合金元素在钢中的作用.
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5
提高钢的回火稳定性：Cr Mo W V Nb Si
产生二次硬化：Mo W V Ti在500~600℃
2017年10月8日星期日
. 对 回 火 转 变 的 影 响
回火时硬度升高
回火脆性:
第一类： 250~400℃ 不可逆
第二类： 500~600℃可逆(Cr Mn Ni)
机电工程学院 赵占西 zhaozx@hhuc.edu.cn
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2
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
常用合金元素：Mn、Si、Cr、Mo、W、V、 Ti、Nb、Zr、Ni、RE(稀土) 合金元素分类（根据与碳亲和力的大小）： 强碳化物形成元素：Mo、W、Fe、 V、Ti、Nb、Zr 弱碳化物形成元素： Mn、Cr
碳钢缺点淬透性不高、耐回火性较差和不能满足 更高的力学性能要求或某些特殊性能（如耐热、 耐蚀）等；
合金钢有意加入合金元素，克服了碳钢使用性能 的不足，从而可在重要或某些特殊场合下使用。 20钢： σ b≥410N/mm2 16Mn： σ b≥520N/mm2 （Mn1.2～1.6％）
2017年10月8日星期日
2017年10月8日星期日
机电工程学院 赵占西 zhaozx@hhuc.edu.cn
5
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响 （点、线、区）
扩大奥氏体区：
C、N、Co、
Ni、Mn、Cu 奥氏体形成元素Mn 对相图的影响：
低温、低碳
2017年10月8日星期日
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§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响
（点、线、区）
缩小γ区 0.77％
727℃
扩大γ区
使S、E点的含碳量降低（共析温度、成分）
2017年10月8日星期日
机电工程学院 赵占西 zhaozx@hhuc.edu.cn
8
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
固
溶：合金铁素体
合金渗碳体：(Fe、Mn)3C 、(Fe、W)3C
合金碳化物：VC、TiC、WC、
MoC、Cr7C3、Cr23C6
2017年10月8日星期日
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4
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
合金元素对钢的力学性能的影响
合金元素对铁素体性能的影响(退火状态)
6
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响
（点、线、区）
缩小奥氏体区：
Cr、Mo、W、
V、Ti、Si、Al
铁素体形成元素Cr 对铁碳合金相图的影 响:高温、低碳
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
机电工程学院 赵占西 zhaozx@hhuc.edu.cn
15
第七章 合金钢
§2 合金钢的分类和编号方法
二、合金钢牌号的表示方法(GB)
GB221-79规定，由三大部分相结合组成： ①化学元素符号:表示钢中所含化学元素种类；
②汉语拼音字母:表示产品名称、用途、冶炼
方法等特点，常采用的缩写字母及涵义表；
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
4. 对 过冷 奥氏 体Ms、 A残的 影响
合金元素对Ms点的影响 对残余奥氏体的影响
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
③阿拉伯数字:表示钢中主要化学元素质量分数
或产品的主要性能参数或代号。
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
§2 合金钢的分类和编号方法
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
3. 合 金元 素对 C曲 线的 影响
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
第七章 合金钢
合 金 钢
§1 合金元素在钢中的作用 §2 合金钢的分类和编号方法 §3 合金结构钢
§4 工具钢
§5 特殊性能钢
2017年10月8日星期日
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1
第七章 合金钢
绪 论
碳钢性能较好、容易加工、成本低廉，工程上应 用最广、使用量最大（90%）；
13
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
6
2017年10月8日星期日
. 对 回 火 转 变 的 影 响 合金钢回火 脆性示意图
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14
第七章 合金钢
§2 合金钢的分类和编号方法
一、合金钢的分类(按用途)
2017年10月8日星期日
非碳化物形成元素： Si、Cu、Co、 Ni、Al、N、B
合金元素对钢的相变、组织和性能的影响 都取决于它们与钢中的Fe或C的相互作用
2017年10月8日星期日
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3
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
一、合金元素对钢中基本相的影响
钢中的基本相：F、Fe3C 钢中合金元素的存在方式：
2017年10月8日星期日
.
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
2. 对 过冷 奥氏 体分 解过 程的 影响
等温转变C曲线的位置与形状：
非(弱)碳化物形成元素： Ni、 Si、 Mn 、
Cu溶入奥氏体、增大稳定性，使C曲线右
移、Ms点降低 碳化物形成元素：V、W、Mo、 Cr、Ti不仅使C曲线右移，而且分离成两 个“鼻子”
1
对形成A速度的影响(由C来控制) Co、Ni加速扩散 Mo、W、V、Ti阻碍扩散
对A晶粒度的影响 P、Mn促进 Ti、Nb、V强烈阻碍(AlN) W、Mo、Cr有一定阻碍作用 Si、Ni、Co、Cu影响不大
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9Fra Baidu bibliotek
对 加 的热 影时 响奥 氏 体 化
提高钢的回火稳定性：Cr Mo W V Nb Si
产生二次硬化：Mo W V Ti在500~600℃
2017年10月8日星期日
. 对 回 火 转 变 的 影 响
回火时硬度升高
回火脆性:
第一类： 250~400℃ 不可逆
第二类： 500~600℃可逆(Cr Mn Ni)
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第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
常用合金元素：Mn、Si、Cr、Mo、W、V、 Ti、Nb、Zr、Ni、RE(稀土) 合金元素分类（根据与碳亲和力的大小）： 强碳化物形成元素：Mo、W、Fe、 V、Ti、Nb、Zr 弱碳化物形成元素： Mn、Cr
碳钢缺点淬透性不高、耐回火性较差和不能满足 更高的力学性能要求或某些特殊性能（如耐热、 耐蚀）等；
合金钢有意加入合金元素，克服了碳钢使用性能 的不足，从而可在重要或某些特殊场合下使用。 20钢： σ b≥410N/mm2 16Mn： σ b≥520N/mm2 （Mn1.2～1.6％）
2017年10月8日星期日
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第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响 （点、线、区）
扩大奥氏体区：
C、N、Co、
Ni、Mn、Cu 奥氏体形成元素Mn 对相图的影响：
低温、低碳
2017年10月8日星期日
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§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响
（点、线、区）
缩小γ区 0.77％
727℃
扩大γ区
使S、E点的含碳量降低（共析温度、成分）
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§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
固
溶：合金铁素体
合金渗碳体：(Fe、Mn)3C 、(Fe、W)3C
合金碳化物：VC、TiC、WC、
MoC、Cr7C3、Cr23C6
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§1 合金元素在钢中的作用
合金元素对钢的力学性能的影响
合金元素对铁素体性能的影响(退火状态)
6
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
二、合金元素对Fe-C合金相图的影响
（点、线、区）
缩小奥氏体区：
Cr、Mo、W、
V、Ti、Si、Al
铁素体形成元素Cr 对铁碳合金相图的影 响:高温、低碳
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第七章 合金钢
§2 合金钢的分类和编号方法
二、合金钢牌号的表示方法(GB)
GB221-79规定，由三大部分相结合组成： ①化学元素符号:表示钢中所含化学元素种类；
②汉语拼音字母:表示产品名称、用途、冶炼
方法等特点，常采用的缩写字母及涵义表；
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
4. 对 过冷 奥氏 体Ms、 A残的 影响
合金元素对Ms点的影响 对残余奥氏体的影响
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§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
③阿拉伯数字:表示钢中主要化学元素质量分数
或产品的主要性能参数或代号。
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§2 合金钢的分类和编号方法
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§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
3. 合 金元 素对 C曲 线的 影响
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11
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第七章 合金钢
合 金 钢
§1 合金元素在钢中的作用 §2 合金钢的分类和编号方法 §3 合金结构钢
§4 工具钢
§5 特殊性能钢
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第七章 合金钢
绪 论
碳钢性能较好、容易加工、成本低廉，工程上应 用最广、使用量最大（90%）；
13
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
6
2017年10月8日星期日
. 对 回 火 转 变 的 影 响 合金钢回火 脆性示意图
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14
第七章 合金钢
§2 合金钢的分类和编号方法
一、合金钢的分类(按用途)
2017年10月8日星期日
非碳化物形成元素： Si、Cu、Co、 Ni、Al、N、B
合金元素对钢的相变、组织和性能的影响 都取决于它们与钢中的Fe或C的相互作用
2017年10月8日星期日
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3
第七章 合金钢
§1 合金元素在钢中的作用
一、合金元素对钢中基本相的影响
钢中的基本相：F、Fe3C 钢中合金元素的存在方式：
2017年10月8日星期日
.
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§1 合金元素在钢中的作用
三、合金元素对钢的热处理的影响
2. 对 过冷 奥氏 体分 解过 程的 影响
等温转变C曲线的位置与形状：
非(弱)碳化物形成元素： Ni、 Si、 Mn 、
Cu溶入奥氏体、增大稳定性，使C曲线右
移、Ms点降低 碳化物形成元素：V、W、Mo、 Cr、Ti不仅使C曲线右移，而且分离成两 个“鼻子”
1
对形成A速度的影响(由C来控制) Co、Ni加速扩散 Mo、W、V、Ti阻碍扩散
对A晶粒度的影响 P、Mn促进 Ti、Nb、V强烈阻碍(AlN) W、Mo、Cr有一定阻碍作用 Si、Ni、Co、Cu影响不大
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对 加 的热 影时 响奥 氏 体 化