合金钢知识课件
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4-合金钢ppt课件

2020/5/30
4
电厂金属材料
(二)合金工具钢
编号:一位数字(或无数字)+元素符号+数字。 一位数字表示含碳量的千分数,合金元素及其含量的表示方法与合金结构相同。如果合 金工具中的含碳等于或大于1.0%,用来表示含碳量的数字就省略。否则易与合金结构 的钢号混淆。
例如9Mn2V,表示钢中平均含碳量为0.90%,平均含锰量为2%,含铬量小于1%。又如CrW5,表示 钢中含铬量小于1.5%,平均含钨量为5%,含碳量则≥1%(经查表可知为1.25%~1.50%)。
(二)按用途分类
1.合金结构钢
合金结构钢又分为两类:一类为建筑及工程结构用钢,即普通低合金钢;另一类为机器 制造用钢,分为渗透钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
2.合金工具钢
合金工具钢又分为三类:刃具钢(包括低合金刃具钢及高速钢)、模具钢(包括热模具 钢和冷模具钢)、量具钢。
3.特殊性能钢
特殊性能钢又按所具有的特殊物理、化学和机械能分为磁钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢 等。
2020/5/30
11
电厂金属材料
五、滚动轴承钢
• 滚动轴承钢含碳量较高以保证高硬度、高耐磨性,一般为 0.95%~1.10%。 主要加入的合金元素为Cr,最具代表性的是GCr15钢。
• 失效方式为接触疲劳破坏产生的麻点或剥落;长期摩擦造成磨损而丧失精 度;处于润滑环境下而带来的锈蚀。
• 滚动轴承钢的热处理一般为淬火+低温回火,处理后组织为回火马氏体+碳 化物,具有较高的硬度和耐磨性。
0.70 3.80 17.50 1.00
~
~
~
~
0.80 4.40 19.00 1.40
1260~
第六章-合金钢PPT课件

Y40CrSCa
四、渗碳钢 用于制造渗碳零件的钢
1. 用途 表面承受强烈的磨损,并承受动载荷 的零件。如,齿轮
第14页/共53页
2. 性能要求 表面具有较高的硬度、疲劳强度 中心具有较高的韧性和足够的强度
3. 成分特点 C﹪:低碳,保证心部的韧性。 0.1~0.25﹪ 主加元素:Cr , Ni , Mn等,↑淬透性 强化铁素体,提高心部性能
碳化物数量及分布状况有关 高碳马氏体+均匀细小碳化物
这种组织的硬度和耐磨性高 所以,刃具钢都是高碳钢
第30页/共53页
2. 高的红硬性 红硬性:在高温下刃具仍高硬度的能力
又称热硬性 回火稳定性越高,红硬性越好
3. 一定的强度、塑性和韧性
第31页/共53页
(三)碳素刃具钢
T7~T13
T7A~T13A
第46页/共53页
三、模具钢 模具钢种类:①冷作模具钢
②热作模具钢 (一)冷作模具钢 1. 工作条件 在接近室温的状态对金属进行塑性变形, 模具承受大的载荷,如剪力、压力弯力矩, 且受冲击;同时模具与坯料之间发生强烈的摩擦
第47页/共53页
2. 性能要求 高硬度;高耐磨性,尺寸精度; 足够的强度和韧性 3. 成分 与刃具钢相同,是高碳钢 中小型模具:T10A 9SiCr 9Mn2V CrWMn 大型模具:Cr12 Cr12MoV
如,9SiCr 高速钢不标旱碳量,如W18Cr4V 合金工具钢都是高级优质钢,故不标A
第28页/共53页
二、刃具钢 (一)工作条件 其任务是进行切削 刀具承受压力;有相对摩擦,产生热量,
切削速度越大,温度越高;承受一定的 冲击和振动
第29页/共53页
(二)性能要求 1. 高的硬度和耐磨性 高硬度:主要取决于含碳量 高耐磨性:不仅取决于高硬度,也与钢中
合金钢全部课件

Anming Li, Dept of MSE,hpu
34
材料科学与工程学院
(3)性能:
(4)用途:
渗C钢:
用于承受冲击载荷,且耐磨的零件。
例:汽车后桥主动轮齿轮。
调质钢:用于运转平稳,要求好的综合性能的零件。
例: 一般的齿轮、轴、连杆等。
钢号及热处理
σb
(MPa)
σs
(MPa)
δ
%
ψ
(%)
20CrMnTi 渗C→淬火+200 0C
耐低温
碳钢在韧脆转换温度以下变脆
耐腐蚀
碳钢不能抵御大气、酸碱盐的腐蚀
导磁性
碳钢的导磁率较低
无磁性
碳钢在磁场中不可避免会被磁化
2024/7/17
Anming Li, Dept of MSE,hpu
8
材料科学与工程学院
正是碳钢的不足,促进了合金钢的发展
合金钢的发展,促进了工业技术的进步
长 江 上 的 三 座 桥
2024/7/17
Anming Li, Dept of MSE,hpu
31
材料科学与工程学院
根据强韧要求不同,采用不同的回火温度。
例: 40CrNiMo 850℃油淬后:
回火温度对40CrNiMo力学性能的影响
回火温度℃
σb(MPa)
δ%
ψ(%)
ak(J/mm2)
600
850
12
55
0.9
200
1500
大型热卷弹簧
2)Si可以有效提高钢的比例极限
Cr、Si、Mn 可提高淬透性;
3)Si、V的使用可以提高
回火稳定性。
3、热处理及典型钢种:
合金钢全部PPT课件

汽车锻模
16.03.2021
2021
26
材料科学与工程学院
三、量 具 钢
1、用途及性能:
用途:制造卡尺,量规、塞规等;
卡尺
16.03.2021
量规
2021
千分尺
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材料科学与工程学院
2、 成分特点:
高碳: 0.9~1.5 %; 合金元素: Cr、 Mn、W。
3、热处理及典型钢种:
简单量具:T10A、T12A、65Mn等。 形状复杂、高精度:CrWMn、GCr15。
16.03.2021
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材料科学与工程学院
热作模钢 ( hot-working die steel )
1、用途及性能:
用途:
对高温金属进行变形的模具; 如热锻模、热挤压模等。
16.03.2021
2021
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材料科学与工程学院
成分特点:
中碳+提高淬透性元素+提高回火稳定性元素 +防止第二类回火脆性元素
3、S、P量较低的高级优质钢,加A 4、特殊标注:
高速钢,例如:W18Cr4V;
16.03.2021
2021
3
材料科学与工程学院
一、合金刃具钢
alloy cutting tool steel
16.03.2021
2021
4
材料科学与工程学院
什么是合金刃具钢?
用于制造各类切削刀具的合金钢。
(alloy cutting tool steel)
塑性变形
2021
挤裂
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材料科学与工程学院
16.03.2021
2021
8
材料科学与工程学院
工作特点
[工学]第10章 合金钢ppt课件
![[工学]第10章 合金钢ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/d2c18b40d1f34693dbef3e1c.png)
用途:用于制造弹簧,从小的转簧到大的板簧。
性能要求
①弹簧的受力在弹性极限范围内,为充分发扬资料的 作用,资料要有高的弹性极限或屈强比,即ss/sb值; ②弹簧往往受交变应力作用,要有较高的疲劳抗力; ③足够的韧性,防止冲击脆断,硬度适中,普通在 39-50HRC。 成分特点:
热处置
① 热成型弹簧 用于尺寸较大的弹簧,资料加 热到奥氏体进展成型,即成型后再热处置。 由于含碳量小于0.77%,加热到Ac3以上淬火, 合金钢可以用油冷,再进展中温(450-550℃) 回火,得到的组织为回火屈氏体,尺寸较大 的还进展喷丸,起到清理外表和外表加工硬 化的目的。
2〕碳化物构成元素
常用元素:Mn、Cr、W、Mo、V、Zr、Nb、 Ti等。 这类元素与碳的亲合力比铁强,量少时溶入渗 碳体中,构成合金渗碳体 (Fe,M)3C,普通合金 渗碳体都比Fe3C稳定,在奥氏体中的溶解和聚 集长大比Fe3C难;当钢中这类合金元素和碳量 都较高时,可构成稳定性更高的合金碳化物, 常见的有Mn3C、Cr7C3、Cr23C6、Fe4W2C、
中淬透性 40CrMn、40CrNi,用于直径40-60mm。 高淬透性 40CrMnSi、40CrNiMo、40CrMnMo等。Mo
消除高温二次回火脆性的影响,用于直径60- 100mm 。 硼钢:B虽然含量仅0.001-0.004%,可以明显提高
第三节 合金构造钢
三、调质钢
常用的钢号:
4.3 弹簧钢
1.3 常用合金钢的牌号
碳钢以前曾经引见,这里引见冶金部关于合金钢命名的普通规定。
合金构造钢(合结钢) 牌号的组成为:数字+元素符号和数字+字母,其中 第一部分用两位数字表示钢的含碳量的万分之几;第二部分用化学元 素符号表示钢中的所含主要或关键合金元素,元素含量超越1.5的将含 量的百分数用数字标注在元素符号的后面;第三部分的字母为级别标 志,注明特殊要求或专门用途。例如20CrMnTi、40Cr、40MnB、 60Si2Mn等。
性能要求
①弹簧的受力在弹性极限范围内,为充分发扬资料的 作用,资料要有高的弹性极限或屈强比,即ss/sb值; ②弹簧往往受交变应力作用,要有较高的疲劳抗力; ③足够的韧性,防止冲击脆断,硬度适中,普通在 39-50HRC。 成分特点:
热处置
① 热成型弹簧 用于尺寸较大的弹簧,资料加 热到奥氏体进展成型,即成型后再热处置。 由于含碳量小于0.77%,加热到Ac3以上淬火, 合金钢可以用油冷,再进展中温(450-550℃) 回火,得到的组织为回火屈氏体,尺寸较大 的还进展喷丸,起到清理外表和外表加工硬 化的目的。
2〕碳化物构成元素
常用元素:Mn、Cr、W、Mo、V、Zr、Nb、 Ti等。 这类元素与碳的亲合力比铁强,量少时溶入渗 碳体中,构成合金渗碳体 (Fe,M)3C,普通合金 渗碳体都比Fe3C稳定,在奥氏体中的溶解和聚 集长大比Fe3C难;当钢中这类合金元素和碳量 都较高时,可构成稳定性更高的合金碳化物, 常见的有Mn3C、Cr7C3、Cr23C6、Fe4W2C、
中淬透性 40CrMn、40CrNi,用于直径40-60mm。 高淬透性 40CrMnSi、40CrNiMo、40CrMnMo等。Mo
消除高温二次回火脆性的影响,用于直径60- 100mm 。 硼钢:B虽然含量仅0.001-0.004%,可以明显提高
第三节 合金构造钢
三、调质钢
常用的钢号:
4.3 弹簧钢
1.3 常用合金钢的牌号
碳钢以前曾经引见,这里引见冶金部关于合金钢命名的普通规定。
合金构造钢(合结钢) 牌号的组成为:数字+元素符号和数字+字母,其中 第一部分用两位数字表示钢的含碳量的万分之几;第二部分用化学元 素符号表示钢中的所含主要或关键合金元素,元素含量超越1.5的将含 量的百分数用数字标注在元素符号的后面;第三部分的字母为级别标 志,注明特殊要求或专门用途。例如20CrMnTi、40Cr、40MnB、 60Si2Mn等。
合金钢专题教育课件

⑴ 中高碳:碳素弹簧钢为0.6-0.9%C;合金弹簧钢为0.45-0.7%C
⑵ 合金元素作用:
① 提升淬透性、强化铁素体:Mn、Si、Cr
② 提升屈强比s/b:Si ③ 细化晶粒:V
3、热处理及组织特点
⑴ 冷成型弹簧:冷拔→冷成型→定型处理(250-300℃低温退火)。
用于<φ10mm弹簧。
2、形成合金碳化物,起强化相作用
合金元素与碳旳亲和力从大到小旳顺序为: Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。
⑴ Ti、Nb、V为强碳化物形成元素,碳化物旳稳定性、熔点、硬度 、耐磨性高,如TiC、VC等。
⑵ W、Mo、Cr为中碳化物形成元素,碳化物旳稳定性、熔点、硬度 、耐磨性较高,如W2C等。
活塞销
Hale Waihona Puke 凸轮轴中 淬 透 性 钢 : 20CrMnTi 。 用 于 中档载荷旳耐磨件 ,如变速箱齿轮。
高 淬 透 性 钢 : 18Cr2Ni4WA 。 用 于大载荷旳耐磨件 ,如柴油机曲轴。
变速齿轮 柴油机曲轴
三、调质钢
1、性能要求 ⑴ 良好旳综合力学性能. ⑵ 良好旳淬透性。 2、成份特点 ⑴ 中碳:0.25-0.5%C ⑵ 合金元素作用:
常用提升淬透性旳元素为: Cr、 Mn、Si、Ni、B。
⑵ 对Ms、Mf点旳影响:除Co、 Al外,全部元素都使Ms 、Mf点下降。
相同含碳量下,合金钢中残余奥氏体比碳钢中多
3、对回火转变旳影响 ⑴ 提升回火稳定性:淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降旳能力称回
火稳定性。 合金元素能阻碍马氏体分解及碳化物旳析出与汇集。 ⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时,因为析出细小弥散旳特殊碳
⑵ 热成型弹簧:热成型→淬火+中温回火;使用状态下旳组织:T回,
⑵ 合金元素作用:
① 提升淬透性、强化铁素体:Mn、Si、Cr
② 提升屈强比s/b:Si ③ 细化晶粒:V
3、热处理及组织特点
⑴ 冷成型弹簧:冷拔→冷成型→定型处理(250-300℃低温退火)。
用于<φ10mm弹簧。
2、形成合金碳化物,起强化相作用
合金元素与碳旳亲和力从大到小旳顺序为: Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。
⑴ Ti、Nb、V为强碳化物形成元素,碳化物旳稳定性、熔点、硬度 、耐磨性高,如TiC、VC等。
⑵ W、Mo、Cr为中碳化物形成元素,碳化物旳稳定性、熔点、硬度 、耐磨性较高,如W2C等。
活塞销
Hale Waihona Puke 凸轮轴中 淬 透 性 钢 : 20CrMnTi 。 用 于 中档载荷旳耐磨件 ,如变速箱齿轮。
高 淬 透 性 钢 : 18Cr2Ni4WA 。 用 于大载荷旳耐磨件 ,如柴油机曲轴。
变速齿轮 柴油机曲轴
三、调质钢
1、性能要求 ⑴ 良好旳综合力学性能. ⑵ 良好旳淬透性。 2、成份特点 ⑴ 中碳:0.25-0.5%C ⑵ 合金元素作用:
常用提升淬透性旳元素为: Cr、 Mn、Si、Ni、B。
⑵ 对Ms、Mf点旳影响:除Co、 Al外,全部元素都使Ms 、Mf点下降。
相同含碳量下,合金钢中残余奥氏体比碳钢中多
3、对回火转变旳影响 ⑴ 提升回火稳定性:淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降旳能力称回
火稳定性。 合金元素能阻碍马氏体分解及碳化物旳析出与汇集。 ⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时,因为析出细小弥散旳特殊碳
⑵ 热成型弹簧:热成型→淬火+中温回火;使用状态下旳组织:T回,
《第六章合金钢》PPT课件_OK

• 为得到较好的塑性和焊接性,普通低合金结构钢 大多是低碳钢,含碳量控制在0.2%以下。普通低合 金结构钢的主加元素是锰,其原因在于锰的资源丰富, 以及锰强化铁素体的效果显著;锰能降低钢的冷脆温 度;另外,加锰后还使组织中的珠光体含量增加,从 而进一步提高钢的强度。
15
• 常用的普通低合金结构钢按其屈服强度的高低分 为6个级别,300、350、400、450、500、550一650 (MPa)。
14
• 2.普通低合金结构钢
• 普通低合金结构钢,也称普低钢,又称普通低合 金高强度钢,它是在碳素结构钢的基础上,加入少量 的合金元素发展起来的。普通低合金结构钢的强度较 高,具有较好的韧性和塑性以及良好的焊接性能和耐 蚀性。由于强度高,所以1t普通低合金钢可代替 1.2~2.0 t普碳钢使用,从而可减轻构件重量。
• 3)高淬透性调质钢。典型钢种是40CrNiMoA,这类钢 的油淬临界直径最大为60~100mm,多半为铬镍钢。铬、 镍的适当配合,可大大提高淬透性,并能获得优良的 综合力学性能。用于制造大截面、承受重负荷的重要 零件,如汽轮机主轴、压力机曲轴、航空发动机曲轴 等。
28
• 5.弹簧钢 • 弹簧是各种机器和仪表中的重要零件。要求制造弹
• S点和E点左移,使共析和共晶成分中的含碳 量减少,原来是亚共析碳钢的可能变成共析或过共 析组织;含碳量ωc<2.11%的钢中出现莱氏体,例 如高速钢(ωc=0.7一0.8%),但在铸态组织中就有莱 氏体,故又称莱氏体钢。
10
• 6、1、3 合金元素对钢在加热和冷却时转变影响 • 1、对钢在加热转变的影响 • (1)对奥氏体化的影响 • (2)对奥氏体晶粒尺寸的影响 • 2、对过冷奥氏体转变的影响
1Cr18Ni9等均为奥氏体钢。
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• 常用的普通低合金结构钢按其屈服强度的高低分 为6个级别,300、350、400、450、500、550一650 (MPa)。
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• 2.普通低合金结构钢
• 普通低合金结构钢,也称普低钢,又称普通低合 金高强度钢,它是在碳素结构钢的基础上,加入少量 的合金元素发展起来的。普通低合金结构钢的强度较 高,具有较好的韧性和塑性以及良好的焊接性能和耐 蚀性。由于强度高,所以1t普通低合金钢可代替 1.2~2.0 t普碳钢使用,从而可减轻构件重量。
• 3)高淬透性调质钢。典型钢种是40CrNiMoA,这类钢 的油淬临界直径最大为60~100mm,多半为铬镍钢。铬、 镍的适当配合,可大大提高淬透性,并能获得优良的 综合力学性能。用于制造大截面、承受重负荷的重要 零件,如汽轮机主轴、压力机曲轴、航空发动机曲轴 等。
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• 5.弹簧钢 • 弹簧是各种机器和仪表中的重要零件。要求制造弹
• S点和E点左移,使共析和共晶成分中的含碳 量减少,原来是亚共析碳钢的可能变成共析或过共 析组织;含碳量ωc<2.11%的钢中出现莱氏体,例 如高速钢(ωc=0.7一0.8%),但在铸态组织中就有莱 氏体,故又称莱氏体钢。
10
• 6、1、3 合金元素对钢在加热和冷却时转变影响 • 1、对钢在加热转变的影响 • (1)对奥氏体化的影响 • (2)对奥氏体晶粒尺寸的影响 • 2、对过冷奥氏体转变的影响
1Cr18Ni9等均为奥氏体钢。
第五章合金钢-解析精选课件PPT

⑴ Ni、Mn、Co、C、 N 等是扩大奥氏体相 区的元素,使A1、A3 点下降,A4点上升。
当Mn13%或Ni9%时,S点降到0℃以下,室温下 为单相奥氏体组织,称奥氏体钢。
2021/3/2
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⑵ Cr、Mo、Si、Ti、 W、Al等是缩小奥 氏体相区的元素, 使A1、A3点上升, A4点下降。
当Cr13%时,奥氏 体相区消失,室温 下为单相铁素体组 织,称铁素体钢。
2021/3/2
铬对奥氏体相区的影响
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2、对E点和S点位置的影响 所有合金元素均使E点和S点左移,即这两点的含
碳量下降,使碳含量比较低的钢出现过共析组织 (如4Cr13)或共晶组织(如W18Cr4V)。
2021/3/2
钢中碳化物
2021/3/2
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⑵ W、Mo、Cr为中碳化物形成元素,碳化物的稳 定性、熔点、硬度、耐磨性较高,如W2C等。
⑶ Mn、Fe为弱碳化物形成元素,碳化物的稳定性、 熔点、硬度、耐磨性较低,如Fe3C等。
2021/3/2
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㈡ 对Fe - Fe3C相图的 影响
锰对奥氏体相区的影响
1、对奥氏体相区的 影响
高速钢
⑶ 防止第二类回火脆性
加W、Mo可防止第二类 回火脆性。
2021/3/2
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第二节 钢的分类及编号
一、钢的分类 1、按化学成分分
低合金钢 合金元素总量 5% 合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10%
高合金钢 合金元素总量 10%
2021/3/2
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二、按钢的用途分类
(1)合金结构钢 合金结构钢用于 制造各种机械零件和工程结构件。
5、不锈钢与耐热钢
牌号前面数字表示碳质量分数的千倍。
合金钢 PPT课件

§4.2
合金结构钢
牌号及其表示方法
一般表示方法:“两位数字+元素符号+数字+……”
表示含碳量,万 分之一为单位
高级优质钢在最后 加A表示
表示合金含量,百分之一为 单位,四舍五入取整,当含 碳量低于1.5%时,数字省略
举例
60Si2Mn 18Cr2Ni4WA
w(C)=0.6%, w(Si)=1.5-2.4%, w(Mn) ﹤1.5% w(C)=0.18%, w(Cr)=1.5-2.4%, 高级优质钢 w(Ni) =3.5-4.4%, w(W)﹤1.5%
化学成分:w(C) =(0.3-0.6)%,
Cr、Ni、Mn 提高淬透性和强度 W、Mo、V 产生二次硬化,提高红硬性
应用:中小型模具 —— 5CrMnMo 等。
大型模具 —— 6Cr2W8V等,淬透性好。
量具钢
三、量具钢:用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺旋测微
仪等各种测量工具的钢
性能要求:高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性。
§4.1
合金钢
§4.1
合金钢
1. 什么是合金钢? 在冶炼碳素钢时有目的的加入一种或几种合金元素 所得到的具有特定性能的钢。 2. 常加入的合金元素有哪些? Mn、Si、Ni、V、Mo、Cr、Ti、B、Al等 3. 为什么要加入这些合金元素? 有针对性地改善钢的淬透性、强硬度、高温强度、耐 磨性、耐腐蚀性、导电性和磁性等性能。
细化晶粒,进一步增加回火稳定性
性能:
HRC60以上,使用温度200-600℃
刃具钢
常用的低合金刃具钢
9SiCr、9Mn2V等,用于几何形状复杂、加工精度要求较高、切削速 度不大的板牙、丝锥、铰刀、搓丝板等
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第三节 合金结构钢
• 一、低合金结构钢(普通低合金钢)
• 低合金结构钢:ωc=(0.10~0.25)%并含有少量(多在 3%以下)合金元素的普通低碳结构 – 钢。通常在热轧或正火状态下使用。
• 常用牌号:16Mn:16表示平均含碳量为0.16%左右, Mn后无数字表示该元素的平均质量分数在1.5%以下。
• 合金弹簧钢一般ωc=(0.45~0.7)%,常加的合金元素是 Si和Mn,有些弹簧钢中还加入Cr、W、V等合金元素。
• 五、滚动轴承钢
• 滚动轴承钢:ωc=(0.95~1.15)%,钢中加入铬增加钢的 淬透性,对于大型轴承用钢,还加入Si、Mn等.
• 常用牌号:GCrl5:“G”代表滚动轴承钢,Cr后面的数 代表大约ωcr的千分数.
• 1.合金元素对奥氏体相区的影响(81221)
• 2.合金元素 对奥氏体冷却转变的影响
• 2.合金元素 对奥氏体冷却转变的影响
• 合金元素不同程度地提高过冷奥氏体的稳定性,使奥氏 体等温转变图(C曲线)右移,马氏体临界冷却速度 (VK)减小,从而提高钢的淬透性。
• 3.合金元素对回火转变的影响
尤其是板牙、丝锥、搓丝板和绞刀等。 • CrWMn 钢 其 突 出特 点 是 淬 火 变 形 很 小 , 故 称 为 “ 微 变 形
钢”。主要用于制造要求淬火变形小的、较精密的低速切 削 刀具、冷冲模具和耐磨零件(如淬硬精密丝杠)。 • 9Mn2V:部分代替CrWMn钢和T10A钢使用。 • 低合金工具钢常用的热处理是:锻造后进行球比退火,加工成 工具后进行淬火再低温回火。
• ( 3 ) 超 硬 高 速 钢 : 常 用 牌 号 有 W18Cr4VCo5 、 W12Cr4V5Co5、W6Mo5Cr4V2Co5等,热硬性超过普通 高速钢。但大多强度和韧性较低,磨削性差,主要用于制 造加工超高强度钢和特种合刃具。
第八章 合金钢
第一节 合金元素在钢中的作用
• 一、与Fe和C的作用 • 1.合金元素与Fe的作用
第八章 合金钢
第一节 合金元素在钢中的作用
• 一、与Fe和C的作用 • 1.合金元素与Fe的作用
• 大多数合金元素能溶入铁索体,形成合金铁素体,产生固 溶强化,使铁素体的强度、硬度提高。
• 2.元素与C的作用
第二节 合金钢的分类
• 一.按主要用途分
• 1.合金结构钢:主要用于重要的机械零件和工程结构; • 2.合金工具钢:主要用于重要的工模具; • 3.特殊钢:具备特殊的物理或化学性能,用于有特
殊要求的零件。如不锈钢、耐热钢等。
二.按合金元素的含量分
• 1.低合金钢:钢中合金元素的质量分数总量不超过5%;
• 六、易切削结构钢
• 易切钢牌号用“易”字汉语拼音首了母Y起头,其后两 位数为平均Wc的万分数。
第四节 合金工具钢和高速工具钢
• 一、量具刃具及冷作模具用合金工具钢
• 1.低合金工具钢 • 常用的低合金工具钢是9SiCr、CrWMn和9Mn2V。 • 9SiCr:用于制造要求淬火变形较小和刀刃细薄的低速切削工具,
• 2.高速钢的热处理特点
• 2.高速钢的热处理特点
• 淬火温度很高,回火温度高和多次回火。
3.高速钢的种类和应用
• (1)钨系高速钢:常用的牌号是W18Cr4V(简称 18-41钢),热硬性高,淬火温度范围稍宽,磨削性好,适 于制造一般的高速钢刀具。
• (2)钨钼系高速钢:常用的牌号是W6Mo5Cr4V2(65-4-2钢),热硬性、耐磨性与W18Cr4V钢差不多,主 要优点淬火回火后的强度、韧性比W18Cr4V钢好,在 950~1100℃高温下的热塑性好,待别适于热轧、扭制 等热加工成形的刃具(如麻花钻)和要求强度、韧性较 高的工模具。
• 2.高合金工具钢 • 常用牌号:Cr12和Cr12MoV • 二、热作模具用合金工具钢 • 常用的热锻模具钢:5CrNiMo和5CrMnMo。 • 常用的热挤压模和压铸模钢:3Cr2W8V。
• 三、高速工具钢(高速钢)
• 1.高速钢的主要性能和化学成分 • ωc=(0.55~0.9)%,主加合金元素为W、Mo、V、Cr。 • 热硬性:钢在高温下保持高的硬度和耐磨性的能力。
• 提高钢的耐回火性(回火稳定性)
• 二次硬化:回火时若钢中含有较强碳化物形成元素(如 W、 Mo、V)较多时,在 500~600℃回火后,将析出极细的 特殊碳化物,从而引起回火钢硬度升高的现象。
• 综上所述,合金钢的力学性能比碳钢好,主要是因为合 金元素提高了钢的淬透性和耐回火性,及细化奥氏体晶粒 和使铁素体固溶强化的结果。所以,合金元素对钢的作用, 大多要通过热处理才能发挥出来,故合金钢多在热处理状 态下使用。
• 这类钢成本低、产量大,主要用于较重要的工程结构, 如大桥、电视塔、车辆、船舶等。
• 二、合金渗碳钢
• 合金渗碳钢:一般ωc=(0.12~0.25)%,主加合金元素是 能显著提高淬透性的元素(Mn、Cr、Ni、B等)。
• 常用牌号: 20CrMnTi:20表示平均含碳量为0.20%左 右,Cr、Mn、Ti后无数字表示该元素的平均质量分数在 1.5%以下。
• 2.中合金钢:钢中合金元素的质量分数总量为(5~10) %;
• 3.高合金钢:钢中合金元素的质量分数总量大于10%。
• 三.按金相组织分
• • 按正火处理后的组织可分为珠光体类钢、马氏体类钢、
贝氏体类钢、奥氏体类钢。 • • 按退火状态的组织可分为亚共析钢(铁素体十珠光体)、
共析钢(珠光体)。、
• 三、调质钢
• 合金调质钢一般ωc=(0.25~0.5)%,主加合金元素是Cr、 Ni、Si、Mn等。
• 调质钢常用于制造要求综合力学性能好(强韧并兼)的 各种重要零件,应用很广。
• 常用牌号:40Cr:40表示平均含碳量为0.40%左右,Cr 后无数字表示该元素的平均质量分数在1.5%以下。
• 四、合金弹簧钢
• 非碳化物形成元素溶入铁中形成固溶体,如 Ni、Co、Cu、 Al、Si等;
• 碳化物形成元素在钢中与C化合成碳化物,按与碳的亲合 力由弱到强排列为:Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ti。
二、合金元素对Fe-Fe3C平衡图的影响
• 1.合金元素对奥氏体相区的影响(81221)
二、合金元素对Fe-Fe3C平衡图的影响