合金钢知识课件

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