第七章合金钢热
第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
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。
第七章 合金钢简答题
第七章合金钢碳钢具备很多优点，在机器制造业中获得了广泛应用。
但是碳钢淬透性低、回火抗力差、不具备特殊的物理、化学性能，且屈强比低，约为0.6。
而合金钢屈强比一般为0.85～0.9。
在零件设计时，屈服强度是设计的依据。
所以，碳钢的强度潜力不能充分发挥。
为了满足使用要求，必须选用合金钢。
1、合金元素对钢中基本相有哪些影响？答：⑴与碳亲合力很弱的合金元素，溶入铁素体内形成合金铁素体，对基体起固溶强化作用，与碳不发生化合反应。
⑵与碳亲合力较强的合金元素，一般能置换Fe3C中的铁原子，形成合金Fe3C。
合金Fe3C较Fe3C稳定性略高，硬度较为提高，是低合金钢中存在的主要碳化物。
⑶与碳亲合力很强的合金元素，且含量大于5％，易形成特殊碳化物。
它比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度、耐磨性和回火稳定性。
2、普通低合金钢与含碳量相同的碳素钢相比有什么特点？这类钢常用于哪些场合？钢中合金元素主要作用是什么？答：普通低合金钢是一种低碳、低合金含量的结构钢，其含碳量＜0.2％，合金元素含量＜3％。
与具有相同含碳量的碳素钢相比具有较高的强度，较高的屈服强度，因此，在相同受载条件下，使结构的重量减轻20～30％。
具有较低的冷脆转变温度（-30℃）。
普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。
因此它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。
钢中合金元素的主要作用：Mn—强化铁素体基体；V、Ti—细化铁素体晶粒，形成碳化物起弥散强化的作用；Cu、P—提高钢对大气的抗蚀能力。
3、普通低合金钢常用于哪些场合？对性能有何要求？如何达到这些性能要求？答：普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。
由于它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。
因此对它的性能要求如下：良好的综合力学性能，σs＝350～650 MPa，δ＝16～23％，αk＝60～70 J/cm2；良好的焊接性、冷热加工性；较好的抗蚀性；低的冷脆转化温度，一般为-30℃。
合金钢热处理
合金钢热处理
合金钢热处理是指将合金钢加热到一定温度，保持一段时间后再进行冷却的工艺过程。
通过热处理可以改变合金钢的组织和性能，提高其硬度、强度、耐腐蚀性等。
常见的合金钢热处理方法包括退火、正火、淬火、调质等。
1. 退火：将合金钢加热至一定温度，保温一段时间后慢慢冷却。
退火可以消除合金钢内部的应力，改善其可加工性和韧性。
2. 正火：将合金钢加热至适当温度，经过一定时间保温后以空气冷却。
正火可以使合金钢的组织均匀化，提高其硬度和强度。
3. 淬火：将合金钢加热至适当温度，迅速冷却。
淬火可以使合金钢的组织变为马氏体，从而提高硬度和强度。
4. 调质：先进行淬火处理，然后将合金钢重新加热至一定温度保温一段时间，最后进行适当冷却。
调质可以减轻淬火带来的内部应力，提高合金钢的韧性和耐蚀性。
不同的合金钢成分和要求会选择不同的热处理方法，以达到预期目标。
合理的热处理可以提高合金钢的整体性能，延长其使用寿命。
合金钢及其热处理工艺
合金钢及热处理工艺第一篇结构钢各类结构钢的含碳量及热处理方法第一节调质钢调质钢分低淬透性调质钢中淬透性调质钢高淬透性调质钢一、低淬透性调质钢油淬临界直径最大为30~40mm，合金元素种类少，总含量不大于2.5%，常用的有铬钢、锰钢、铬硅钢和含硼钢。
如30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、42Mn2V、40MnB等（一）40Cr过热倾向不大，淬火性较好，回火稳定性较高，经调质后能获得较高的综合机械性能。
因此它是应用最广的调质钢之一。
40Cr有两种加工路线；1）硬度较高（HB341~451）锻造-正火（退火）-加工-调质2）硬度较低（HB255~285）锻造-调质-加工调质前是否进行正火或退火，关键在于锻造的掌握上，掌握得好，可以从略。
淬火温度水淬830~850℃；油淬850~870℃。
40Cr也可以制造经表面硬化处理的零件，如气体碳氮共渗，感应加热。
（二）45Mn2能促进钢的晶粒长大，显著提高钢的淬透性，45Mn2有较敏感的回火脆性，高温回火后要快冷（水或油中冷却）。
淬火温度810~840℃，油淬。
（三）硅锰钢硅全部溶入铁素体，固溶强化效果显著，但含量过多（＞2%）将会较多地降低塑性和韧性。
硅能提高淬透性，单一不明显，与锰或铬复合加入，效果显著。
但与锰或铬共存，回火脆性敏感。
此外，含硅的钢易产生脱碳现象。
常用的有35SiMn和42SiMn，它们既没有锰钢那样容易过热，也没有硅钢那样容易脱碳，但高温回火后必须快冷。
（四）含硼调质钢硼突出的作用是提高淬透性，并且加入量很少（0.0005~0.001%）时就效果显著,当有效硼在0.001%以下时,淬透性随含硼量增加增加,当超过0.001%,淬透性保持不变,超过0.003%,冲击韧性下降,即”硼脆”超过0.007%引起热脆性,增加热加工困难.含硼量一般都控制在0.0005~0.0035%,可代替1.6%Ni、0.3%Cr、0.2%Mo、0.2~0.7%Mn 的作用.微量硼对钢的过热倾向与回火脆性倾向略有增大的作用,而对回火稳定性则无影响.在淬火冷却时，硼有促进未淬透部分出现针状铁素体的作用，使钢的韧性降低，40MnB锻造后，为改善组织，提高切削性，进行预先热处理，通常采用正火，而不是退火，以防止硼相析出造成硼脆。
第七章 合金元素在钢中作用
4．常用钢种
40 40 4ZSiMn 低淬透性合金调质钢 Cr、 MnB、 38 40 中淬透性合金调质钢 CrMoAl、 CrNi 高淬透性合金调质钢 CrMnMo、 Cr Ni4WA 40 25 2
四、合金弹簧钢
1．弹簧性能特点
要求必须具有高的弹性极限，高的屈 要求必须具有高的弹性极限， 强比（Gs/50）高的疲劳强度（ 强比（Gs/50）高的疲劳强度（尤其 是缺口疲劳强度） 是缺口疲劳强度）及足够韧性。
4.合金元素对M相变温度也有影响 4.合金元素对M
大多数合金元素使Ms点下降 大多数合金元素使Ms点下降
第二节 合金钢的分类与编号
一、合金钢分类 通用分类方法有 : 1．按合金元素的质量分数 2．按合金元素的种类分：铬钢、锰钢、铬镍 按合金元素的种类分：铬钢、锰钢、 钢、硅锰钼钒钢等 3．按主要用途分
建 筑 及 工 程 用 结 构 钢 结构钢 机 械 制 造 用 结 构 钢 工 具 钢 特 殊 性 能 钢
二、合金钢的牌号
命名原则：由钢中碳的质量分数、 命名原则：由钢中碳的质量分数、 合金元素的种类和质量分数的组合 来表示。 来表示。当钢中合金元素的平均质 量分数<1.5%钢号中只标出元素符 量分数<1.5%钢号中只标出元素符 不标明元素的平均质量分数。 号，不标明元素的平均质量分数。 >1.5%、2.5%、3.5%在元素符 当>1.5%、2.5%、3.5%在元素符 号的后面相应标出2 ……。 号的后面相应标出2、3、4……。
例：20crMnTi钢制造汽车变速箱 20crMnTi钢制造汽车变速箱 齿轮工艺路线： 齿轮工艺路线： 锻造 正火 加工齿形 局部镀 铜（防渗碳） 渗碳 防渗碳） 预冷淬火+ 预冷淬火+ 低温回火 喷丸 磨齿 20crMnTi汽车变速齿轮热处理工 20crMnTi汽车变速齿轮热处理工 艺曲线及显微组织与力学性能。 艺曲线及显微组织与力学性能。
金属工艺第5-7章答案
作业第六章钢的热处理一、名词解释1、钢的热处理—是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。
2、等温冷却转变—工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。
3、连续冷却转变—工件奥氏体化后，以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。
4、马氏体—碳或合金元素在α—Fe中的过饱和固溶体。
5、退火—将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
6、正火—工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
7、淬火—工件加热奥氏体化后，以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。
8、回火—工件淬硬后，加热到Ac1以下的某一温度，保持一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
9、表面热处理—为了改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。
10、真空热处理—在低于一个大气压（10-1～10-3Pa）的环境中加热的热处理工艺。
11、渗碳—为了提高工件表面碳的质量分数，并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。
12、渗氮—在一定温度下，与一定介质中，使氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。
二、填空题1、整体热处理分为退火、正火、淬火和回火等。
2、表面淬火的方法有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、接触电阻加热表面淬火、电解液表面淬火等。
3、化学热处理包括渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗硼等。
4、热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。
5、共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P(珠光体) 、 S(索氏体) 和 T(托氏体) 。
6、贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种。
7、淬火方法有：单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火等。
8、常用的退火方法有：完全退火、球化退火和去应力退火等。
9、常用的冷却介质有油、水、空气等。
10、常见的淬火缺陷有过热与过烧、氧化与脱碳、硬度不足与软点、变形与开裂等11、感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为高频感应加热、中频感应加热和工频感应加热三种。
第七章铁合金
第七章铁合金第二节铁合金产品分类一、普通铁合金二、特种铁合金第三节铁合金产品产量统计一、高炉铁合金产量（一）实物产量（二）标准量二、电炉铁合金产量（一）实物产量（二）标准量三、产品产量数字的调整第四节高炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法一、锰铁合格率二、低硅锰铁率三、燃料比四、入炉锰矿消耗五、入炉熔剂消耗六、锰金属回收率七、炼铁工人实物劳动生产率八、高炉利用系数九、平均日产量十、高炉休风率（一）扣除待料待电的休风率（二）不扣待料待电的休风率十一、高炉慢风率十二、人造块矿使用率十三、入炉锰矿品位（一）不扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位（二）扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位十四、入炉焦炭灰分十五、冶炼强度十六、热风温度十七、焦炭负荷十八、富氧率十九、风量二十、热风压力二十一、炉顶压力二十二、炉顶温度二十三、锰铁平均化学成分（一）锰铁平均含锰（二）锰铁平均含硅（三）锰铁平均含磷二十四、入炉锰矿平均化学成分（一）入炉锰矿平均含铁（二）入炉锰矿平均含二氧化硅（三）入炉锰矿平均含氧化钙（四）入炉锰矿平均含氧化镁（五）入炉锰矿平均含磷（六）入炉锰矿平均碱度（七）入炉锰矿锰铁比（八）入炉锰矿磷锰比二十五、入炉熔剂平均化学成分（一）入炉熔剂平均含氧化钙（二）入炉熔剂平均含氧化镁（三）入炉熔剂平均含二氧化硅（四）入炉熔剂平均有效碱性氧化物含量二十六、炉渣平均化学成分（一）炉渣平均含氧化钙（二）炉渣平均含氧化镁（三）炉渣平均含二氧化硅（四）炉渣平均含氧化锰（五）炉渣平均含三氧化二铝（六）炉渣平均碱度二十七、炉渣数量及渣铁比（一）炉渣数量（二）渣铁比二十八、瓦斯灰数量及灰铁比（一）瓦斯灰数量（二）灰铁比二十九、净煤气含尘量三十、高炉悬料、坐料及塌料次数三十一、损坏风口、渣口水套的个数第五节电炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法一、电炉铁合金产品质量指标（一）电炉铁合金合格率（指一次合格率）（二）计划牌号符合率二、单位产品电耗及工序能耗三、单位产品主要原材料消耗四、主要元素冶炼回收率五、工人实物劳动生产率六、电炉日历利用系数七、平均日产量八、电炉日历作业率九、精炼电炉炉衬寿命十、电炉平均功率十一、电炉铁合金渣铁比第二节铁合金产品分类我国将铁合金产品按功能不同分为“普通”和“特种”铁合金两大类，普通铁合金一般包括硅铁、高碳锰铁、锰硅合金和中、低碳锰铁等，主要作为钢冶炼的脱氧剂以及铸造时改善铸件性能；特种铁合金包括高碳铬铁、中、低碳铬铁、微碳铬铁、氮化铬铁、氮化锰铁、硅铬合金、稀土铁合金、硅钙合金、钼铁等，主要作为钢冶炼的合金添加剂，构成钢的实体成分，用于冶炼优质钢和特殊钢。
第七章金属热处理原理复习题（已做完）
第七章⾦属热处理原理复习题（已做完）第七章《⾦属热处理原理》部分复习题⼀、名词解释：1.实际晶粒度：某⼀具体热处理或热加⼯条件下的奥⽒体的晶粒度叫实际晶粒度2.马⽒体、贝⽒体（上贝⽒体和下贝⽒体）：过冷奥⽒体的等温转变中温转变时渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物称为贝⽒体，上贝⽒体(B上)：550℃～350℃，呈⽻⽑状，⼩⽚状的渗碳体分布在成排的铁素体⽚之间，下贝⽒体(B 下)：350℃～Ms：在光学显微镜下为⿊⾊针状，在电⼦显微镜下可看到在铁素体针内沿⼀定⽅向分布着细⼩的碳化物(Fe2.4C)颗粒。
贝⽒体：过冷奥⽒体的连续冷却转变时碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体。
⼆、填空题：1．钢加热时奥⽒体形成是由奥⽒体形核；晶核的长⼤；未溶碳化物（Fe3C）溶解；奥⽒体成分均匀化等四个基本过程所组成。
2．在过冷奥⽒体等温转变产物中，珠光体与屈⽒体的主要相同点是都是它们都是珠光体类型的组织，不同点是层间距不同，且珠光体层间距较⼤，屈似体层间距最⼩。
3．⽤光学显微镜观察，上贝⽒体的组织特征呈⽻⽑状状，⽽下贝⽒体则呈⿊⾊针状。
4．与共析钢相⽐，⾮共析钢C曲线的特征是多⼀条过冷A→F或(Fe3CⅡ)的转变开始线，亚共析钢左上部多⼀条过冷A转变为铁素体（F）的转变开始线，过共析钢多⼀条过冷A中析出⼆次渗碳体(Fe3CII) 开始线。
5．马⽒体的显微组织形态主要有板条状、针状两种。
其中板条状马⽒体的韧性较好。
6．⾼碳淬⽕马⽒体和回⽕马⽒体在形成条件上的区别是前者是在淬⽕中形成，后者在低温回⽕时形成，在⾦相显微镜下观察⼆者的区别是前者为⽵叶形，后者为⿊⾊针装。
7．⽬前较普遍采⽤的测定钢的淬透性的⽅法是“末端淬⽕法”即端淬试验。
三、判断题：1．所谓本质细晶粒钢就是⼀种在任何加热条件下晶粒均不发⽣粗化的钢。
（×）2．当把亚共析钢加热到A c1和A c3之间的温度时，将获得由铁素体和奥⽒体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥⽒体的碳含量总是⼤于钢的碳含量。
合金钢及其热处理工艺
合金钢及热处理工艺第一篇结构钢各类结构钢的含碳量及热处理方法第一节调质钢调质钢分低淬透性调质钢中淬透性调质钢高淬透性调质钢一、低淬透性调质钢油淬临界直径最大为30~40mm，合金元素种类少，总含量不大于2.5%，常用的有铬钢、锰钢、铬硅钢和含硼钢。
如30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、42Mn2V、40MnB等（一）40Cr过热倾向不大，淬火性较好，回火稳定性较高，经调质后能获得较高的综合机械性能。
因此它是应用最广的调质钢之一。
40Cr有两种加工路线；1）硬度较高（HB341~451）锻造-正火（退火）-加工-调质2）硬度较低（HB255~285）锻造-调质-加工调质前是否进行正火或退火，关键在于锻造的掌握上，掌握得好，可以从略。
淬火温度水淬830~850℃；油淬850~870℃。
40Cr也可以制造经表面硬化处理的零件，如气体碳氮共渗，感应加热。
（二）45Mn2能促进钢的晶粒长大，显著提高钢的淬透性，45Mn2有较敏感的回火脆性，高温回火后要快冷（水或油中冷却）。
淬火温度810~840℃，油淬。
（三）硅锰钢硅全部溶入铁素体，固溶强化效果显著，但含量过多（＞2%）将会较多地降低塑性和韧性。
硅能提高淬透性，单一不明显，与锰或铬复合加入，效果显著。
但与锰或铬共存，回火脆性敏感。
此外，含硅的钢易产生脱碳现象。
常用的有35SiMn和42SiMn，它们既没有锰钢那样容易过热，也没有硅钢那样容易脱碳，但高温回火后必须快冷。
（四）含硼调质钢硼突出的作用是提高淬透性，并且加入量很少（0.0005~0.001%）时就效果显著,当有效硼在0.001%以下时,淬透性随含硼量增加增加,当超过0.001%,淬透性保持不变,超过0.003%,冲击韧性下降,即”硼脆”超过0.007%引起热脆性,增加热加工困难.含硼量一般都控制在0.0005~0.0035%,可代替1.6%Ni、0.3%Cr、0.2%Mo、0.2~0.7%Mn 的作用.微量硼对钢的过热倾向与回火脆性倾向略有增大的作用,而对回火稳定性则无影响.在淬火冷却时，硼有促进未淬透部分出现针状铁素体的作用，使钢的韧性降低，40MnB锻造后，为改善组织，提高切削性，进行预先热处理，通常采用正火，而不是退火，以防止硼相析出造成硼脆。
第七章 工业用钢习题参考答案
第七章工业用钢习题参考答案第七章工业用钢习题参考答案一、解释下列名词1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在0.0218%～2.11%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大 Fe-Fe3C 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_ 。
2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。
3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
《金属材料及热处理》课程标准
金属材料与热处理课程标准课程名称：金属材料与热处理课程性质：职业能力必修课学分：4计划学时：64＜理论56,实践8〕适用专业：机械设计与制造17.1〔一〕前言1.课程定位：本课程是机械类各专业一门重要的技术基础课.其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料与非金属材料的牌号等.是机械类各技术专业必须掌握的一门综合性应用技术基础课程.本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识,为学习专业理论,掌握专业技能打好基础.通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求：2.设计思路3.与前后课程的联系前续课程为《机械制图》,《高等数学》,后续课程包括《机械设计基础》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》；〔二〕课程目标1.总体目标2.具体目标＜1＞知识目标1〕了解金属学的基本知识；2〕掌握常用金属材料的牌号、性能与用途；3〕了解金属材料的组织结构与性能之间的关系；4〕了解热处理的一般原理与其工艺；5〕了解热处理工艺在实际生产中的应用；<2>能力目标1〕初步具有选用工程材料的能力；2〕初步具有在实际生产中应用热处理工艺的能力；<3>素质目标1〕培养学生具有创新精神和实践能力；2〕培养严谨的科学态度和良好的职业道德；3.学时分配（三）课程内容与要求绪论第一章•金属材料的性能:第二章常见金属的结构与结晶第四章二元合金第五章铁碳合金第六章钢的热处理第七章合金钢第八章特殊性能钢寻酒0B1S耳g酱曲逑□! > WU冈亘/imj可HawvHl*vHl*冈冈n>/g同®§=DrwvHl*游nnj>CXCf潯«烟B vHl*刪Illi =Drin夷i帝艸曲电［靠诺圉另彳》■甫巻丰乍常：皿d点潯«2«B斗删H曲因1.教材选用和编写建议〔1〕选用教材《金属材料与热处理》、机械工业、丁仁亮（2）参考教材[1]邓文英.金属工艺学:上册.第4版.:高等教育,2001.[2]刘世荣.金属学与热处理.:机械工业,1985.[3]戴枝荣.工程材料与机械制造基础-工程材料.:高等教育,1992.[4]陈培里.工程材料与热加工.:高等教育,2007.2.教学建议〔1〕本课程采用实物、教具、多媒体、仿真软件等形式辅助教学,突出感性认知,帮助学生理解.〔2〕根据课程的教学目标,应注重实践教学,在教学过程中,多联系实际生产需求,多去实训中心,加强对学生动手能力的培养.在实践教学中注重学生安全意识的培养,加强其职业素质的培养,提高学生的综合素质.3.教学考核评价建议结合课堂提问、学生作业、平时测绘、动手操作能力与考试情况,综合评价学生成绩.本课程考试成绩与平时成绩相结合.考试成绩占70%,平时成绩占30%.4.课程资源的开发与利用〔1〕常用课程资源的开发和利用挂图、幻灯片、投影仪、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等,这些资源有利于次创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库.〔2〕积极开发和利用网络课程资源充分利用电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多媒体转换,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,使学生从单独的学习向合作学习转变.。
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
合金钢及其热处理工艺
合金钢及热处理工艺第一篇结构钢各类结构钢的含碳量及热处理方法第一节调质钢调质钢分低淬透性调质钢中淬透性调质钢高淬透性调质钢一、低淬透性调质钢油淬临界直径最大为30~40mm,合金元素种类少，总含量不大于2.5%,常用的有铬钢、锰钢、铬硅钢和含硼钢。
女口30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、42Mn2V、40MnB 等（一）40Cr过热倾向不大，淬火性较好，回火稳定性较高，经调质后能获得较高的综合机械性能。
因此它是应用最广的调质钢之一。
40Cr有两种加工路线；1）硬度较高（HB341~451）锻造-正火（退火）-加工-调质2）硬度较低（HB255~285）锻造-调质-加工调质前是否进行正火或退火，关键在于锻造的掌握上，掌握得好，可以从略。
淬火温度水淬830~850C ；油淬850~870C。
40Cr也可以制造经表面硬化处理的零件，如气体碳氮共渗，感应加热。
（二）45Mn2能促进钢的晶粒长大，显著提高钢的淬透性，45Mn2有较敏感的回火脆性，高温回火后要快冷（水或油中冷却）。
淬火温度810~840C，油淬。
（三）硅锰钢硅全部溶入铁素体，固溶强化效果显著，但含量过多（＞2%）将会较多地降低塑性和韧性。
硅能提高淬透性，单一不明显，与锰或铬复合加入，效果显著。
但与锰或铬共存，回火脆性敏感。
此外，含硅的钢易产生脱碳现象。
常用的有35SiMn和42SiMn，它们既没有锰钢那样容易过热，也没有硅钢那样容易脱碳，但高温回火后必须快冷。
（四）含硼调质钢硼突出的作用是提高淬透性，并且加入量很少（0.0005~0.001%）时就效果显著，当有效硼在0.001%以下时，淬透性随含硼量增加增加，当超过0.001%,淬透性保持不变，超过0.003%冲击韧性下降，即”硼脆”超过0.007%引起热脆性，增加热加工困难.含硼量一般都控制在0.0005~0.0035%可代替1.6%Ni、0.3%Cr、0.2%Mo、0.2~0.7%Mn 的作用.微量硼对钢的过热倾向与回火脆性倾向略有增大的作用，而对回火稳定性则无影响.在淬火冷却时，硼有促进未淬透部分出现针状铁素体的作用，使钢的韧性降低，40MnB 锻造后，为改善组织，提高切削性，进行预先热处理，通常采用正火，而不是退火，以防止硼相析出造成硼脆。
工程材料知识点总结(全)
第二章材料的性能1、布氏硬度布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。
缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度（硬度少于450HB）。
2、洛氏硬度HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。
缺点：测量结果分散度大。
3、维氏硬度维氏硬度所用载荷小，压痕浅，适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度，载荷可调范围大，对软硬材料都适用。
4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能，用磨损量来表示。
分类有黏着磨损（咬合磨损）、磨粒磨损、腐蚀磨损。
5、接触疲劳：（滚动轴承、齿轮）经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。
6、蠕变：恒温、恒应力下，随着时间的延长，材料发生缓慢塑变的现象。
7、应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。
第三章金属的结构与结晶1、晶体中原子（分子或离子）在空间的规则排列的方式为晶体结构。
为便于描述晶体结构，把每个原子抽象成一个点，把这些点用假想直线连接起来，构成空间格架，称为晶格。
晶格中每个点称为结点，由一系列原子所组成的平面成为晶面。
由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。
晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。
①体心立方晶格晶格常数用边长a表示，原子半径为√3a/4，每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2（个）。
属于体心立方晶格的金属有铁、钼、铬等。
②面心立方晶格原子半径为√2a/4，每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4（个）典型金属（金、银、铝、铜等）。
③密排六方晶格每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6（个）。
典型金属锌等。
合金钢是在碳钢的基础上
二、合金元素在钢中的作用
合金元素在钢中可以两种形式存在：一是 溶解于碳钢原有的相中，另一种是形成某些碳 钢中所没有的新相。在一般的合金化理论中， 按与碳亲合力的大小，可将合金元素分为碳化 物形成元素与非碳化物形成元素两大类。常用 的合金元素有以下几种：
非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、 Al、N、B；
如在高速钢中虽然含碳量只有0708但是由于e点的左移在铸态下会得到莱氏体组织成为莱图71锰对奥氏体区的影响图72铬对奥氏体区的影响2缩小奥氏体区的元素缩小奥氏体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
第七章 工业用钢 通常所指的钢铁材料是钢和铸铁的总称，指 所有的铁碳合金。 在工业用钢中除铁、碳之外，还含有其它元 素。分常存元素；偶存元素；隐存元素和合金元 素。常存元素有锰、硅、硫、磷。偶存元素是由 于矿石产地不同（有与铁共存的共生矿混入）及 以废钢为原料，在冶炼及工艺操作时带入钢中， 如铜、钛、钒、稀土元素等。隐存元素是指原子 半径较小的非金属元素，如氧、氢等。合金元素 是指为改变成分特别添加的元素，如铬、镍、钨、 钼、钒等。
当钢中合金元素含量超过一定限度
时，可以生成一些碳钢中没有的新相。 其中最重要的是由强碳化物形成元素生 成的各种合金碳化物（如W2C、VC、 TiC等）。它们熔点高、硬度高，加热 时很难溶于奥氏体中，因此对钢的机械 性能及工艺性能有很大影响。
shenlong 第七章钢在加热 和冷却时的转变 上海理工大学材料学院 - 本
本质粗晶粒钢：随加热温 度升高，奥氏体晶粒迅 速长大； 本质细晶粒钢：在930℃ 以下随温度升高，奥氏 本质粗晶粒钢 体晶粒长大速度很缓 慢，当超过某一温度 （950~1000℃ ）以后， 本质细晶粒钢也可能迅 本质细晶粒钢 速长大，晶粒尺寸甚至 超过本质粗晶粒钢。
图 奥氏体晶粒长大的倾向与 温度的关系
α
→ C%
图 铁碳相图
Fe3C
§ 2 钢在加热时的转变
一 奥氏体形成的机理 1 奥氏体组织结构和性能
① 定义：C 及合金元素固溶于面心立方结构的 γFe 中形成的固溶体。 C溶于γ相八面体间隙中， R间隙 = 0.535 A ﹤ R c=0.77A →γ晶格畸变，并 非所有晶胞均可溶碳， 1148℃ → 2.5个晶胞溶一个C原子。 ② 性能：顺磁性；比容最小； 塑性好；线膨胀系数较大
W18Cr4V钢热处理工艺曲线
温度/℃
预备热处理
最终热处理
时间
6、临界温度与实际转变 温度
铁碳相图中PSK、GS、ES线分 别用A1、A3、Acm表示. 实际加热或冷却时存在着过冷 或过热现象，因此将钢加热时 的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示;冷却时的实际转变 温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。 由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册中的数 据是以30-50℃/h 的速度加热或冷却时测得的.
奥氏体有三种不同概念的晶粒度 (1) 初始晶粒度： 奥氏体转变刚结束时的晶粒大小。 ——通常极细小 (2) 实际晶粒度：
具体加热条件下获得的奥氏体晶粒大小 ①与具体热处理工艺有关： 热处理温度↑，时间↑ ，晶粒长大。 ②与晶粒是否容易长大有关
——— 引入本质晶粒度概念
（3）本质晶粒度 指钢在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长 大的倾向性，分为本质粗晶粒度和本质细晶 粒度。 测定方法：根据标准试验方法（YB27-64)，在 （930±10）℃保温3~8h后测定的奥氏体晶 粒大小，称为本质晶粒度。 若晶粒度为1-4 级：本质粗晶粒度钢， 5-8 级：本质细晶粒度钢。
合金钢热膨胀系数
合金钢热膨胀系数一、引言合金钢是一种高强度、高耐磨损的金属材料，广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
在使用过程中，合金钢的热膨胀系数是一个重要的物理参数，它决定了材料在受热时的变形程度，对于工程设计和生产具有重要意义。
二、什么是热膨胀系数热膨胀系数（Coefficient of thermal expansion）指的是物质在温度变化时单位温度变化所引起的长度变化比例。
通常用α表示，单位为1/K（开尔文），或者ppm/K（百万分之一/开尔文）。
其计算公式为：α = ΔL / (L * ΔT)其中，ΔL表示长度变化量，L表示初始长度，ΔT表示温度变化量。
三、合金钢的组成和性质合金钢是由铁和其他元素组成的合金材料。
其中添加的元素可以提高钢材的硬度、强度和耐腐蚀性能。
常见的合金元素包括铬、镍、钼等。
合金钢具有优异的力学性能和耐磨损性能，在高温下也具有较好的稳定性。
同时，合金钢还具有较低的热膨胀系数，这使其在高温下的变形量相对较小，从而保证了材料的稳定性和可靠性。
四、合金钢的热膨胀系数合金钢的热膨胀系数随着温度的升高而增加。
一般来说，合金元素含量越高，热膨胀系数越大。
以下是几种常见合金钢的热膨胀系数数据：1. 42CrMo4钢：α = 11.7 × 10^-6/K2. 4140钢：α = 12.2 × 10^-6/K3. H13钢：α = 12.5 × 10^-6/K4. D2钢：α = 11.5 × 10^-6/K需要注意的是，不同厂家生产的同种合金钢可能存在差异，因此在实际应用中需要根据具体情况进行测试和计算。
五、影响热膨胀系数的因素除了材料本身的组成外，还有其他因素会影响材料的热膨胀系数。
以下是几个主要因素：1. 温度：温度升高会导致热膨胀系数增加，因此在高温下使用的合金钢需要注意其热膨胀系数的变化。
2. 加工方式：不同的加工方式对材料的组织和晶粒大小有影响，从而影响热膨胀系数。
合金钢热处理过程中的组织变化及性能研究
合金钢热处理过程中的组织变化及性能研究合金钢是一种广泛应用于各种重工业领域的特种钢材，以其优异的力学性能而闻名于世。
但是，其性能的优化需要深入理解合金钢在热处理过程中的组织变化及其与性能之间的关系。
合金钢在热处理过程中的组织变化可以分为两类：固溶处理和时效处理。
固溶处理是将合金钢在高温下进行热处理，使其达到均匀的化学成分和均匀的组织结构；时效处理是在固溶处理后，将钢材在中低温下进行再热处理，使其组织达到更稳定的状态。
在固溶处理阶段，合金钢的化学成分发生变化，其晶界重排，沉淀物扩散等过程均对钢材的微观组织结构产生影响。
在此过程中，如果处理温度和时间不当，则会导致组织出现异常，进而对合金钢的力学性能产生影响。
在时效处理中，合金钢的硬度和强度随时间逐渐增加，但持续时间过长会导致组织中的碳化物粗大化，进而影响硬度和强度。
因此，选择合适的热处理工艺和时效参数非常重要。
合金钢热处理对合金钢的性能有着深远的影响。
以18CrNiMo7-6合金钢为例，固溶处理温度在830℃左右，时间为2小时左右，可获得均匀的单相组织；时效处理温度在620℃左右，时间为8小时左右，则可以获得最优化的力学性能。
从理论上讲，通过合适的固溶处理和时间处理，可以使确保合金钢的微观组织结构达到理想状态，并且获得优异的力学性能。
但实际上，由于合金钢的各种复杂性质以及加工成本和时间限制，实现理想的热处理状态非常困难。
在实际应用中，特定的用途可能需要特定的合金组成，不同合金钢的热处理特性也可能存在很大差异。
因此，在选择合金钢和进行热处理的过程中，需要结合实际情况和熟练的技术进行选择。
合适的热处理工艺可使得合金钢的微观组织结构达到最优，并且获得杰出的力学性能。
通过对合金钢热处理过程中的组织变化及其与性能之间的关系的研究，可以得出结论：在合金钢的固溶和时效处理中，需要结合实际工作的要求，综合考虑不同温度、时间、成分等因素，以达成最优化的处理效果。
合金钢热处理的特点及原因
合金钢热处理的特点及原因
1. 合金钢热处理那可是相当有特点啊！就说它能让材料的性能发生神奇的变化，就像灰姑娘摇身一变成公主一样。
比如汽车的齿轮，经过热处理后，硬度那叫一个杠杠的，耐磨又耐用，你说厉害不厉害！
2. 你知道吗，合金钢热处理的稳定性也超牛的呀！简直就像定海神针一样。
就拿飞机的零部件来说吧，经过处理后在各种恶劣环境下都能稳稳当当，这不就是我们想要的可靠吗？
3. 哎呀呀，合金钢热处理的精度控制也太重要啦！这就好比射箭要射中靶心一样。
像精密仪器里的那些小零件，热处理时对精度的把控得特别严格，不然怎么能保证仪器的精准度呢？
4. 合金钢热处理的适应性那可真是强得很呐！就如同变形金刚一样可以适应各种情况。
比如在不同的工业领域中，它可以根据需要进行调整，多牛气呀！
5. 嘿嘿，合金钢热处理还有一个特别之处，就是能提升材料的韧性！这就像给材料穿上了一层坚韧的铠甲。
像建筑用的钢梁，有了好的韧性才能更安全呀，是不是？
6. 哇塞，合金钢热处理的成本效益也不能小瞧啊！这可是关乎到钱包的事儿呢。
合理进行热处理，能让材料发挥最大价值，这难道不是省了一大笔钱吗？
7. 不得不说，合金钢热处理的工艺创新那是永不停歇的哟！就好像科技的脚步一直向前。
未来肯定会有更多更厉害的热处理方法出现，让我们拭目以待吧！
我的观点结论就是：合金钢热处理真是太神奇、太重要啦，在各个领域都有着不可或缺的地位！。
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7. 3 结构钢
7.3.1 低合金高强度钢 这类材料是用来制造桥梁、船舶、大型钢结构等。
用它来代替普通碳素结构钢，屈服强度提高25%～100%。
1)对低合金高强度钢的性能要求
（1）高强度 屈服点在300MPa以上。在保证塑性和韧性 的条件下，应尽量提高其强度。
（2）高韧性
（3）良好的焊接性能和冷成形性能 要求有较高的抗腐 蚀能力。
第七章合金钢热
2)化学成分特点 碳 含 量 较 低 （ wc＜0.20%）， 合 金 元 素 含 量 较 少 （wMe＜3%），其主加元素为Mn，辅加元素为Nb、Ti、V、 RE。 碳会使焊接性和冷成型性下降，使韧性明显下降， 韧脆转变温度升高，钢的碳质量分数不超过0.2%。 元素Mn的主要作用是固溶强化铁素体，降低奥氏体 晶粒的长大，获得细小的铁素体晶粒；热轧时固溶在奥 氏体内，冷却时弥散析出，起到析出沉淀的作用。 少量的Cu 提高钢抗腐蚀能力，少量的稀土元素可 改善韧性和工艺性能。
第七章合金钢热
7.1.2 合金元素对铁碳相图的影响
（1）扩大γ相区元素 它们使A4点上升，A3点下降，奥氏体相稳定 存在的温区扩大，使S点、E点向左下方移动。具有这一类影响的元 素有Ni、Mn、Co、C、N、Cu等。 （2）缩小γ相区元素 它们使A4点下降；A3点上升，缩小了γ相的 存在范围，使S点、E点向左上方移动。具有这一类影响的元素有Cr、 V、Mo、W、Ti、Si、Al、P、B、Nb等。
6.2 钢的分类与编号 6.2.1 分类方法
从1991年起，实施了新的钢分类方法（GB/T13304—1991）， 它是参照国际标准制订的。
（1）按化学成分分
按合金元素种类分 按合金元素含量分
锰钢 铬钢 硼钢 铬镍钢 硅锰钢 低合金钢（合金元素含量小于5%）
中合金钢（合金元素含量为5%～10%）
高合金钢（合金元素含量大于10%）
第七章合金钢热
（3）按用途分
合金结构钢
合金工具钢 特殊性能钢
工程用钢
机器用钢
刃具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢
建筑工程用钢 桥梁工程用钢 船舶工程用钢 车辆工程用钢
低合金高强钢 调质钢 渗碳钢 弹簧钢 轴承钢
第七章合金钢热
6.1.2 钢的编号 我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数
其冲击韧性比在较低温度回火时还显著下降，这种脆化 现象称为回火脆性。在250～400℃回火时出现的脆性称 为低温回火脆性，又叫第一类回火脆性；
有些钢在450～650℃温度 范围内回火后缓冷时出现的脆 性称为高温回火脆性，也叫第 二类回火脆性。
Mn、Ni、Cr都会促进回 火脆性。加入Mo、W可强烈阻 碍杂质元素向晶界迁移，以此 来消除回火脆性。 第七章合金钢热
第七章合金钢热
7.1.1 合金元素对钢中基本相的影响 1.形成合金铁素体 产生固溶强化（即强度、硬度提高，塑性、韧性下降）；
提高铁素体的再结晶温度和高温强度；提高铁素体的化学 性能（如耐蚀性、磁性等）。
2.形成碳化物 (1)形成合金渗碳体 合金渗碳体(Fe、Mn)3C，其稳定性 高于Fe3C 。 (2)形成特殊化合物 特殊化合物Cr7C3、Cr23C6、和稳定 性更高的间隙相WC、MoC、VC、TiC、W2C等。
量以及质量级别来编号的。 1.低合金高强度结构钢 2.合金结构钢 该类钢的牌号是由“数字+元素+数字”三部分组成。 如36Mn2Si 和18Cr2Ni4WA。 3.合金工具钢 如9Mn2V和CrMn，特殊：W6Mo5Cr4V2。 4.不锈钢及耐热钢 这两类钢钢号前面的数字表示含碳量的千分之几，如 9Cr18和0Cr18Ni9。
第七章合金钢热
3)热处理特点 热轧空冷状态下使用，不需要进行专门的热处理。 在有特殊需要时，如为了改善焊接接头性能，可进行一 次正火处理。
4)钢种、牌号与用途 屈服点从300～650MPa分为六级。16Mn是我国低合金 高强钢中发展最早、使用最多、产量最大的钢种。例如 南京长江大桥、广州电视塔等。15MnVN是具有代表性的 中等强度级别的钢种。较广泛用于制造大型桥梁、锅炉、 船舶和焊接结构。
第七章合金钢热
2．合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响 大多数合金元素（除Co外）均增大过冷奥氏体的稳定 性，使C曲线右移，临界冷却速度减少，提高钢的淬透性。 除Co、Al外，多数合金元素使Ms、Mf点下降，从而 使钢中残余奥氏体量增多。Fra bibliotek第七章合金钢热
3．合金元素对回火转变的影响
（1）提高耐回火性 大多数合金元素提高钢的耐回火 性，使相同回火温度下的合金钢的硬度、强度高于碳钢。
第七章 合金钢
7.1 合金元素在钢中的作用 为了获得所需要的组织结构、物理、化学性能和力 学性能，以满足使用上的需要，必须在碳钢中有意识地 加入一定量的元素，这些元素就称为合金元素。 合金元素按与碳的亲和力大小，分为碳化物形成元 素和非碳化物形成元素两类。 非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。 碳化物形成元素：Zr、Nb、Ti、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe 等。
第七章合金钢热
7.1.3 合金元素对热处理的影响
1.对钢在加热时奥氏体化的影响 （1）对奥氏体形成速度的影响 大多数合金元素会减
缓奥氏体化过程，而Co、Ni等部分非碳化物使奥氏体的形 成速度加快。Al、Si、Mn等对奥氏体形成速度影响不大。
（2）对奥氏体晶粒大小的影响 Mo、W、V、Ti等抑制奥氏体晶粒长大; Mn、P、C具 有促进奥氏体晶粒长大的倾向。
第七章合金钢热
（2）按冶金质 量分
普通合金钢（含硫量小于0.05%，含磷量不大于0.045%）
优 质 合 金 钢 （ 含 硫 量 不 大 于 0.030% ， 含 磷 量 不 大 于 0.035%）
高级优质合金钢（含硫量不大于0.020%，含磷量不大于 0.030%） 特级优质（含硫量不大于0.015%，含磷量不大于0.025%）
合金元素还可提高铁素体的再结晶温度，能使马氏 体形态保持到很高温度，其中W、Mo、Cr、V、Co作用显 著。
（2）产生二次硬化 Mo、W、
V、Ti等在500-600℃回火时
析出特殊碳化物，此时钢的
硬度出现回升现象，称二次
硬化。
第七章合金钢热
钼含量对0.35%C的碳素钢回火硬度的影响
（3）回火脆性的影响 有些钢在250～400℃和450～650℃的范围内回火时，