合金钢讲义ppt
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第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
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。
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。
M62碳钢和合金钢PPT课件
按化学成分分类
➢ 碳钢 ➢ 合金钢
钢的分类
按质量分类
➢ 普通钢 ➢ 优质钢 ➢ 高级优质钢
M06-02
5
按用途分类—结构钢
用来制造各种工 程结构和机器零 件。
➢ 渗碳钢 ➢ 调质钢 ➢ 弹簧钢 ➢ 滚动轴承钢
渗碳钢
➢ 特点：外硬内韧；特点：具有高的屈服强度及疲劳极限，具有良好的 塑性韧性，具有较好的淬透性。
✓ 磷、硫含均小于 0.040%；
➢ 高级优质钢
✓ 含磷小于 0.035%，含硫 小于0.030%。
普通钢
优质钢
M06-02
高级优质钢
14
6.2 黑色金属—碳钢和合金钢
2. 钢的热处理
15
钢的热处理
热处理的定义； 钢热处理方法的
分类； 热处理过程中钢
组织的转变和钢 热处理的临界温 度； 普通热处理 表面热处理
➢ 低合金钢（05%）
➢ 中合金钢（5%10%）
➢ 高合金钢（10% 以上）
按主要含的合金 元素可分为：
➢ 锰钢 ➢ 铬钢 ➢ 铬镍钢 ➢ 铬锰钢
锰钢
铬钢
M06-02
铬镍钢
13
按质量分类—普钢和优质钢
按所含有害杂质 磷、硫的含量：
➢ 普通钢
✓ 含磷小于 0.045%、含硫 小于0.055%；
➢ 优质钢
35
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
36
渗碳钢
调质钢
弹簧钢
M06-02
轴承钢
7
按用途分类—工具钢
➢ 碳钢 ➢ 合金钢
钢的分类
按质量分类
➢ 普通钢 ➢ 优质钢 ➢ 高级优质钢
M06-02
5
按用途分类—结构钢
用来制造各种工 程结构和机器零 件。
➢ 渗碳钢 ➢ 调质钢 ➢ 弹簧钢 ➢ 滚动轴承钢
渗碳钢
➢ 特点：外硬内韧；特点：具有高的屈服强度及疲劳极限，具有良好的 塑性韧性，具有较好的淬透性。
✓ 磷、硫含均小于 0.040%；
➢ 高级优质钢
✓ 含磷小于 0.035%，含硫 小于0.030%。
普通钢
优质钢
M06-02
高级优质钢
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6.2 黑色金属—碳钢和合金钢
2. 钢的热处理
15
钢的热处理
热处理的定义； 钢热处理方法的
分类； 热处理过程中钢
组织的转变和钢 热处理的临界温 度； 普通热处理 表面热处理
➢ 低合金钢（05%）
➢ 中合金钢（5%10%）
➢ 高合金钢（10% 以上）
按主要含的合金 元素可分为：
➢ 锰钢 ➢ 铬钢 ➢ 铬镍钢 ➢ 铬锰钢
锰钢
铬钢
M06-02
铬镍钢
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按质量分类—普钢和优质钢
按所含有害杂质 磷、硫的含量：
➢ 普通钢
✓ 含磷小于 0.045%、含硫 小于0.055%；
➢ 优质钢
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谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
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讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
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渗碳钢
调质钢
弹簧钢
M06-02
轴承钢
7
按用途分类—工具钢
碳钢及合金钢应用与区别
18
滚动轴承钢
成分特点 :
➢高碳：0.95~1.10%C ➢主加元素——Cr，提高淬透性、耐磨性和耐蚀性 ➢辅加元素——Mn、Si，提高淬透性
热处理特点：
➢球化退火 + 淬火 + 低温回火
➢冷处理(-60 ~ -80℃) ，时效（120～140℃,10～20h）
减少A’、稳定尺寸、去应力
精选版课件ppt
A1；B1 A2；C2 A3；C3 A4；C4
C5
精选版课件ppt
7
优质碳素结构钢
牌号： 08、10、15、20、 …… 、75、80、85（F） 成分特点： Wc：0.08% ～ 0.85%C， S、P ≯0.04% 性能特点：冶金质量较好、塑性韧性高、淬透性及回火稳定性差 使用状态：使用前一般都要经过热处理（渗碳、淬火、回火等） 用途：比较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等
——用于制造轴承套和滚动体的专用钢种
工作条件
➢ 承受高接触应力(达3000~3500MPa) ➢ 周期性交变载荷(频率达数万次/分)和摩擦
性能要求
➢ 高而均匀的硬度和耐磨性 ➢ 高的b和接触疲劳强度 ➢ 足够的韧性、淬透性和耐蚀性 ➢ 高的纯净度
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圆柱滚 子轴承
滚针 轴承
向心 球轴承
精选版课件ppt
12
调质钢加Biblioteka 工艺路线：下料 → 锻造 → 预备热处理 → 粗加工 → 调质 → 精加工 → 表面强化
→ 装配 正火或退火
淬火+高温回火 淬火+低温回火
调质目的：
①为表面淬火作组织准备； ②获得最终心部组织
组织：主体：S回 表层：M回
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回火索氏体
滚动轴承钢
成分特点 :
➢高碳：0.95~1.10%C ➢主加元素——Cr，提高淬透性、耐磨性和耐蚀性 ➢辅加元素——Mn、Si，提高淬透性
热处理特点：
➢球化退火 + 淬火 + 低温回火
➢冷处理(-60 ~ -80℃) ，时效（120～140℃,10～20h）
减少A’、稳定尺寸、去应力
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A1；B1 A2；C2 A3；C3 A4；C4
C5
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优质碳素结构钢
牌号： 08、10、15、20、 …… 、75、80、85（F） 成分特点： Wc：0.08% ～ 0.85%C， S、P ≯0.04% 性能特点：冶金质量较好、塑性韧性高、淬透性及回火稳定性差 使用状态：使用前一般都要经过热处理（渗碳、淬火、回火等） 用途：比较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等
——用于制造轴承套和滚动体的专用钢种
工作条件
➢ 承受高接触应力(达3000~3500MPa) ➢ 周期性交变载荷(频率达数万次/分)和摩擦
性能要求
➢ 高而均匀的硬度和耐磨性 ➢ 高的b和接触疲劳强度 ➢ 足够的韧性、淬透性和耐蚀性 ➢ 高的纯净度
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圆柱滚 子轴承
滚针 轴承
向心 球轴承
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12
调质钢加Biblioteka 工艺路线：下料 → 锻造 → 预备热处理 → 粗加工 → 调质 → 精加工 → 表面强化
→ 装配 正火或退火
淬火+高温回火 淬火+低温回火
调质目的：
①为表面淬火作组织准备； ②获得最终心部组织
组织：主体：S回 表层：M回
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回火索氏体
《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。
金工-7-合金钢 (1)
合金工具钢
特殊性能钢
耐热钢 耐磨钢 磁钢
15
二 低合金钢和合金钢的牌号 （一）低合金高强度钢的牌号
Q + 数字 + A（B、C、D、E ） + F（b） + 脱氧方法
→ “屈服”+ 屈服值 + 质量等级 例 Q390A
☆ 如果是专用结构钢一般在上述表示方法的基础上加钢产品的用途符号。 例 Q345R—压力容器用钢、Q390g—锅炉用钢、Q420q表示桥梁用钢等。
8
3 对Fe - Fe3C相图的影响 ⑴ Ni、Mn、Co、C、N等元素扩大奥氏体相区。 Mn13%或Ni9%时, 室温下为单相奥氏体组织, 称奥氏体钢。 ⑵ Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等元素缩小奥氏体相区。 Cr13%时，室温下为单相铁素体组织，称铁素体钢。
锰对奥氏体相区的影响
铬对奥氏体相区的影响
4 对过冷奥氏体转变的影响
⑴ 对C曲线和淬透性的影响：除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素均使C曲线右移 ，淬透性提高。 ▪ 常用提高淬透性的元素为Mn、Si、Cr、Ni、B。 ⑵ 对Ms、Mf点的影响：除Co、 Al外，所有元素都使Ms、Mf点下降。
10
§7－2
低合金钢与合金钢的分类及牌号
一 低合金钢和合金钢的分类
合金碳化物本身都有极高的硬度，有的可达71～75HRC。合金碳化物的存在提 高了钢材的强度、硬度和耐磨性。
非碳化物形成元素及过剩的碳化物形成元素都溶于铁素体，形成合金铁素体。
5
二 合金元素对钢的热处理和力学性能的影响
1 合金元素对钢加热转变的影响 合金元素在不同程度上减缓了奥氏体的形成过程。为了获得均匀的奥氏体， 大多数合金钢需加热到更高的温度，并需要保温更长的时间。 大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用（锰和硼除外）。合金钢中 合金元素阻碍奥氏体晶粒长大的过程是通过合金碳化物实现，因而有利于合金 钢淬火后获得细马氏体组织，也有利于通过适当提高加热温度，使奥氏体中溶 入更多的合金元素，从而提高合金钢的淬透性和力学性能。
ch32合金钢.ppt
4、合金弹簧钢 制造各种弹簧和弹性元件。
弹簧 离合器弹簧
拉力弹簧 蝶形弹簧
性能要求
①高的σe，高的σs ／ σb ②高的σr ③高的表面质量 ④足够的塑性和韧性，以免受冲击时脆断 ⑤较好的淬透性，不易脱碳和过热，容易绕卷成型。
成分特点
①中、高碳 0.5%~0.7%
②加入以Si、Mn为主的提高淬透性的元素 重要的加入Cr、V、W等元素。
成分特点
①低碳 ＜0.20％，韧性、焊接性和冷成形要求
②加入以锰为主的合金元素 锰：固溶强化，细化晶粒
③加入铌、钛或钒等辅加元素 细晶强化及第二相强化 少量铜和磷等，可提高抗腐蚀性 少量稀土元素，脱硫、去气，净化
代表性钢种
16Mn（Q345） 15MnVN（Q420） 高等级管线钢，X70、X80
① 低合金刃具钢 最高工作温度＜ 300℃，其成分的主要特点是： a. 高碳，0.9％～1.1％，保证高硬度和高耐磨性 b．加入Cr、Mn、Si、W、V等合金元素
典型钢种：9SiCr，也常用做冷冲模具 加工过程：球化退火、机加工，然后淬火和低温回火 组织：回火M、碳化物和少量A'。
② 高速钢 高合金刃具钢（W18Cr4V），具有很高的热硬性 其成分特点是：
典型钢种
65Mn 60Si2Mn 汽车、拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。 50CrVA
加工、热处理
热轧钢丝或钢板制成， 淬火+中温回火(450℃～550℃) 组织：回火T
5．滚珠轴承钢 制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针)
滚珠
滚珠轴承
性能要求
轴承元件的工况复杂苛刻，性能要求很严，主要有： ①高的接触疲劳强度 ②高的硬度和耐磨性 62HRC~64HRC ③足够的韧性和淬透性 ④要求在大气和润滑介质中有一定的耐蚀能力和良好的
常用金属材料碳钢及合金钢的分类课件
电力行业
碳钢在电力行业中用于制造电线杆 、输电线路等，其良好的导电性能 和耐腐蚀性能得到了广泛应用。
合金钢的应用领域
航空航天
合金钢因其高强度、高韧性、耐 高温等特性，广泛应用于航空航 天领域，用于制造飞机、火箭等
关键部件。
石油化工
在石油化工行业中，合金钢因其 良好的耐腐蚀、耐高压性能，被 用于制造管道、储罐、反应器等
碳钢的强度和硬度较高，能够承受较 大的压力和摩擦力，因此在机械制造 、建筑和交通运输等领域得到广泛应 用。
碳钢的耐腐蚀性能较差，容易生锈， 因此在使用过程中需要进行防锈处理 。
合金钢的性能特点
01
02
03
04
合金钢是在碳钢的基础上添加 了适量的合金元素，如铬、镍 、钨等，以提高钢材的各项性
能。
合金钢具有较高的强度、硬度 和耐磨性，适用于制造高精度 、高要求的机械零件和工具。
合金元素总含量大于10%。具有优良 的耐腐蚀、耐高温和耐磨性能，用于 制造要求极高耐久性的结构件，如不 锈钢。
合金元素总含量在5%-10%之间。具 有较好的抗腐蚀性能和机械性能，用 于制造要求较高耐久性的结构件。
按照用途分类
结构钢
用于制造各种建筑结构 和机械零件，要求具有
较高的强度和韧性。
不锈钢
具有优良的耐腐蚀性能 ，用于制造医疗器械、
02
中碳钢具有较好的强度和塑性，可用于制造受力较复杂、要求
耐磨和耐冲击的零件。
高碳钢（C>0.6%）
03
高碳钢硬度高、耐磨性好，但韧性较差，主要用于制造切削工
具、弹簧和耐磨零件。
按照用途分类
普通碳素结构钢
主要用于建筑、桥梁、船舶、 车辆等制造，要求具有一定的
碳钢在电力行业中用于制造电线杆 、输电线路等，其良好的导电性能 和耐腐蚀性能得到了广泛应用。
合金钢的应用领域
航空航天
合金钢因其高强度、高韧性、耐 高温等特性，广泛应用于航空航 天领域，用于制造飞机、火箭等
关键部件。
石油化工
在石油化工行业中，合金钢因其 良好的耐腐蚀、耐高压性能，被 用于制造管道、储罐、反应器等
碳钢的强度和硬度较高，能够承受较 大的压力和摩擦力，因此在机械制造 、建筑和交通运输等领域得到广泛应 用。
碳钢的耐腐蚀性能较差，容易生锈， 因此在使用过程中需要进行防锈处理 。
合金钢的性能特点
01
02
03
04
合金钢是在碳钢的基础上添加 了适量的合金元素，如铬、镍 、钨等，以提高钢材的各项性
能。
合金钢具有较高的强度、硬度 和耐磨性，适用于制造高精度 、高要求的机械零件和工具。
合金元素总含量大于10%。具有优良 的耐腐蚀、耐高温和耐磨性能，用于 制造要求极高耐久性的结构件，如不 锈钢。
合金元素总含量在5%-10%之间。具 有较好的抗腐蚀性能和机械性能，用 于制造要求较高耐久性的结构件。
按照用途分类
结构钢
用于制造各种建筑结构 和机械零件，要求具有
较高的强度和韧性。
不锈钢
具有优良的耐腐蚀性能 ，用于制造医疗器械、
02
中碳钢具有较好的强度和塑性，可用于制造受力较复杂、要求
耐磨和耐冲击的零件。
高碳钢（C>0.6%）
03
高碳钢硬度高、耐磨性好，但韧性较差，主要用于制造切削工
具、弹簧和耐磨零件。
按照用途分类
普通碳素结构钢
主要用于建筑、桥梁、船舶、 车辆等制造，要求具有一定的
合金钢(材料第六章)
中淬透性钢：
D0油≈40~60mm，常 用40CrNi，用于制造 大中型零件。
柴油机凸轮轴
高淬透性钢：D0油>60mm, 常 用40CrNiMo, 用于制造大截 面重载荷零件，如曲轴等。
单缸汽车曲轴
合金结构钢曲轴
例：用40Cr制作丰收—75拖拉机的连杆螺栓，其热处理工艺方 法的选定和工艺路线的安排如下：
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。
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.
铬对奥氏体相区的影响
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
图6-18 连杆螺栓及其热处理工艺
下料→锻造→退火（或正火） →机械加工（粗加工） →调质→
（预先热处理 ）
（最终热处理）
机械加工（精加工） →装配
五、弹簧钢
制造弹簧或类似性能零件 的钢种。
1、性能要求 弹簧是利用弹性变形储存
能量或缓和冲击的零件。 ⑴ 高的σs，σs/σb；
高的σ-1；足够的韧性 ⑵ 高的淬透性。
⑶ 防止第二类回火脆性
加W、Mo可防止第二类 回火脆性。
高速钢
五、合金钢的分类(主要讲如下两种)
1、钢的分类按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
高碳钢 0.6%C 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%
M回+颗粒状碳化物 +A’(少量) 淬火后进行冷处理 (-60 ~ -80℃), 可以 减少A’、稳定尺寸.
D0油≈40~60mm，常 用40CrNi，用于制造 大中型零件。
柴油机凸轮轴
高淬透性钢：D0油>60mm, 常 用40CrNiMo, 用于制造大截 面重载荷零件，如曲轴等。
单缸汽车曲轴
合金结构钢曲轴
例：用40Cr制作丰收—75拖拉机的连杆螺栓，其热处理工艺方 法的选定和工艺路线的安排如下：
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。
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.
铬对奥氏体相区的影响
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
图6-18 连杆螺栓及其热处理工艺
下料→锻造→退火（或正火） →机械加工（粗加工） →调质→
（预先热处理 ）
（最终热处理）
机械加工（精加工） →装配
五、弹簧钢
制造弹簧或类似性能零件 的钢种。
1、性能要求 弹簧是利用弹性变形储存
能量或缓和冲击的零件。 ⑴ 高的σs，σs/σb；
高的σ-1；足够的韧性 ⑵ 高的淬透性。
⑶ 防止第二类回火脆性
加W、Mo可防止第二类 回火脆性。
高速钢
五、合金钢的分类(主要讲如下两种)
1、钢的分类按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
高碳钢 0.6%C 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%
M回+颗粒状碳化物 +A’(少量) 淬火后进行冷处理 (-60 ~ -80℃), 可以 减少A’、稳定尺寸.
金属材料及热处理第三版电子课件模块五低合金钢与合金钢
常用冷作模具钢的牌号、硬度 及主要用途见表5-8。
2．热作模具钢 热作模具钢是用来制造使热态金属（固态或液态）成形的模具用钢，如热锻模、热挤 压模、压铸模等。 （1）成分及性能特点 热作模具钢含碳量一般为0.3%～0.6%，保证有良好的强度和韧性。加入合金元素Cr、 Mn、Ni、Mo、W 等主要是为了提高淬透性、回火稳定性和抗热疲劳性。热作模具在工 作时受到较大的压力和冲击、反复的加热和冷却，因此要求热作模具钢在高温下具有较高 的强度和韧性、足够的硬度和耐磨性、良好的耐热疲劳性、抗氧化性及导热性。
常用低合金刃具钢的牌号、硬度 及用途见表5-6。
2．高速钢 高速钢是指用于高速切削、加入的合金元素总量大于10% 的高合金刃具钢。 （1）成分及性能特点 高速钢中含有较多的碳和大量的强碳化物形成元素铬、钨、钒、钼等。常用高速钢的 含碳量为0.70%～1.25%，主要是为了保证钢的硬度、耐磨性和热硬性。合金元素铬的主 要作用是提高淬透性，钨、钼的主要作用是提高热硬性，钒的主要作用是细化晶粒，同时 也可以提高热硬性，进一步提高硬度和耐磨性。 高速钢具有高硬度、高耐磨性和高热硬性、较高的强度和一定的韧性。高速钢制造的 刃具在高速切削时，刃部温度升高到600 ℃时硬度仍然维持在55～60 HRC，从而使切削 时刀刃保持锋利，故也称“锋钢”。高速钢的淬透性好，甚至在空气中冷却也能得到马氏 体，故又称为“风钢”。
2．分类及热处理特点 合金弹簧钢的热处理因用其所制成弹簧的尺寸、成形工艺的不同而不同。 （1）对冷成形弹簧的热处理 当弹簧直径或板簧厚度小于8～10 mm 时，常采用冷成形加工（冷缠、冷卷或冷绕成 形）。冷成形弹簧通常在冷成形前对弹簧钢丝进行强化，冷成形后不进行淬火，只需在 250～300 ℃进行去应力退火，以消除内应力并使弹簧定型。 （2）对热成形弹簧的热处理 当弹簧直径或板簧厚度大于10 mm 时，采用热成形加工。一般采用淬火加热成形， 将弹簧钢丝加热至比平常淬火温度高出50～80 ℃，在此温度下热卷成形，然后利用余热 立即淬火、中温回火。
第六章 合金钢
共析点S 的含碳量下降，即向左移动。随着
合金元素含析点S含碳量只有0.30%。
共析点左移表明，在含碳量相同的条 件下，合金钢的珠光体组织比碳钢多，因 而强度高。
b、 当合金元素为碳化物形成元素时，由于这些 元素与碳形成稳定的碳化物，因而这部分碳 被固定，不参与共析反应，故共析点S右移。
珠光体钢 15CrMo、12CrMoV
贝氏体钢 12MoVWBSiRE
3、 按钢中S、P杂质含量 a、普通合金钢 S≤0.050% P≤0.045% b、优质合金钢 S≤0.035% P≤0.035%
c、高级优质合金钢 S≤0.025% P≤0.025%
d、特级优质合金钢 S≤0.015% P≤0.020%
普通低合金钢一般在热轧退火或正火状态下 使用，不需进行热处理。
1、成分特点
C%<0.20%；主强化元素是Mn<1.8%；加 入微量的Ti、V、Nb等细化晶粒；加入Cu提高 耐大气腐蚀能力。
常用钢号： 16Mn、16MnR、15MnV、15MnTi、14MnNb、 16MnCu
三、易切钢
在钢中添加S、Pb、Ca、P等合金元素，使 钢成为容易切削。 作用：使切屑易断，不易形成“切屑积瘤”， 减摩、降低切削力、切削热。但使钢 的性能下降。
8、合金元素对回火转变的影响
合金元素使淬火钢在回火过程中，组织 分解和转变速度减缓，增加了回火抗力，提 高回火稳定性，从而使合金钢的硬度回火后 下降程度减轻。某些碳化物形成元素，甚至 出现回火时二次硬化现象。
① 第一类回火脆性：
含Cr、Mn的合金结构钢，在250-400℃范围 回火，产生无法消除的脆性，称为第一类回火脆 性（或不可逆回火脆性）。产生原因尚无定论， 沿条状马氏体晶界析出碳化物薄片是重要原因。 也与S、P、As、Sb、Sn 等杂质有关。
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