最新课题4：低合金钢和合金钢
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第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
分类：按用途和热处理特点，
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
低合金钢与合金钢的分类
机器结构用钢之
（3）合金弹簧钢
是一种用于制造各种弹簧或类似零件的专用结构钢。 C：0.5～0.7％，以保证钢具有高强度、高硬度和韧性。常用的
有65Mn、60Si2Mn、55SiMnMoV。
有热轧态和冷轧态两种。 1）热轧态：用于制造ф2～ф50的弹簧，绕制或热压成型后， 再淬火和中温回火（450～550℃），组织为S回，43～48HRC。 2）冷拉态：用于制造截面＜ф2的弹簧，采用冷拉钢丝冷卷成
（2）船钢和锅炉钢
专用于造船和锅炉制造的低合金结构钢，有专用牌号。 船钢含P量不能太低，以保证一定的抗蚀性，碳质量分数不能太高，以提供 良好的焊接工艺。 锅炉钢Si含量不能太低，以保证Si氧化膜覆盖于钢的表面，提高钢的强度、 韧性和抗氧化性，碳质量分数不能太高，便于焊接。
机器结构用钢之
（1）合金调质钢
C：0.10～0.25％。合金Cr＜2.0％、Ni＜4.5％、Mn＜2.0％、B＜0.005％。 合金元素具有固溶强化、提高淬透性作用；此外加入V、Mo、W、Ti等强碳 化物形成元素，细化晶粒、抑制渗碳时A的长大，改善渗碳能力。可分三类: 1）低淬透性合金渗碳钢：如15Cr、20CrMn等。经渗碳后淬火与低温回火后 心部强度较低，强度与韧性配合较差，主要用于制造受力不大，强度、耐磨 性要求不高的零件。
钢，以60Si2Mn表示。如含S、P量低的高级优质钢，则在钢 号的末尾加以符号“A”或“高”字，如20Cr2Ni4A，表示平均碳 质量分数为0.20％、Cr=2.0％、Ni=4.0％的高级优质合金钢。
（2）滚动轴承钢与易切钢
滚动承钢牌号为“G+平均铬质量分数的千分数”组成， 碳质量分数不标出。 如GCr15（滚铬15）表示平均含铬量为1.5％的滚动
《低合金钢和合金钢》课件
低合金钢和合金钢可以用于制造飞机的机身、机翼等结构部件，提高飞机的结构 强度和耐疲劳性能。
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件，提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速，低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件，提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件，提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件，如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼，适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温，然后进行轧制，适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制，适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制，介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材，如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加，可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下，镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用，提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加，可能 会提高钢材的成本。
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件，提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速，低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件，提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件，提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件，如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼，适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温，然后进行轧制，适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制，适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制，介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材，如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加，可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下，镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用，提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加，可能 会提高钢材的成本。
金属工艺学电子教学教案——第五章低合金钢和合金钢01(高教版王英杰主编)(中职教育).doc
第五章低合金钢和合金钢教学重点与难点1・重点钢的分类与牌号2.难点牌号与应用的关系教学方法与手段列举生活与生产中应用所讲钢种，分析其应用，增强感性认识。
教学组织1 •复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能，在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。
♦含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。
钢中加入的合金元素主要有：硅(Si)、猛(Mn)、銘(Cr)、谋(Ni)、磚(W)、铝(Mo)、飢(V)、钛(Ti)、锯(Nb)、钻(Co)、铝(A1)、硼(B)及稀土元素(Re) 等。
第一节合金元素在钢中的作用一、合金元素在钢中的存在形式及作用合金元素在钢中主要以两种形式存在，一种形式是溶入铁素体中形成合金铁素休；另一种形式是与碳化合形成合金碳化物。
(一)合金铁素体大多数合金元素都能不同程度地溶入铁素体中。
溶入铁素体的合金元素，由于它们的原了大小及晶格类型与铁不同，使铁素体晶格发生不同程度的畸变，其结果使铁索体的强度、硬度提高，当合金元索超过一定的质量分数后，铁索体的韧性和塑性会显著降低。
（二）合金碳化物按合金元索与碳之间的相互作用，可分为碳化物形成和非碳化物形成两类合金元素。
非碳化物形成合金元素，如Si、Al、Ni及Co等，它们只以原子状态存在于铁素体或奥氏体中。
碳化物形成元素，按它们与碳结合的能力，由强到弱的次序为:Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn和Fe。
它们和碳形成的碳化物有:TiC、NbC、VC、WC、Cr7C3> （Fe, Cr）3C及（Fe’Mn^C等。
合金碳化物的存在提高了钢的强度、硬度和耐磨性。
二、合金元素对钢的热处理和力学性能的影响（-）合金元素对钢加热转变的影响合金钢的奥氏体形成过程，基木上与非合金钢相同。
由于合金元素的扩散速度较慢，加之合金碳化物比较稳定，不易溶入奥氏体中，减缓了奥氏体的形成过程。
为了获得均匀的奥氏体，大多数合金钢需加热到更高的温度，并保温更长的时间。
第七章低合金钢和合金钢
第五章低合金钢和合金钢一、名词解释1.合金元素为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能，在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。
2.合金钢含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。
3.耐回火性淬火钢件在回火时抵抗软化的能力，称为耐回火性(或回火稳定性)。
4.二次硬化铁碳合金在一次或多次回火后提高其硬度的现象称为二次硬化。
5.不锈钢不锈钢是指用来抵抗大气腐蚀或能抵抗酸、碱、盐等化学介质腐蚀的钢。
6.耐热钢耐热钢是指在高温下不发生氧化，并且有较高热强性的钢。
二、填空题1.低合金钢按主要质量等级分为普通质量低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢。
2.合金钢按主要质量等级可分为优质合金钢和特殊质量合金钢。
3.特殊物理性能钢包括永磁钢、软磁钢钢、无磁钢和高电阻钢等。
4.机械结构用钢按用途和热处理特点,分为合金渗碳钢钢、合金调质钢、合金弹簧钢和超高强度钢等。
5.不锈钢按其使用时的组织特征分为铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢五类。
6.钢的耐热性包括抗氧化性和高温热强性两个方面。
7．60Si2Mn是合金弹簧钢，它的最终热处理方法是淬火+中温回火。
8．高速钢刀具在切削温度达600℃时，仍能保持高硬度和耐磨性。
9．铬不锈钢为了达到耐腐蚀的目的，其铬的质量分数至少为 13% 。
三、选择题1．合金渗碳钢渗碳后必须进行 A 处理后才能使用。
A.淬火加低温回火；B.淬火加中温回火；C.淬火加高温回火。
2.将下列合金钢牌号归类。
耐磨钢B；合金弹簧钢A；合金模具钢 C ；不锈钢 D。
A.60Si2MnA；B.ZGMn13-1；C.Cr12MoV；D.2Cr13。
3.为下列零件正确选材：机床主轴C；汽车、拖拉机变速齿轮D；板弹簧E ；滚动轴承B ；贮酸槽A；坦克履带F。
A.1Cr18Ni9；B.GCr15；C.40Cr；D.20CrMnTi；E.60Si2MnA；F.ZGMn13-3。
机械制造基础课程—课题四常用钢铁材料
！ ！ 减低表面粗糙度，延长刀具使用寿命 过量的S容易产生热脆现象
Pb（0.15-0.25）%，降低摩擦系数、切屑变脆易断
Ca（0.001-0.005）%，形成硅酸盐保护膜，降低磨损
性能：具有良好的切削性能
Y40Mn
返回
3、渗碳钢：用于制造渗碳零件的钢。
渗碳钢
渗碳钢牌号的前两 位数字应该是？？
性能要求：表面具有较高的硬度和耐磨性 心部具有良好的塑性和韧性
碳素钢牌号
1. 碳素结构钢 Q235-A，F；Q255
2. 优质碳素钢 20钢（0.2%）；45钢（0.45%）万分之一
3. 碳素工具钢 T8（0.8%）；T12（1.2%）千分之一
4. 碳素铸钢 ZG25 ；ZG200-400
碳素钢总结
➢ 碳素钢品种齐全，冶炼、加工成型比较简单，价格低廉。 经过一定的热处理后，其力学性能得到不同程度的改善和 提高，可满足工农业生产中许多场合的需求。
同为Si、M等非Fe、C元素，为何在碳素钢中称 为杂质元素，而在合金钢中则称为合金元素？
为了改善钢的某种性能，有意加入的元素称 为合金元素，而在炼钢过程中作为脱氧剂或者由 于其它某种原因残留在钢中的称为杂质元素！
为何要在碳钢的基础上加上其它合金元素？
获得比碳素钢更好的性能—强硬度、塑韧性、 耐腐蚀性、尺寸稳定性、耐摩擦性能、易切削性 等。
T9 0.85-0.94 0.40
0.65 0.060 0.065 192
T10Mn 0.95-1.04 0.40-0.60 0.65 0.060 0.065
19
T10 0.95-1.04 0.40
0.65 0.060 0.065 207
T12 1.15-1.24 0.40
Pb（0.15-0.25）%，降低摩擦系数、切屑变脆易断
Ca（0.001-0.005）%，形成硅酸盐保护膜，降低磨损
性能：具有良好的切削性能
Y40Mn
返回
3、渗碳钢：用于制造渗碳零件的钢。
渗碳钢
渗碳钢牌号的前两 位数字应该是？？
性能要求：表面具有较高的硬度和耐磨性 心部具有良好的塑性和韧性
碳素钢牌号
1. 碳素结构钢 Q235-A，F；Q255
2. 优质碳素钢 20钢（0.2%）；45钢（0.45%）万分之一
3. 碳素工具钢 T8（0.8%）；T12（1.2%）千分之一
4. 碳素铸钢 ZG25 ；ZG200-400
碳素钢总结
➢ 碳素钢品种齐全，冶炼、加工成型比较简单，价格低廉。 经过一定的热处理后，其力学性能得到不同程度的改善和 提高，可满足工农业生产中许多场合的需求。
同为Si、M等非Fe、C元素，为何在碳素钢中称 为杂质元素，而在合金钢中则称为合金元素？
为了改善钢的某种性能，有意加入的元素称 为合金元素，而在炼钢过程中作为脱氧剂或者由 于其它某种原因残留在钢中的称为杂质元素！
为何要在碳钢的基础上加上其它合金元素？
获得比碳素钢更好的性能—强硬度、塑韧性、 耐腐蚀性、尺寸稳定性、耐摩擦性能、易切削性 等。
T9 0.85-0.94 0.40
0.65 0.060 0.065 192
T10Mn 0.95-1.04 0.40-0.60 0.65 0.060 0.065
19
T10 0.95-1.04 0.40
0.65 0.060 0.065 207
T12 1.15-1.24 0.40
《低合金钢和合金钢》课件
合金钢
定义：
合金钢是指钢铁中含有一定量的合金元素，可以提 高钢材的性能。
特点：
具有高强度、高韧性、抗腐蚀性、耐高温性等特性， 而且可钎焊、可热处理。
分类：
低合金钢、中合金钢和高合金钢，各自含有不同的 合金元素。
应用：
合金钢在汽车、造船、航空、石油、化工、机械制 造等行业中有着广泛应用，也是高速轨道交通、节
《低合金钢和合金钢》 PPT课件
这是一份介绍低合金钢和合金钢的PPT课件。本课件将探讨两者的区别和应用 领域。
低合金钢
定义：
低合金钢是指钢铁中含有一 定量的合金元素但小于5%的 钢材。
特点：
具有较好的焊接性能、塑性 变形容限和强度性能，在工 程结构中广泛应用。
应用：
低合金钢是机械加工、汽车 制造、建筑桥梁等领域中的 常用材料。
结语
钢材作为现代工业生产中的重要材料，对于现代化建设和经济社会的发展有着不可替代的重要作用。我们对钢 材的应用、研究和开发还有许多的探索和进步空间。
结论
1
低合金钢和合金钢的应用
低合金钢和合金钢在工业生产和工程结构中都有着广泛的应用，是现代工业生产 的主力材料。
2
合金钢的发展前景
随着工业生产的不断升级、科技进步和环保要求的提高，合金钢的应用领域将不 断扩展和深化。
3
总结
低合金钢和合金钢都是现代工业生产中不可或缺的材料，其选择应基于工程要求 和使用环境等因素。
了解更多
常用的合金元素有哪 些？
•铬 •镍 •钼 •钒 •钛 •铜 •锰 •硅 •铝
合金钢的发展历程
自19世纪下半叶以来，随着钢 铁冶炼技术和冶金科学的不断 进步，合金钢经历了从低合金 钢到高合金钢的跨越发展。
(完整版)低合金钢和合金钢
质量等级从A-Z，硫、磷含量降低，质量提高 ➢ 优质碳素结构钢
优质碳素结构钢的牌号以两个数字表示，这两 位数字表示钢的平均含碳量的万分之几。
➢ 优质碳素结构钢
例：表45示、平5均0Mn
➢ 合金结构含万钢碳分和量之的 几合金小平于均弹1含簧.5量钢%
平均含量为 2.5%-3.49%时，
时，不标
标3
两位数字+带有百分含含量量数字的合金元素符号组成
除Co、Al外，凡溶入奥氏 体的合金都使Ms和Mf下降
钢在淬火后的残余奥氏体量增加
③合金元素对淬火钢回火转变过程的影响
➢ 提高耐回火性
耐回火性 淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力
合金元素阻碍马氏体分解 和碳化物聚集长大过程
回火时的硬度 降低过程变缓
提高钢的耐回火性
➢ 产生二次硬化 在高温下保
含有高W、Mo、Cr、V等元持素高的硬钢度在的淬火后回火加热时，由于析出 细小弥散的这些元素碳化物以能及力回火冷却时残余奥氏体转变为马氏 体，使钢的硬度不仅不下降，反而升高的现象称为二次硬化
金属材料及热处理
第七章
低合金钢和合金钢
第七章 低合金钢和合金钢
低合金钢与合金钢概述
合金元素在钢中的作用
工
低合金钢与合金钢的编号
业
用
低合金钢
钢
机器零件用钢
合金工具钢
特殊性能钢
第一节 低合金钢与合金钢概述
1.钢的分类
按
碳素钢
化
学
成
分
合金钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢
（C%﹤0.25） （0.25 ≤ C% ≤0.6） （ C% ﹥0.6）
3.合金元素对热处理的影响
① 合金元素对加热转变的影响
优质碳素结构钢的牌号以两个数字表示，这两 位数字表示钢的平均含碳量的万分之几。
➢ 优质碳素结构钢
例：表45示、平5均0Mn
➢ 合金结构含万钢碳分和量之的 几合金小平于均弹1含簧.5量钢%
平均含量为 2.5%-3.49%时，
时，不标
标3
两位数字+带有百分含含量量数字的合金元素符号组成
除Co、Al外，凡溶入奥氏 体的合金都使Ms和Mf下降
钢在淬火后的残余奥氏体量增加
③合金元素对淬火钢回火转变过程的影响
➢ 提高耐回火性
耐回火性 淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力
合金元素阻碍马氏体分解 和碳化物聚集长大过程
回火时的硬度 降低过程变缓
提高钢的耐回火性
➢ 产生二次硬化 在高温下保
含有高W、Mo、Cr、V等元持素高的硬钢度在的淬火后回火加热时，由于析出 细小弥散的这些元素碳化物以能及力回火冷却时残余奥氏体转变为马氏 体，使钢的硬度不仅不下降，反而升高的现象称为二次硬化
金属材料及热处理
第七章
低合金钢和合金钢
第七章 低合金钢和合金钢
低合金钢与合金钢概述
合金元素在钢中的作用
工
低合金钢与合金钢的编号
业
用
低合金钢
钢
机器零件用钢
合金工具钢
特殊性能钢
第一节 低合金钢与合金钢概述
1.钢的分类
按
碳素钢
化
学
成
分
合金钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢
（C%﹤0.25） （0.25 ≤ C% ≤0.6） （ C% ﹥0.6）
3.合金元素对热处理的影响
① 合金元素对加热转变的影响
低合金钢与合金钢
二、合金元素对冷却转变的影响
大多数合金元素（除钴以外），都能提高过冷奥氏体 的稳定性，使C曲线位置右移，临界冷却速度减小， 从而提高钢的淬透性。
合金钢就可以采用冷却能力较低的淬火剂淬火，如采 用油淬或空冷，以减小零件的淬火变形和开裂倾向。
非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素，如镍、锰、硅等，仅会使C曲线右移
低合金钢（合金元素总量<5%） 中合金钢（合金元素总量为5～10%） 高合金钢（合金元素总量>10%）
按主要合金元素的种类
锰钢 铬钢 硼钢 铬镍钢 硅锰钢
二、按用途分类
合金结构钢
工程构件用钢 机器零件用钢合金工具钢 特殊性能钢刃具钢 量具钢 模具钢
不锈钢 耐热钢 耐磨钢
三、按金相组织分类
亚共析钢
能力知识点2 合金元素对铁碳相图的影响
一、对奥氏体相区的影响
1．扩大奥氏体相区元素
扩大奥氏体相区的元 素有镍、锰、钴、碳、 氮、铜等，这些元素 使A1和A3温度降低， 使S点、E点向左下方 移动，从而使奥氏体 区域扩大
Mn对铁碳相图的影响
2．缩小奥氏体区的元素
缩小奥氏体相区的 元素有铬、钼、硅、 钨等，使A1和A3温 度升高，使S点、E 点向左上方移动， 从而使奥氏体区域 缩小
中强和强碳化物形成元素，如铬、钨、钼、矾等，溶于奥氏体后，不仅使C曲线 右移，提高钢的淬透性，而且把珠光体转变与贝氏体转变明显地分为两个独立 的区域，改变了C曲线的形状，使其出现两个鼻子。
除钴、铝外，多数合金元素溶入奥氏体后，使马氏体转变温度Ms和Mf点下 降。钢的Ms点越低，Ms点至室温的温度间隔就越小，在相同冷却条件下转 变成马氏体的量越少。因此，凡是降低Ms点的元素都使淬火后钢中残留奥 氏体含量增加。而钢的残留奥氏体量的多少，对钢的硬度、尺寸稳定性、淬 火变形均有较大影响。
(完整版)低合金钢与合金钢
与合金结构钢相同，仅在牌 号头部加字母“G”，如 “G20CrNiMo”。
6、不锈钢和耐热钢
含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……
含碳量以千分之一为单位。
含碳量的表示方
法为：
涡
轮
①当平均含碳量
叶
片
≥1.00%时，用两
位数字表示，如
11Cr17(平均含碳
量为1.10%)；
② 当1.0%>平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示, 如2Cr13（平均含碳量为0.20%）
第六章 工业用钢
工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。 碳素钢是指含碳量低于
2.11%的铁碳合金。 合金钢是指为了提高钢
的性能，在碳钢基础上 有意加入一定量合金元 素所获得的铁基合金。
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分 低碳钢 0.25%C
碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C 高碳钢 0.6%C
量的万分之几, 如ZG25.
2 5 吨 大 齿 轮 铸 件
铸钢件
第二节 钢中的杂质及合金元素
一、杂质元素对性能的影响
钢中的杂质一般是指Mn、Si、P、S。是由原料带入 或脱氧残留的元素。
1、Mn: 0.8%时为杂质, 是有益元素。作用为：
① 强化铁素体； ② 消除硫的有害作用。
2、Si：0.5%时为杂质， 是有益元素。作用为：
生沸腾。这种钢成材率高，但不致密。
按脱氧程度分 镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低。 半镇静钢：介于前两者之间。
特殊镇静钢
1、碳素结构钢和低合金高强度钢
Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号
6、不锈钢和耐热钢
含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……
含碳量以千分之一为单位。
含碳量的表示方
法为：
涡
轮
①当平均含碳量
叶
片
≥1.00%时，用两
位数字表示，如
11Cr17(平均含碳
量为1.10%)；
② 当1.0%>平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示, 如2Cr13（平均含碳量为0.20%）
第六章 工业用钢
工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。 碳素钢是指含碳量低于
2.11%的铁碳合金。 合金钢是指为了提高钢
的性能，在碳钢基础上 有意加入一定量合金元 素所获得的铁基合金。
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分 低碳钢 0.25%C
碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C 高碳钢 0.6%C
量的万分之几, 如ZG25.
2 5 吨 大 齿 轮 铸 件
铸钢件
第二节 钢中的杂质及合金元素
一、杂质元素对性能的影响
钢中的杂质一般是指Mn、Si、P、S。是由原料带入 或脱氧残留的元素。
1、Mn: 0.8%时为杂质, 是有益元素。作用为：
① 强化铁素体； ② 消除硫的有害作用。
2、Si：0.5%时为杂质， 是有益元素。作用为：
生沸腾。这种钢成材率高，但不致密。
按脱氧程度分 镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低。 半镇静钢：介于前两者之间。
特殊镇静钢
1、碳素结构钢和低合金高强度钢
Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号
第六章 低合金钢与合金钢-《金属材料与热处理》中职通用第七版
高速钢成形刀具
二、合金模具钢
1. 冷作模具钢 冷作模具钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具，
如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。
冲裁模
2. 热作模具钢 热作模具钢用于制造使金属在高温下成形的模具，如
热锻模、压铸模、热挤压模)等。
热锻模、压铸模和热挤压模
3.塑料模具钢 从儿童玩具到我们每天使用的生活用品，塑料制品在生
的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、 铁道用低合金钢、矿用低合金钢和其他低合金钢。
三、合金钢的分类(GB/T13304.2—2008)
1.按质量等级分类 (1)优质合金钢 (2)特殊质量合金钢 2.按主要性能及使用特性分类 (1)工程结构用合金钢 (2)机械结构用合金钢 (3)不锈、耐腐蚀和耐热钢 (4)工具钢 (5)轴承钢 (6)特殊物理性能钢 (7)其他 如焊接用合金钢等。
三、细化晶粒
几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶
粒长大的作用，达到细化晶粒的目的。强碳化物形成元 素铌、钒、钛等形成的碳化物，以及铝(Al)在钢中形成 的AlN 和Al2O3，均能强烈地阻碍奥氏体晶粒的长大，使 合金钢在热处理后获得比碳素钢更细的晶粒。
四、提高钢的淬透性
除钴外，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，推迟其向珠光体的转变，使C形曲 线右移，从而减小钢的淬火临界冷却速度，提高钢的淬透 性。
四、低合金钢与合金钢的牌号
五、钢铁及合金牌号统一数字代号体系
(GB/T17616—2013)
钢铁及合金牌号统一数字代号体系，简称“ISC”，它 规定了钢铁及合金产品统一数字代号的编制原则、结构、分 类、管理及体系表等内容。
§6-3 低合金钢
低合金钢是在碳素结构钢的基础上加入了少量(一般总合 金元素的质量分数不超过3%)的合金元素而得到的。由于合金 元素的强化作用，低合金钢比碳素结构钢(含碳量相同)的强度 要高得多，并且具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性 能。 低合金钢广泛用于制造工程构件。
二、合金模具钢
1. 冷作模具钢 冷作模具钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具，
如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。
冲裁模
2. 热作模具钢 热作模具钢用于制造使金属在高温下成形的模具，如
热锻模、压铸模、热挤压模)等。
热锻模、压铸模和热挤压模
3.塑料模具钢 从儿童玩具到我们每天使用的生活用品，塑料制品在生
的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、 铁道用低合金钢、矿用低合金钢和其他低合金钢。
三、合金钢的分类(GB/T13304.2—2008)
1.按质量等级分类 (1)优质合金钢 (2)特殊质量合金钢 2.按主要性能及使用特性分类 (1)工程结构用合金钢 (2)机械结构用合金钢 (3)不锈、耐腐蚀和耐热钢 (4)工具钢 (5)轴承钢 (6)特殊物理性能钢 (7)其他 如焊接用合金钢等。
三、细化晶粒
几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶
粒长大的作用，达到细化晶粒的目的。强碳化物形成元 素铌、钒、钛等形成的碳化物，以及铝(Al)在钢中形成 的AlN 和Al2O3，均能强烈地阻碍奥氏体晶粒的长大，使 合金钢在热处理后获得比碳素钢更细的晶粒。
四、提高钢的淬透性
除钴外，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，推迟其向珠光体的转变，使C形曲 线右移，从而减小钢的淬火临界冷却速度，提高钢的淬透 性。
四、低合金钢与合金钢的牌号
五、钢铁及合金牌号统一数字代号体系
(GB/T17616—2013)
钢铁及合金牌号统一数字代号体系，简称“ISC”，它 规定了钢铁及合金产品统一数字代号的编制原则、结构、分 类、管理及体系表等内容。
§6-3 低合金钢
低合金钢是在碳素结构钢的基础上加入了少量(一般总合 金元素的质量分数不超过3%)的合金元素而得到的。由于合金 元素的强化作用，低合金钢比碳素结构钢(含碳量相同)的强度 要高得多，并且具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性 能。 低合金钢广泛用于制造工程构件。
低合金钢和合金钢
• 碳化物形成元素中，有些元素（如Mn）与碳的亲 合力较弱，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳 体外，大部分仍溶于铁素体或奥氏体中。
• 而与碳亲和力较强的一些碳化物形成元素（如Cr、 Mo、W等），当其含量较少时，多半溶于渗碳体 中，形成合金渗碳体；当含量较高时，则可能形 成新的特殊的合金碳化物。
• 与碳亲合力很强的碳化物形成元素（如Nb、Ti、 Zr等），几乎总是与碳形成特殊的碳化物。
高级优质 Wc = 1.2%
碳素工具钢
4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
Rm≥ 400MPa Rel ≥ 200MPa
铸钢
• 由于碳钢具有较好的机械性能和工艺性 能，并且产量大、价格较低，因此它是 机械工程上应用十分广泛的金属材料。
• 随着科学技术和工业的发展，对材料提 出了更高的要求，如更高的强度，抗高 温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其 它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已 不能完全满足要求。
合金钢的分类
按合金元素含量多少，分为 • 低合金钢（合金元素总量低于5%） • 中合金钢（合金元素总量为5%-10%） • 高合金钢（合金元素总量高于10%）
合金钢的分类
按用途分类 • 合金结构钢 • 合金工具钢 • 特殊性能钢
合金钢的分类
按所含的主要合金元素，分为 • 铬钢（Cr-Fe-C) • 铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) • 锰钢（Mn-Fe-C) • 硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)
碳化物的影响 碳化物是钢中的重要相之一，碳化物的类型、数量、大小、
形状及分布对钢的性能有很重要的影响。
➢ 熔点、硬度、耐磨性最高。
合金钢的分类
按小试样正火或铸态组织，分为 • 珠光体钢 • 马氏体钢 • 铁素体钢 • 奥氏体钢 • 莱氏体
汽车机械基础 单元一课题四
价格低廉、工艺性能好、 1.非合金钢 价格低廉、工艺性能好、 力学性能能满足一般工程和机械制造的 使用要求， 使用要求，是工业中用量最大的工业材 料。 为提高钢的力学性能， 2.合金钢 为提高钢的力学性能，改善 钢的工艺性能和得到某些特殊的物理化 学性能有目的的向钢中加入某些合金元 素的钢。 素的钢。
3.易切削结构钢的牌号是在同类结构 3.易切削结构钢的牌号是在同类结构 钢牌号前冠以“Y”。 钢牌号前冠以“Y”。 4.碳素工具钢 4.碳素工具钢
牌号是在T 碳的汉语拼音字首） 牌号是在T（碳的汉语拼音字首）的后面加 数字表示， 数字表示，数字表示钢的平均碳的质量分 数为千分之几，例如T9 T9钢 数为千分之几，例如T9钢。碳素工具钢都 是优质钢，若钢号末尾标A 是优质钢，若钢号末尾标A，表示该钢是高 级优质钢。 级优质钢。
课题四 常用金属材料
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 钢的分类和牌号 杂质元素和合金元素在钢中的作用 非合金钢 低合金钢 机械结构用合金钢 合金工具钢和高速工具钢 特殊性能钢
第一节 钢的分类和牌号
一、概述 二、旧的钢的分类 三、新的钢的分类方法 我国工业用钢 工业用钢的牌号表示方法 四、我国工业用钢的牌号表示方法
2.碳素结构钢（普通质量非合金钢） 2.碳素结构钢（普通质量非合金钢）的牌号 碳素结构钢 及用途 Q195、Q215钢通常轧制成薄板 钢筋、 钢通常轧制成薄板、 Q195、Q215钢通常轧制成薄板、钢筋、制作 铆钉、螺钉、 铆钉、螺钉、地脚螺栓及轻负荷的冲压零件 和焊接结构。Q235、Q255钢可用作螺栓螺母 和焊接结构。Q235、Q255钢可用作螺栓螺母 拉杆、销子、 拉杆、销子、吊钩和不太重要的机械零件以 及建筑结构中的螺纹钢、工字钢。 及建筑结构中的螺纹钢、工字钢。
低合金钢与合金钢的区别
低合金钢与合金钢的区别
低合金钢和合金钢在多个方面存在差异：
1. 组成成分：低合金钢的合金元素含量较低，一般在3%以下。
除了碳元素之外，通常只添加一种或几种合金元素，如锰、硅等。
而合金钢的合金元素含量较高，一般在5%以上。
除了碳元素之外，还添加了多种合金元素，如铬、钼、钴、镍等。
2. 机械性能：由于合金元素的加入，合金钢的机械性能要优于低合金钢。
一般来说，合金钢的强度和硬度较高，耐腐蚀性好，耐磨性能也较优秀。
而低合金钢的机械性能一般较为平凡，不耐磨损，但是易于加工和焊接。
3. 用途：由于机械性能表现的不同，低合金钢和合金钢的应用领域也有所不同。
一般来说，低合金钢主要应用于汽车、机器、轮船等机械结构件的制造领域，如车架、前叉等。
而合金钢则主要应用于制造高强度螺栓、制动系统、船舶和航空发动机等高要求的领域。
综上，低合金钢和合金钢在组成成分、机械性能以及用途等方面均存在明显的差异。
请根据具体的使用场景和需求来选择适合的钢材种类。
低合金钢与合金钢的分类.
C：0.10～0.25％。合金Cr＜2.0％、Ni＜4.5％、Mn＜2.0％、B＜0.005％。 合金元素具有固溶强化、提高淬透性作用；此外加入V、Mo、W、Ti等强碳 化物形成元素，细化晶粒、抑制渗碳时A的长大，改善渗碳能力。可分三类: 1）低淬透性合金渗碳钢：如15Cr、20CrMn等。经渗碳后淬火与低温回火后 心部强度较低，强度与韧性配合较差，主要用于制造受力不大，强度、耐磨 性要求不高的零件。
分别标以“00”及“0”。
如00Cr18Ni10表示平均碳质量分数≤0.03％、含铬
量为18％、含镍量为10％；又如0Cr19Ni9表示平 均碳质量分数≤0.08％、平均含铬量为19％、平均 含镍量为9％。
3．合金元素在钢中的作用
常用的合金元素有：
Mn、Si、Cr、 Ti、Ni、V、 Mo、W、RE等。
钢，以60Si2Mn表示。如含S、P量低的高级优质钢，则在钢 号的末尾加以符号“A”或“高”字，如20Cr2Ni4A，表示平均碳 质量分数为0.20％、Cr=2.0％、Ni=4.0％的高级优质合金钢。
（2）滚动轴承钢与易切钢
滚动承钢牌号为“G+平均铬质量分数的千分数”组成， 碳质量分数不标出。 如GCr15（滚铬15）表示平均含铬量为1.5％的滚动
• 对于高速钢不论碳质量分数多少，均不标出。如
W18Cr4V表示平均碳质量分数为0.7％～0.8％、含
钨量为18％、含铬量为4％、含钒量＜1.5％。
（4）特殊性能钢
牌号前面的数字表示平均碳质量分数的千分数。
如9Cr18表示碳质量分数为0.9％，含铬量为18％。
当平均碳质量分数≤0.03％及0.08％时，在钢号前
是指淬火+高温回火（调质处理）后使用的结构钢。组织为S回。C为0.30 ％～0.50％。含有较多的Mn、Cr、Si、Ni、B等，可固溶强化F，增加淬透 性；另外含有少量的Mo、W、V等元素，形成特殊碳化物，细化晶粒，提 高回火稳定性，防止第二类回火脆性。按淬透性大小可分三类：
分别标以“00”及“0”。
如00Cr18Ni10表示平均碳质量分数≤0.03％、含铬
量为18％、含镍量为10％；又如0Cr19Ni9表示平 均碳质量分数≤0.08％、平均含铬量为19％、平均 含镍量为9％。
3．合金元素在钢中的作用
常用的合金元素有：
Mn、Si、Cr、 Ti、Ni、V、 Mo、W、RE等。
钢，以60Si2Mn表示。如含S、P量低的高级优质钢，则在钢 号的末尾加以符号“A”或“高”字，如20Cr2Ni4A，表示平均碳 质量分数为0.20％、Cr=2.0％、Ni=4.0％的高级优质合金钢。
（2）滚动轴承钢与易切钢
滚动承钢牌号为“G+平均铬质量分数的千分数”组成， 碳质量分数不标出。 如GCr15（滚铬15）表示平均含铬量为1.5％的滚动
• 对于高速钢不论碳质量分数多少，均不标出。如
W18Cr4V表示平均碳质量分数为0.7％～0.8％、含
钨量为18％、含铬量为4％、含钒量＜1.5％。
（4）特殊性能钢
牌号前面的数字表示平均碳质量分数的千分数。
如9Cr18表示碳质量分数为0.9％，含铬量为18％。
当平均碳质量分数≤0.03％及0.08％时，在钢号前
是指淬火+高温回火（调质处理）后使用的结构钢。组织为S回。C为0.30 ％～0.50％。含有较多的Mn、Cr、Si、Ni、B等，可固溶强化F，增加淬透 性；另外含有少量的Mo、W、V等元素，形成特殊碳化物，细化晶粒，提 高回火稳定性，防止第二类回火脆性。按淬透性大小可分三类：
第六章 低合金钢与合金钢
• 凡合金元素质量分数小于1.5%时，编号中只标明 元素符号，一般不标含量。如果合金元素平均质 量分数等于或大于1.5%、2.5%、3.5%……，则 在元素符号后相应标出2、3、4……。
• （2）滚动轴承钢
• 高碳铬轴承钢的牌号 “G+Cr+数字”，但 不标碳含量。铬含量以千分之几计，其他 合金元素按合金结构钢的合金含量表示。 例如：平均含铬量为1.50%的轴承钢，其牌 号表示为“GCr15”。
素的碳钢高。
• 应用：桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器起重 和线等。
• 牌号：Q295 各种容器、储油罐、低压锅炉造船； • Q345 锅炉、车辆等； • Q390 起重机等； • Q420 高压容器、重型机械等。 • 低合金耐钢：车辆、塔架 • 低合金专业用钢
6.3.2 易切削结构钢
• 牌号：易切削钢Y15、Y40Mn、Y15Pb
• 如：60Si2Mn、1Cr13、GCr15
• 1、碳的质量分数数字 • 2、合金元素的质量分数数字 • 3、符号
6.2 合金元素对钢的影响
• 6.2.1 合金元素对钢力学性能的影响 • 1、溶于铁，起强化基体作用 • 2、形成碳化物，起第二相强化、硬化作用 • 3、使结构钢中珠光体增加，起强化作用
• 性能：具有小的切削抗力，对刀具的磨损 小，切屑易碎，便于排出
• 用途：螺柱、螺母、螺钉
•
自行车、缝纫机、计算机零件
6.3.3 低合金耐候钢
• 牌号：09CuP,09CuPCrNi 性能：良好的耐大气腐蚀的能力 用途：农业机械、运输机械、起重机械、 铁路车辆、建筑、塔架等构件，铆接和焊 接件
6.4 机械合金结构钢
➢特殊物理性能钢：永磁钢、软磁钢、无磁钢、 高电阻钢、合金。
• （2）滚动轴承钢
• 高碳铬轴承钢的牌号 “G+Cr+数字”，但 不标碳含量。铬含量以千分之几计，其他 合金元素按合金结构钢的合金含量表示。 例如：平均含铬量为1.50%的轴承钢，其牌 号表示为“GCr15”。
素的碳钢高。
• 应用：桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器起重 和线等。
• 牌号：Q295 各种容器、储油罐、低压锅炉造船； • Q345 锅炉、车辆等； • Q390 起重机等； • Q420 高压容器、重型机械等。 • 低合金耐钢：车辆、塔架 • 低合金专业用钢
6.3.2 易切削结构钢
• 牌号：易切削钢Y15、Y40Mn、Y15Pb
• 如：60Si2Mn、1Cr13、GCr15
• 1、碳的质量分数数字 • 2、合金元素的质量分数数字 • 3、符号
6.2 合金元素对钢的影响
• 6.2.1 合金元素对钢力学性能的影响 • 1、溶于铁，起强化基体作用 • 2、形成碳化物，起第二相强化、硬化作用 • 3、使结构钢中珠光体增加，起强化作用
• 性能：具有小的切削抗力，对刀具的磨损 小，切屑易碎，便于排出
• 用途：螺柱、螺母、螺钉
•
自行车、缝纫机、计算机零件
6.3.3 低合金耐候钢
• 牌号：09CuP,09CuPCrNi 性能：良好的耐大气腐蚀的能力 用途：农业机械、运输机械、起重机械、 铁路车辆、建筑、塔架等构件，铆接和焊 接件
6.4 机械合金结构钢
➢特殊物理性能钢：永磁钢、软磁钢、无磁钢、 高电阻钢、合金。
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1-16
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
2）合金渗碳钢3.4.4 合金钢
(1）用途及性能要求 用途：汽车发动机、变速箱中的齿轮、内燃机凸轮、活 塞销等机械零件。 性能要求：零件表面高的硬度、高的耐磨性和耐疲劳性 能，心部高的韧性和足够的强度。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.1％～0.25％,以保证零件心部有良 好的塑性和韧性。加入Cr、Mn、Ni、Ti、V、W、Mo、 B等以提高钢的淬透性，细化晶粒，在渗碳层获得均匀细 小的耐磨碳化物。热处理：渗碳后淬火、低温回火。 (3）常用合金渗碳钢 分低淬透性合金渗碳钢（如20Cr、20MnV）、中淬透性 合金渗碳钢（如20CrMnTi）、高淬透性合金渗碳钢（如 18Cr2Ni4WA）三类。
(1)调质处理合金结构钢、表面硬化合金结构钢、合金弹
簧结构钢。
两位数字 + 元素符号 + 数字 （+A）
(碳含量的万分数)(所含合金元素)(该元素含量的百万分
数)(硫磷含量少钢质量高)
例：18Cr2Ni4WA。
(2)高锰耐磨钢。ZG+Mn +
数字
(铸钢汉语拼音字首) (锰) (平均含锰量的百分数)
例：ZGMn13-1。
（5）不锈钢和耐热钢
表示方法与合金工具钢类似，只是当WC≤0.03%或 WC≤0.08%时，其牌号前的数字分别用“00”或“0” 代替。 例：3Cr13；00Cr17Ni14Mo2。
1-13
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.3 低合金钢
1、常用低合金高强度结构钢 1）低合金高强度结构钢的成分和性能特点 成分特点：在低碳钢（Wc＜0.2%）的基础上加入少量的 锰、硅、钛、钒、铌等合金元素而制成的钢。 性能特点：强度高，塑性、韧性好，焊接性好、冷成形性 好、耐蚀性好、冷脆转变温度低、成本低。 2）常用的低低合金高强度结构钢
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢
＜1%时，牌号前的数字表示平均含碳量的千分之几；若 钢中的WC≥1%时，牌号前不标出含碳量。 例：9Mn2V。
1-12
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
（4）高速工具钢
表示方法与合金工具钢类似，主要差别是无论钢中的含 碳量多少，均不在牌号前标出数字。例：W18Cr4V。
低合金高强度结构钢的强度比低碳钢高出10%～30%， 代替碳素结构钢，可大大减轻机件或结构件的重量。例： 南京长江大桥的桥梁采用Q345比用Q235节省钢材15% 以上。
广泛用于船舶、车辆、桥梁、压力容器等工程结构件 及低温下工作的构件等。
1-14
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.3 低合金钢
课题4：低合金钢和合金钢
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4 本课题重点与难点
教
学
常用低合金钢、合金结构
重
的牌号、性能及用途。
点
教
合金元素对钢性能的影响、低合
学
金钢，合金结构钢牌号与应用之
难
间的一般关系。
点
1-2
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
1-17
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.4 合金钢
3）合金弹簧钢 (1）用途及性能要求 用途：机械和仪表中各种弹性元件。 性能要求：高的弹性极限和屈强比、较高的疲劳强度、足 够的塑性和韧性。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.5％～0.7% ,保证高的弹性极限。加 入Mn、Si、Cr、Mo、W、V、B等以提高钢的淬透性、细 化晶粒、耐回火性、强化铁素体、提高弹性和屈强比等。 冷成形弹簧：去应力退火或淬火加中温回火。 热成形弹簧：淬火、中温回火 (3）常用合金弹簧钢 分硅锰系合金弹簧钢（如60Si2Mn）、硅铬系合金弹簧钢、 铬锰系合金弹簧钢和铬钒系合金弹簧钢（如50CrVA）。
优质合金钢
（1）按主要质量等级分类
特殊质量合金钢
（2）按主要性能和使用特性分类 分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、
工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。
1-10
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2）合金钢的牌号
（1）机械结构用合金钢和工程结构合金钢
2、其它低合金结构钢简介 1）易切削结构钢 2）低合金耐候性钢 3）汽车用低合金钢 4）低合金钢筋钢 5）铁道用低合金钢 6）矿用低合金钢
1-15
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.4 合金钢
1、常用机械结构和工程结构用合金钢 1）合金调质钢
(1）用途及性能要求 用途：汽车、机床等机器中重要的零件。 性能要求：良好的综合力学性能。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.25％～0.50％，保证良好的综合力 学性能。加入Cr、Mn、Si、Ni、B等提高淬透性、强化 铁素体、细化晶粒、提高耐回火性等。 热处理：调质处理 (3）常用合金调质钢 分低淬透性合金调质钢（如40Cr）、中淬透性合金调质 钢（如35CrMo、38CrMoAl）、高淬透性合金调质钢 （如40CrNiMo、40CrMnMo）三类。
表示方法与碳素结构钢相同。例：Q345。 （2）易切削结构钢
以“易”字的汉语拼音字首“Y”为首，其后数字表示 平均碳含量的万分数，钢中含锰量较高时标出“Mn”。 例：Y40Mn。
1-9
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类
1-11
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
（2）轴承钢 GCr+××（+元素符号+数字）
(G：“滚”汉语拼音字首；Cr:铬；××：平均含铬量千分 数；元素符号：若还有其他元素；数字：含量百分数。） 例：GCr15SiMn。
（3）合金工具钢 表示方法与合金弹簧钢类似，差别在于：若钢中的WC
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
2）合金渗碳钢3.4.4 合金钢
(1）用途及性能要求 用途：汽车发动机、变速箱中的齿轮、内燃机凸轮、活 塞销等机械零件。 性能要求：零件表面高的硬度、高的耐磨性和耐疲劳性 能，心部高的韧性和足够的强度。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.1％～0.25％,以保证零件心部有良 好的塑性和韧性。加入Cr、Mn、Ni、Ti、V、W、Mo、 B等以提高钢的淬透性，细化晶粒，在渗碳层获得均匀细 小的耐磨碳化物。热处理：渗碳后淬火、低温回火。 (3）常用合金渗碳钢 分低淬透性合金渗碳钢（如20Cr、20MnV）、中淬透性 合金渗碳钢（如20CrMnTi）、高淬透性合金渗碳钢（如 18Cr2Ni4WA）三类。
(1)调质处理合金结构钢、表面硬化合金结构钢、合金弹
簧结构钢。
两位数字 + 元素符号 + 数字 （+A）
(碳含量的万分数)(所含合金元素)(该元素含量的百万分
数)(硫磷含量少钢质量高)
例：18Cr2Ni4WA。
(2)高锰耐磨钢。ZG+Mn +
数字
(铸钢汉语拼音字首) (锰) (平均含锰量的百分数)
例：ZGMn13-1。
（5）不锈钢和耐热钢
表示方法与合金工具钢类似，只是当WC≤0.03%或 WC≤0.08%时，其牌号前的数字分别用“00”或“0” 代替。 例：3Cr13；00Cr17Ni14Mo2。
1-13
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.3 低合金钢
1、常用低合金高强度结构钢 1）低合金高强度结构钢的成分和性能特点 成分特点：在低碳钢（Wc＜0.2%）的基础上加入少量的 锰、硅、钛、钒、铌等合金元素而制成的钢。 性能特点：强度高，塑性、韧性好，焊接性好、冷成形性 好、耐蚀性好、冷脆转变温度低、成本低。 2）常用的低低合金高强度结构钢
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
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课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
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3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢
＜1%时，牌号前的数字表示平均含碳量的千分之几；若 钢中的WC≥1%时，牌号前不标出含碳量。 例：9Mn2V。
1-12
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
（4）高速工具钢
表示方法与合金工具钢类似，主要差别是无论钢中的含 碳量多少，均不在牌号前标出数字。例：W18Cr4V。
低合金高强度结构钢的强度比低碳钢高出10%～30%， 代替碳素结构钢，可大大减轻机件或结构件的重量。例： 南京长江大桥的桥梁采用Q345比用Q235节省钢材15% 以上。
广泛用于船舶、车辆、桥梁、压力容器等工程结构件 及低温下工作的构件等。
1-14
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3.4.3 低合金钢
课题4：低合金钢和合金钢
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4 本课题重点与难点
教
学
常用低合金钢、合金结构
重
的牌号、性能及用途。
点
教
合金元素对钢性能的影响、低合
学
金钢，合金结构钢牌号与应用之
难
间的一般关系。
点
1-2
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
1-17
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.4 合金钢
3）合金弹簧钢 (1）用途及性能要求 用途：机械和仪表中各种弹性元件。 性能要求：高的弹性极限和屈强比、较高的疲劳强度、足 够的塑性和韧性。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.5％～0.7% ,保证高的弹性极限。加 入Mn、Si、Cr、Mo、W、V、B等以提高钢的淬透性、细 化晶粒、耐回火性、强化铁素体、提高弹性和屈强比等。 冷成形弹簧：去应力退火或淬火加中温回火。 热成形弹簧：淬火、中温回火 (3）常用合金弹簧钢 分硅锰系合金弹簧钢（如60Si2Mn）、硅铬系合金弹簧钢、 铬锰系合金弹簧钢和铬钒系合金弹簧钢（如50CrVA）。
优质合金钢
（1）按主要质量等级分类
特殊质量合金钢
（2）按主要性能和使用特性分类 分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、
工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。
1-10
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2）合金钢的牌号
（1）机械结构用合金钢和工程结构合金钢
2、其它低合金结构钢简介 1）易切削结构钢 2）低合金耐候性钢 3）汽车用低合金钢 4）低合金钢筋钢 5）铁道用低合金钢 6）矿用低合金钢
1-15
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.4 合金钢
1、常用机械结构和工程结构用合金钢 1）合金调质钢
(1）用途及性能要求 用途：汽车、机床等机器中重要的零件。 性能要求：良好的综合力学性能。 (2）成分、性能和热处理特点 成分、性能：Wc＝0.25％～0.50％，保证良好的综合力 学性能。加入Cr、Mn、Si、Ni、B等提高淬透性、强化 铁素体、细化晶粒、提高耐回火性等。 热处理：调质处理 (3）常用合金调质钢 分低淬透性合金调质钢（如40Cr）、中淬透性合金调质 钢（如35CrMo、38CrMoAl）、高淬透性合金调质钢 （如40CrNiMo、40CrMnMo）三类。
表示方法与碳素结构钢相同。例：Q345。 （2）易切削结构钢
以“易”字的汉语拼音字首“Y”为首，其后数字表示 平均碳含量的万分数，钢中含锰量较高时标出“Mn”。 例：Y40Mn。
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课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类
1-11
课程教学模块三：工程材料及其热处理 ——课题4
3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号
（2）轴承钢 GCr+××（+元素符号+数字）
(G：“滚”汉语拼音字首；Cr:铬；××：平均含铬量千分 数；元素符号：若还有其他元素；数字：含量百分数。） 例：GCr15SiMn。
（3）合金工具钢 表示方法与合金弹簧钢类似，差别在于：若钢中的WC