%，标 0
2
wC< 0.03%，标 00
主讲教师：潘希德
2、合金元素含量的标记
工程材料基础
wMe % <1.5 ≥1.5 ≥2.5 ≥3.5 ≥4.5 ……
标记 -
2
3
4
5 ……
注：滚动轴承钢铬的标记除外(wCr×1,000) 3、附加标记
（二）典型牌号
• 含Cr轴承钢 GCr9、GCr15、GCr9SiMn、 GCr15SiMn
•无Cr轴承钢，性能和GCr 15相当 GMnMoVRe、GSiMoMnV
高级优质钢：编号后+“A”（高）
特殊用途钢：编号前+“特殊用途符号”
G—滚动轴承钢；C—磁钢；
3
Y—易切削钢
主讲教师：潘希德
工程材料基础
40CrNiMo wC0.4%的CrNiMo合金结构钢
30CrMnSiNi2 wC0.3%,wNi2%的合金结构钢
30CrMnSiA GCr15
wC0.3%的高级优质合金结构钢 wCr1.5%的滚动轴承钢
性能要求：表面要求高的硬度和 耐磨性及高的接触疲劳强度，心部则 要求良好的韧性。
（一） 成分及性能特点
低碳 wc=0.10～0.25%，保 证零件心部足够的韧性。
加 Cr 、 Ni 、 Mn 、 B ， ↑ 钢 的 淬透性，并改善心部的组织及性 能。
加微量V、Ti、W、Mo，形 成特殊碳化物，阻止A↑。
0Cr13
wC0.03%,wCr13%的M不锈钢
1Cr17
wC0.08%,wCr17%的F不锈钢
0Cr18Ni9 W18Cr4V
4
wC0.03%,wCr18%, wNi9%的A不锈钢
wW18%,wCr4%的高速钢 主讲教师：潘希德
合金钢
合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢
4.2 合金结构钢
低合金结构钢
Q390：15MnV、15MnTi、 16MnNb
通常在热轧后空冷， 或在正火状态下供货。
组织：F+P
16Mn 是 我 国 开 发 最 早 使用最多的一种低合金高强 钢。σs可达350MPa。
二、 合金渗碳钢
经过渗碳热处理后使用的低碳合 金钢。
工作环境：主要用于制造在摩擦 力、交变接触应力和冲击条件下工作 的零件，如齿轮。