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
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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。
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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。
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§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。
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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。
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（二）合金钢(包括部分低合结构钢)的牌号
格控制硫、磷等杂质含量和纯洁度)的低合金钢。
2. 按主要性能及使用特性分类
低合金钢按主要性能及使用特性分类，可分为可焊接的低合金强度结构钢、 低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢和其它低合金钢。
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（二）合金钢的分类
（1）按主要质量等级分类
♦ 优质合金钢——在生产过程中需要特别控制质量和性能，但其生产控制和
质量要求不如特殊质量合金钢严格的合金钢。 ♦ 特殊质量合金钢——在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的合金钢。 除优质合金钢以外的所有其他合金钢都为特殊质量合金钢。
（2）按主要性能及使用特性分类
♦ 工程结构用合金钢——如一般工程结构用合金钢、合金钢筋钢、高锰耐磨
钢等； ♦ 机械结构用合金钢——如调质处理合金结构钢、表面硬化合金结构钢、合 金弹簧钢等；
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合金元素对回火转变的影响
1）提高钢的耐回火性——淬火钢件在回火时抵抗软化的能力，称为耐回火性
(或回火稳定性)：
合金钢都有较好的耐回
火性。若获得相同的硬度下，
合金钢的回火温度则要高于 非合金钢的回火温度，并且 通过较高温度的回火过程更 有利于消除内应力，提高钢 材的塑性和韧性。
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2）产生二次硬化
低合金钢（合金元素总含量<5%） 中合金钢（合金元素总含量5%-10%） 高合金钢（合金元素总含量>10%）
（一）低合金钢的分类
1. 按主要质量等级分
普通质量低合金
优质低合金钢
特殊质量低合金钢
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◇ 普通质量低合金钢——不规定在生产过程中需要特别控制质量要求的供作一 般用途的低合金钢。 ◇ 优质低合金钢——除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢。 ◇ 特殊质量低合金钢——在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(特别是严
元素超过一定的质量分数后，铁素体
的韧性和塑性会显著降低。
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（二）合金碳化物
—— 合金元素可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——如硅、铝、镍、钴等只以原子状态存在于铁素体或奥氏 体中。 碳化物形成元素——按其与碳结合的能力由弱到强的排列为：铁、锰、铬、钼、 钨、钒、铌、锆、钛等。 在钢中形成的碳化物可分为两类： (1)合金渗碳体 (2)特殊碳化物
——铁碳合金在一次或多次回火后提高其硬度的现象称为二次硬化。
某些含有较多W、Mo、V、Cr、
Ti元素的合金钢，在500℃～ 600℃高温回火时，高硬度的特殊 碳化物(W2C、Mo2C、VC、 Cr7C3、TiC等)以弥散的小颗粒状 态析出，使钢的硬度升高。 高速钢、工具钢和高铬钢在回火 时都会产生二次硬化现象，二次硬 化现象对于提高钢材的热硬性具有 直接影响。
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♦ 不锈、耐蚀和耐热钢——如不锈钢、抗氧化钢和热强钢等； ♦ 工具钢——如合金工具钢、高速工具钢； ♦ 轴承钢——如高碳铬轴承钢、不锈轴承钢等；
♦ 特殊物理性能钢——如软磁钢、永磁钢、无磁钢（如0Cr16Ni14）等；
♦ 其它——如铁道用合金钢等。
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合金结构钢
建筑及工程用钢或构件用钢 机器制造用钢 刃具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢
◇ 钢中常加入的合金元素有锰、铬、镍、铜、铝、硅、钨、钼、钒、铌、锆、 钴、钛、硼、稀土元素等。
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一 合金元素在钢材中的存在形式及作用
（一） 合金铁素体 —— 合金元素溶入α-Fe中，形成合金铁素体。 大多数合金元素都能不同程度地 溶入铁素体中。 溶入铁素体的合金元素，由于原 子大小及晶格类型与铁不同，使铁素 体晶格发生不同程度的畸变，其结果 使铁素体的强度、硬度提高，当合金
第七章
低合金钢与合金钢
第一节 第二节 第三节 第四节
合金元素在钢中的作用 低合金钢与合金钢的分类及1
合金元素在钢中的作用
◇ 为了改善钢的某些性能（如综合力学性能）或使之具有某些特殊性能（如耐 腐蚀、抗氧化、耐磨、热硬性、高淬透性等），在炼钢时有意加入的元素，称为 合金元素。 ◇ 含有一种或数种有意添加的加入的元合金元素的钢，称为合金钢。