第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
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《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。
机械工程材料第七章合金钢ppt课件
（五）应用举例
以20CrMnTi合金渗碳钢制造的汽车变速齿轮 为例，说明其热处理方法的选定和工艺的安排。
技术要求：渗碳层厚度1.2～1.6mm，表面碳浓度 为1.0%，齿顶硬度58～60HRC，心部硬度30～ 45HRC。
1、工艺路线
锻造→正火→加工齿轮→渗碳→预冷淬火+ 低温回火→喷丸→磨齿（精磨）
➢各种调质钢的性能特点和用途见表7-6（P178~ 179）
碳素调质钢 ： 25、30、35、40、45、50 力学性能不高，只适用于尺寸和受力较小的零件。
合金调质钢 ：合金元素提高淬透性和力学性能， 故适用于尺寸较大、负荷较重的零件。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
(1)退火或正火+高温回火 合金元素多的中碳结构钢 (2)正火 中碳结构钢或合金元素少的结构钢
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
3、调质处理
调质：淬火+高温回火
组织：回火索氏体（回火S）
性能： 强度、塑性和韧性均较高，即具有良好的综合力学 性能； 缺口敏感性小；接触疲劳强度、耐磨性较低。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
第一节
合金结构钢
一、低合金结构钢 二、易切削钢 三、渗碳钢 四、调质钢 五、弹簧钢 六、滚动轴承钢
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
以20CrMnTi合金渗碳钢制造的汽车变速齿轮 为例，说明其热处理方法的选定和工艺的安排。
技术要求：渗碳层厚度1.2～1.6mm，表面碳浓度 为1.0%，齿顶硬度58～60HRC，心部硬度30～ 45HRC。
1、工艺路线
锻造→正火→加工齿轮→渗碳→预冷淬火+ 低温回火→喷丸→磨齿（精磨）
➢各种调质钢的性能特点和用途见表7-6（P178~ 179）
碳素调质钢 ： 25、30、35、40、45、50 力学性能不高，只适用于尺寸和受力较小的零件。
合金调质钢 ：合金元素提高淬透性和力学性能， 故适用于尺寸较大、负荷较重的零件。
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(1)退火或正火+高温回火 合金元素多的中碳结构钢 (2)正火 中碳结构钢或合金元素少的结构钢
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3、调质处理
调质：淬火+高温回火
组织：回火索氏体（回火S）
性能： 强度、塑性和韧性均较高，即具有良好的综合力学 性能； 缺口敏感性小；接触疲劳强度、耐磨性较低。
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第一节
合金结构钢
一、低合金结构钢 二、易切削钢 三、渗碳钢 四、调质钢 五、弹簧钢 六、滚动轴承钢
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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：
《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。
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。
铸造合金(低合金钢)
过冷奥氏体分解的孕育期增长，转变速度减慢，C曲线右移，
钢使的钢的淬淬透透性性。显如著果提高含。铬碳化物在加热和保温中未完全 溶解，冷却时它们将起现成核心作用，反而促进奥氏
体向珠光体转变，降低钢的淬透性。
铸造合金及其熔炼
`
2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Cr
由于铬具有提高淬透性和固溶强化的双重作用，因此 铬能使钢热处理后的强度显著提高。当铬含量小于2％ 时，它在提高钢强度和硬度的同时还可提高其塑性和 韧性，这是铬的一个独特优点，故铬多用于低合金调 质钢中。
A3温度下降，使先共析铁素体在更低的温度下析出而细化。A1 温度下降，还能抑制碳化物在过冷奥氏体晶界上的析出，使钢 保持较高的塑性，降低钢的韧—脆性转变温度，因而锰也是低 温钢中的主要合金元素之一。
铸造合金及其熔炼
`
2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Mn
锰的最主要优点是能显著提高钢的淬透性，锰的这种作用主要是
Cu
铜是扩大奥氏体相区的元素。在钢中不形成碳化物，但固溶 量不大。在1484℃下，Cu在奥氏体中的溶解度约为7.5~8.0％； 在铁素体中的溶解度更小，在共析温度下Cu的最大溶解度为 2.13％，700℃时减至0.52％，室温下仅0.2％。过剩的铜以较 纯的铜质点游离析出。因此，可通过适当的热处理，发挥铜 在钢中的沉淀强化作用，这种作用对于强化大截面铸件，改 善断面组织的均一性有着实际意义。多用于中心不易淬透的 大断面铸钢件，以保证铸件中心具有足够的硬度。
铸造合金及其熔炼
`
2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Mn
锰在钢中一部分固溶于铁素体中(或奥氏体中)，另一部分形成 合金渗碳体(FeMn)3C。锰是扩大奥氏体相区元素，随其含量 的增加，临界温度A4(NJ线)上升，A3(GS线)下降。锰除了降低 共析温度外，还降低共析点的含碳量。因此，在相同含碳量及 冷却速度下，随着钢中含锰量增加，其显微组织中的珠光体不 但细化，而且数量亦增多，从而导致钢的强度和硬度上升。
钢使的钢的淬淬透透性性。显如著果提高含。铬碳化物在加热和保温中未完全 溶解，冷却时它们将起现成核心作用，反而促进奥氏
体向珠光体转变，降低钢的淬透性。
铸造合金及其熔炼
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2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Cr
由于铬具有提高淬透性和固溶强化的双重作用，因此 铬能使钢热处理后的强度显著提高。当铬含量小于2％ 时，它在提高钢强度和硬度的同时还可提高其塑性和 韧性，这是铬的一个独特优点，故铬多用于低合金调 质钢中。
A3温度下降，使先共析铁素体在更低的温度下析出而细化。A1 温度下降，还能抑制碳化物在过冷奥氏体晶界上的析出，使钢 保持较高的塑性，降低钢的韧—脆性转变温度，因而锰也是低 温钢中的主要合金元素之一。
铸造合金及其熔炼
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2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Mn
锰的最主要优点是能显著提高钢的淬透性，锰的这种作用主要是
Cu
铜是扩大奥氏体相区的元素。在钢中不形成碳化物，但固溶 量不大。在1484℃下，Cu在奥氏体中的溶解度约为7.5~8.0％； 在铁素体中的溶解度更小，在共析温度下Cu的最大溶解度为 2.13％，700℃时减至0.52％，室温下仅0.2％。过剩的铜以较 纯的铜质点游离析出。因此，可通过适当的热处理，发挥铜 在钢中的沉淀强化作用，这种作用对于强化大截面铸件，改 善断面组织的均一性有着实际意义。多用于中心不易淬透的 大断面铸钢件，以保证铸件中心具有足够的硬度。
铸造合金及其熔炼
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2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
Mn
锰在钢中一部分固溶于铁素体中(或奥氏体中)，另一部分形成 合金渗碳体(FeMn)3C。锰是扩大奥氏体相区元素，随其含量 的增加，临界温度A4(NJ线)上升，A3(GS线)下降。锰除了降低 共析温度外，还降低共析点的含碳量。因此，在相同含碳量及 冷却速度下，随着钢中含锰量增加，其显微组织中的珠光体不 但细化，而且数量亦增多，从而导致钢的强度和硬度上升。
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
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：
培训课件：低合金钢与合金钢共73页文档
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
培训课件：低合金钢与合金钢 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
相关主题
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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。
➢强碳化物形成元素能强烈的阻止奥 氏体晶粒长大( Ti、V、Zr、Nb 等)。
➢非碳化物形成元素能轻微的阻止奥 氏体晶粒长大( Si、Ni、Cu、Co 等)。
2.合金元素对过冷奥氏体转变的影响
❖ 除 Co 元素外, 所有的合金元素均使
1、合金结构钢 60Si2Mn
09Mn2
当钢中某合金元素的平均质量分数<1.5时，牌号中只
标相2应出、的元合用素金整符工数号具住不钢处标其明近含似量含，量当。>1.5时，在该元素后面
平均含碳量<1.0%时，牌号前以千分之几表示
9MnCrWMn
高速工具钢牌号中不标出含碳量
变
耐磨，心部具有足够强度和
速
韧性的零件，如：汽车变速
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。
2）合金钢的牌号
我国合金钢的编号是按照合金钢中的
含碳量+所含合金元素的种类（元素符号）+含量 一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字， 对于结构钢，以万分数计；对于工具钢以千分数计。
钢的 TTT 曲线向右移。
❖ 除 Co、Al 元素外, 所有的合金元素
都使马氏体转变温度下降。
❖ 提高钢的淬透性, 常用的元素有:
Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等。
3.合金元素对回火转变的影响
➢回火抗力的增加 ➢二次硬化的产生 ➢产生回火脆性
W、Mo、V 等碳化物在550℃时, 使钢达到最高硬度, 产生二次硬化。
船舶
桥梁
2、低合金耐候钢
耐候钢即大气腐蚀钢，实在低碳钢的基础上加入少量 的合金元素，如Cu、P、Gr、Ni、Mo、Ti、V等，使 其在金属表面形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性。
耐候钢又分为 焊接结构用耐候钢和高耐候性结构钢
焊接结构用耐候钢（12MnCuCr）具有良好的焊接性 能，适用于桥梁建筑及其他要求耐候性的结构件； 高耐候性结构钢（09CuPCrNi－A）的耐候性比较好， 适用于车辆、建筑、塔架和其他要求高耐候性的钢结 构。
3、低合金专业用钢
在低合金高强度结构钢的基础上发展了一些专 门用途的低合金专业用钢，如低合金钢筋钢、 铁道用低合金钢、矿用低合金钢、汽车用低合 金钢等，根据使用性能的要求可对各类钢的化 学成分作相应的调整。
第四节、合金钢
合金钢主要用于制造各种机械零件，其质量等 级都属于特殊质量等级，大多经热处理后才能 使用。
弱
强
碳化物形成元素（在钢中能形成碳化物的元素）在周 期表中都是位于铁元素的左边的过渡族金属元素周期 表中,在铁左边离铁愈远，则其与碳的亲和力愈强,形 成碳化物的能力愈大,愈稳定,而且不易分解。
碳化物越稳定→越难溶于A→越不易于聚集长大
二、合金元素对钢的热处理的影响
• 加热时对奥氏体形成的影响 • 对过冷奥氏体转变的影响 • 对回火转变的影响
W、Mo、V、Ti、Nb。
第二节 低合金钢与合金钢的分类与牌号
引言 合金元素对钢性能的影响 ➢ 强化铁素体
➢ 形成合金碳化物
➢ 细化晶粒
➢ 提高钢的淬透性
➢ 提高钢的回火稳定性
一、低合金钢和合金钢的分类及牌号
1、低合金钢的分类及牌 1）号低合金钢的分类
普通质量低合金钢
（1）按主要质量等级分类
优质低合金钢
第七章 低合金钢与合金钢
复习回顾 1、钢在加热时的组织转变 2、钢在冷却时组织的转变 3、回火、退火、正火、淬火的目的
第一节
合金元素在钢中的作 用
➢ 合金元素与铁和碳的作用 ➢ 合金元素对钢的热处理的影响
一、合金元素对钢基本相的影响
1、强化铁素体
合金元素溶于F——F晶格畸变——固溶强化
2、形成碳化物 Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr
特殊质量低合金钢
（2）按主要性能和使用特性分类
分为可焊接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、其他低合金钢等。
2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢
表示方法与碳素结构钢相同。 例：Q345。
2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类
优质合金钢
（1）按主要质量等级分类
Cr-Ni 钢的回火脆性示意图
防止第二类回火脆性的产生的方法:
❖在500～600 ℃快速冷却。 ❖加入合金元素W、Mo。
四、合金元素在钢中的作用
1、主加元素: 对提高钢的性能起主要作 用。
Si、Mn、Cr、Ni、B。
2、辅加元素: 配合主加元素进一步提高 钢的性能,弥补主加元素的 不足与缺陷。
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。
➢强碳化物形成元素能强烈的阻止奥 氏体晶粒长大( Ti、V、Zr、Nb 等)。
➢非碳化物形成元素能轻微的阻止奥 氏体晶粒长大( Si、Ni、Cu、Co 等)。
2.合金元素对过冷奥氏体转变的影响
❖ 除 Co 元素外, 所有的合金元素均使
1、合金结构钢 60Si2Mn
09Mn2
当钢中某合金元素的平均质量分数<1.5时，牌号中只
标相2应出、的元合用素金整符工数号具住不钢处标其明近含似量含，量当。>1.5时，在该元素后面
平均含碳量<1.0%时，牌号前以千分之几表示
9MnCrWMn
高速工具钢牌号中不标出含碳量
变
耐磨，心部具有足够强度和
速
韧性的零件，如：汽车变速
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。
2）合金钢的牌号
我国合金钢的编号是按照合金钢中的
含碳量+所含合金元素的种类（元素符号）+含量 一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字， 对于结构钢，以万分数计；对于工具钢以千分数计。
钢的 TTT 曲线向右移。
❖ 除 Co、Al 元素外, 所有的合金元素
都使马氏体转变温度下降。
❖ 提高钢的淬透性, 常用的元素有:
Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等。
3.合金元素对回火转变的影响
➢回火抗力的增加 ➢二次硬化的产生 ➢产生回火脆性
W、Mo、V 等碳化物在550℃时, 使钢达到最高硬度, 产生二次硬化。
船舶
桥梁
2、低合金耐候钢
耐候钢即大气腐蚀钢，实在低碳钢的基础上加入少量 的合金元素，如Cu、P、Gr、Ni、Mo、Ti、V等，使 其在金属表面形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性。
耐候钢又分为 焊接结构用耐候钢和高耐候性结构钢
焊接结构用耐候钢（12MnCuCr）具有良好的焊接性 能，适用于桥梁建筑及其他要求耐候性的结构件； 高耐候性结构钢（09CuPCrNi－A）的耐候性比较好， 适用于车辆、建筑、塔架和其他要求高耐候性的钢结 构。
3、低合金专业用钢
在低合金高强度结构钢的基础上发展了一些专 门用途的低合金专业用钢，如低合金钢筋钢、 铁道用低合金钢、矿用低合金钢、汽车用低合 金钢等，根据使用性能的要求可对各类钢的化 学成分作相应的调整。
第四节、合金钢
合金钢主要用于制造各种机械零件，其质量等 级都属于特殊质量等级，大多经热处理后才能 使用。
弱
强
碳化物形成元素（在钢中能形成碳化物的元素）在周 期表中都是位于铁元素的左边的过渡族金属元素周期 表中,在铁左边离铁愈远，则其与碳的亲和力愈强,形 成碳化物的能力愈大,愈稳定,而且不易分解。
碳化物越稳定→越难溶于A→越不易于聚集长大
二、合金元素对钢的热处理的影响
• 加热时对奥氏体形成的影响 • 对过冷奥氏体转变的影响 • 对回火转变的影响
W、Mo、V、Ti、Nb。
第二节 低合金钢与合金钢的分类与牌号
引言 合金元素对钢性能的影响 ➢ 强化铁素体
➢ 形成合金碳化物
➢ 细化晶粒
➢ 提高钢的淬透性
➢ 提高钢的回火稳定性
一、低合金钢和合金钢的分类及牌号
1、低合金钢的分类及牌 1）号低合金钢的分类
普通质量低合金钢
（1）按主要质量等级分类
优质低合金钢
第七章 低合金钢与合金钢
复习回顾 1、钢在加热时的组织转变 2、钢在冷却时组织的转变 3、回火、退火、正火、淬火的目的
第一节
合金元素在钢中的作 用
➢ 合金元素与铁和碳的作用 ➢ 合金元素对钢的热处理的影响
一、合金元素对钢基本相的影响
1、强化铁素体
合金元素溶于F——F晶格畸变——固溶强化
2、形成碳化物 Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr
特殊质量低合金钢
（2）按主要性能和使用特性分类
分为可焊接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、其他低合金钢等。
2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢
表示方法与碳素结构钢相同。 例：Q345。
2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类
优质合金钢
（1）按主要质量等级分类
Cr-Ni 钢的回火脆性示意图
防止第二类回火脆性的产生的方法:
❖在500～600 ℃快速冷却。 ❖加入合金元素W、Mo。
四、合金元素在钢中的作用
1、主加元素: 对提高钢的性能起主要作 用。
Si、Mn、Cr、Ni、B。
2、辅加元素: 配合主加元素进一步提高 钢的性能,弥补主加元素的 不足与缺陷。