合金钢
合金钢
3. 成分特点 碳质量分数一般在0.25% 0.25%～ (1) 中碳 碳质量分数一般在0.25%～0.50% 之间， 0.4%居多 居多； 之间，以0.4%居多； Cr、Mn、Ni、 提高淬透性， (2) Cr、Mn、Ni、Si 提高淬透性，形成合 金铁素体，提高钢的强度； 金铁素体，提高钢的强度； (3) 加入防止第二类回火脆性的元素Mo、W 加入防止第二类回火脆性的元素Mo Mo、 Ni、Cr、Mn的合金调质钢 的合金调质钢， 含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，易产生第二类 回火脆性。加入Mo Mo、 可以防止第二类回火脆性。 回火脆性。加入Mo、W可以防止第二类回火脆性。 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.15% 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.8% 1.2%。 0.8%～ 或W的质量分数为0.8%～1.2%。
二、合金渗碳钢
老师提示： ☆ 老师提示：重点内容
1. 用途 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损， 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较 大的交变载荷，特别是冲击载荷。 大的交变载荷，特别是冲击载荷。
拨叉
变速齿轮
凸轮机构： 凸轮机构： 接触表面受到强烈的摩擦磨损。 接触表面受到强烈的摩擦磨损。
2. 性能要求 表面硬度高、 (1) 表面硬度高、耐磨 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力， 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时 具有适当的塑性和韧性。 具有适当的塑性和韧性。 (2) 心部具有高的韧性和足够高的强度 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 (3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（ ℃～ ℃） 在高的渗碳温度（900 ℃～950 ℃）下， 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。
常用合金钢
常用合金钢（知识扩展）一.合金钢分类与编号二.低合金结构钢Q345、Q420 三. 机器零件用钢40Cr、65Mn、60Mn2Si、20Cr、20CrMnTi、GCr15 四.合金工具钢9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、Cr124Cr5MoSiV 五.特殊性能钢1Cr13、9Cr18、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13 合金钢分类 1.按合金元素含量多少分类：按合金元素含量多少分类：按合金元素含量多少分类低合金钢（合金总量低于5 %）中合金钢（合金总量为5 %～10 %）高合金钢（合金总量高于10 %）2.按用途分类：按用途分类：按用途分类合金结构钢低合金结构钢(也称普通低合金钢) 合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢滚珠轴承钢合金工具钢合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢) 合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢) 量具用钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金钢编号首部用数字标明碳质量分数: 结构钢以万分之一为单位的数字（两位数), 工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳质量分数,而工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。
在表明碳质量分数数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，质量分数由其后面的数字标明:平均质量分数少于 1.5%时不标数, 平均质量分数为 1.5%～2.49%、 2.5%～3.49%……时,相应地标以2、3……。
专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明. 如GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约 1.5%(特例)的滚珠轴承钢. Y40Mn,表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于 1.5%的易切削钢. 普通低合金钢Q345 用途主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组织为细晶粒的F+P,不再热处理. 化学成分wt% C Mn Si V Nb Ti 0.015 0.18 ～ 1.0 ～0.55 0.02 0.20 1.6 ～0.15 ～0.06 厚度mm <16 16～35 35～50 σs MPa ≥345 ≥325 ≥295 σb MPa 470～630 0.02 ～0.2 机械性能δ5 % Akv(20℃) J 34 21～22 GB/T1591-1994 Q345包括旧钢号12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu Q420 普通低合金钢在正火状态下使用,组织为F+S 化学成分wt% V Nb Ti 0.02 ～0.2 0.015 ～0.06 0.02 ～0.2 δ5 % C ≤0.20 厚度mm <16 Mn Si Cr ≤0.40 Ni ≤0.70 1.0 ～0.55 1.7 34 18～19 16～35 GB/T1591-1994 ≥380 35～50 Q345包括旧钢号15MnVN ,14MnVTiRE 机械性能σs MPa σb MPa ≥420 520～680 ≥400 Akv(20℃) J 合金调质钢(低淬透性) 40Cr 热处理毛坯尺寸＜25mm 用途：用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓、进气阀主要化学成分wt% C Mn Si Cr Mo 机械性能（≥）退火态H B 淬火℃回火℃σb σs δ5 ψ Akv % % J MP MP a a 0.37 0.5 0.17 0.8 0.07 850 520 980 785 9 45 47 2 0 油水～～～～～0.44 0.8 0.37 1.1 0.12 7 油（GB/T3077－1999）合金弹簧钢钢号C 65Mn 60Mn2Si 主要成分w % Mn Si Cr 热处理淬火℃回火℃机械性能σs MPa σb MPa δ10 ψ % % 65Mn 0.62 ～0.70 60Si2 0.56 Mn ～0.64 0.90 ～1.20 0.60 ～0.90 0.17 ～0.37 1.50 ～2.00 ≤ 830 540 0.25 油800 1000 8 30 ≤ 870 480 1200 1300 5 0.35 油GB/T1222-1985 25 65Mn 60Mn2Si钢应用举例：截面≤25mm的弹簧，例如车箱缓冲卷簧合金渗碳钢(低淬透性合金渗碳钢低淬透性) 20Cr 低淬透性用途：可制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件.能同时承受强烈的摩擦磨损,较大的交变载荷,特别是冲击载荷机械性能（≥）主要化学成分wt% 热处理℃C Mn Si Cr 渗预淬回σb σs δ ψ Akv 5 碳备火火MP M J % % a P 处 a 理0.17 0.5 0.20 0.7 9 ～～～～3 0.24 0.8 0.40 1.0 0 8 8 0 水油780 2 0 ～820 0 水, 油8 3 5 5 4 0 毛坯尺寸m m 10 4 47 ＜0 1 5 GB/T3077-1999 合金渗碳钢(中淬透性合金渗碳钢中淬透性) 中淬透性20CrMnTi 主要化学成分wt% C Mn Si Cr Ti 毛渗预淬回σb σs δ ψ Ak 坯尺v 碳备火火MP MP % % 2 0 寸处℃m a a 理J m 9 3 0 8 8 0 油7 2 7 0 0 0 油1 85 1 4 55 < 0 0 0 5 15 8 GB/T3077-1999 0 热处理℃机械性能（≥）0.17 0.80 0.1 1.0 7～～～～0.23 1.10 0.3 1.3 7 0.04 ～0.10 滚珠轴承钢GCr15 用途：制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针),内外套圈等. 或制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件. 淬回回火火后火℃HRC ℃0.95 1.40 0.15 0.25 820 150 62 62～壁厚< 14mm,外径250mm 66 的套圈.直径25～200mm ～～～～～～的钢球.直径约25mm的滚1.05 1.65 0.35 0.45 840 160 柱. （GB/T18254-2002）主要化学成分wt% C Cr Si Mn 热处理规范性能主要用途低合金刃具钢9SiCr CrWMn 热处理Cr 油淬火淬火温度℃硬度HRC 化学成分wt% 钢号 C Mn Si 回火回火温度℃硬度HRC 应用举例9SiCr 0.85 0.3 1.2 ～～～0.95 0.6 1.6 CrWMn 860 180 60 板牙丝锥钻头～～～铰刀齿轮铣刀880 ≥ 200 62 冷冲模冷轧辊0.9 0.8 0.15 0.9 820 62 140 62 板牙拉刀量规～～～1.2 ～～形状复杂高精～～160 65 度的冲模等 1.05 1.1 0.35 W1.2 840 ～1.5 （GB/T1299-2000、GB/T9943-1988）0.95 ～1.25 高速钢C Mn Si W18Cr4V (18-4-1) Cr W V 制造高速切削用车0.7～0.1～0.2～3.8～17.5～1.0～刀，刨刀、钻头、0.8 0.4 0.4 4.4 19.0 1.4 铣刀等HV 950 750 550 350 100 300 500 使用温度℃700 冷模具钢Cr12 用途用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等,工作温度不超过300 ℃. 要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具钢制造. Cr12大型冷模具用钢,热处理变形很小,制造重载和形状复杂的模具. 化学成分wt % 用途举例C Si Mn Cr V 2.00～≤0.40 ≤0.40 11.50～0.15～冷冲模 2.30 13.50 0.30 拉延模压印模油淬火退火回火滚丝模温度硬度温度温度硬度HB HRC ℃℃℃870～207～950～200～450 58～64 900 255 1000 GB/T1299-2000 热模具钢 C 0.32～0.42 Si 0.80 ～ 1.20 退火温度℃硬度HB 4Cr5MoSiV 化学成分wt % Mn Cr Mo ≤0.40 4.50～1.00～5.50 1.50 用途举例V 0.30 热镦模、～0.50 压铸模、热挤压模、油淬火回火精锻模温度℃温度℃硬度HRC 840～209～1000～540～40～54 900 229 1025 650 BG/T1299-2000 组织为回火马氏体粒状碳化物和少量残余奥氏体.为了保证热硬性,要进行多次回火. 量具用钢量具钢号平样板或卡板一般量规与块规高精度量规与块规抗蚀量具10、20或50、55、60、60Mn、65Mn T10A、T12A、9SiCr Cr（刃具钢）、CrMn、GCr15 4Cr13, 9Cr18(不锈钢) GCr15块规热处理一年内每10 mm长度的尺寸变量不超过0.1 ～0.2 ?m. 高精度且形状复杂的量规与块规CrWMn(低变形钢) 不锈钢不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种. 马氏体不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等, 它们在氧化性介质中都有足够的耐蚀性, 碳含量低的1Cr13、2Cr13钢耐蚀性较好,且有较好的机械性能,3Cr13、4Cr13 钢因碳含量增加,强度和耐磨性提高,但耐蚀性降低. 铁素体型不锈钢1Cr17、1Cr17Ti等，这类钢的铬质量分数为17%～30%，碳质量分数低于0.15%，为单相铁素体组织，耐蚀性比Cr13型钢更好, 在退火或正火状态下使用，强度较低、塑性很好. 1Cr13船用螺旋桨奥氏体型不锈钢Cr18Ni9型（即18-8型不锈钢）,奥氏体不锈钢碳含量很低（约0.1%），耐蚀性很好。
合金钢标准
合金钢标准
合金钢是由碳钢添加不同数量的合金元素（如铬、钼、镍等）而成的钢种。
不同的合金元素可以赋予钢种不同的特性，如耐腐蚀、高强度、耐磨性等。
以下是一些常见的合金钢标准：
1. ASTM A182：美国钢铁学会制定的合金钢锻件标准。
2. ASTM A335：美国钢铁学会制定的合金钢管道标准。
3. EN 10083：欧洲合金钢标准之一，规定了合金钢的化学成分、机械性能和热处理要求。
4. JIS G4105：日本工业标准，针对中碳钢和合金钢制定的标准，包括化学成分、机械性能和热处理要求等。
5. GB/T 3077：中国国家标准，规定了合金结构钢的原材料、化学成分、加工和热处理等要求。
6. ISO 683-2：国际冶金标准，规定了高碳钢、合金钢、球墨铸铁和灰铸铁的标准。
这些标准均规定了合金钢的化学成分、机械性能和热处理要求等方面的规定，可
用于钢材的生产、加工和使用过程中的质量管理。
合金钢的种类和典型牌号
合金钢的种类和典型牌号第一篇嘿，朋友！今天咱们来聊聊合金钢的那些事儿。
你知道吗，合金钢的种类可多啦！就比如说，有合金结构钢。
像40Cr 这种牌号的，那可是在机械制造里经常能见到的“明星”呢。
它强度高，韧性也不错，好多重要的零件都靠它撑场面。
还有合金工具钢，这里面有名的像 9SiCr 。
这家伙硬度高，耐磨，做刀具啥的可厉害啦。
再有就是特殊性能合金钢，不锈钢就是其中的一类哟。
像1Cr18Ni9Ti ，耐腐蚀性超棒，在各种恶劣环境里都能稳稳站住脚。
说起模具钢，Cr12MoV 可是当仁不让，用它做模具，那质量杠杠的。
还有高速钢，像 W18Cr4V ，切削速度快得很，是机械加工的一把好手。
啊，合金钢的种类繁多，每种都有自己独特的本事，在不同的领域大放异彩。
怎么样，是不是觉得合金钢很神奇呀？第二篇亲，咱们又见面啦，这次来好好唠唠合金钢的种类和典型牌号。
先来说说耐热钢，像 12Cr1MoV ，高温下工作都不带怕的，特别适合在那些热环境里冲锋陷阵。
接着是耐磨钢，像 ZGMn13 ，耐磨性能一流，好多容易磨损的地方都靠它来抵挡。
低合金高强度钢也不能落下，像 Q345 ，强度高不说，还比较经济实惠，建筑、桥梁这些地方都有它的身影。
弹簧钢你听说过没？像 60Si2Mn ，弹性好得很，弹簧制造就靠它发挥大作用。
还有调质钢，比如 40CrNiMo ，综合性能出色，经过调质处理后，那表现简直绝了。
每种合金钢都有自己的特点和优势，就像我们每个人一样，都有着独特的闪光点。
典型的牌号就是它们的名片，让我们能一下子就记住它们的厉害之处。
你是不是也对合金钢有了更深的了解呢？。
4-合金钢ppt课件
2020/5/30
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电厂金属材料
（二）合金工具钢
编号：一位数字（或无数字）+元素符号+数字。 一位数字表示含碳量的千分数，合金元素及其含量的表示方法与合金结构相同。如果合 金工具中的含碳等于或大于1.0%，用来表示含碳量的数字就省略。否则易与合金结构 的钢号混淆。
例如9Mn2V，表示钢中平均含碳量为0.90%，平均含锰量为2%，含铬量小于1%。又如CrW5，表示 钢中含铬量小于1.5%，平均含钨量为5%，含碳量则≥1%（经查表可知为1.25%~1.50%）。
（二）按用途分类
1．合金结构钢
合金结构钢又分为两类：一类为建筑及工程结构用钢，即普通低合金钢；另一类为机器 制造用钢，分为渗透钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
2．合金工具钢
合金工具钢又分为三类：刃具钢（包括低合金刃具钢及高速钢）、模具钢（包括热模具 钢和冷模具钢）、量具钢。
3．特殊性能钢
特殊性能钢又按所具有的特殊物理、化学和机械能分为磁钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢 等。
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电厂金属材料
五、滚动轴承钢
• 滚动轴承钢含碳量较高以保证高硬度、高耐磨性，一般为 0.95%～1.10%。 主要加入的合金元素为Cr，最具代表性的是GCr15钢。
• 失效方式为接触疲劳破坏产生的麻点或剥落；长期摩擦造成磨损而丧失精 度；处于润滑环境下而带来的锈蚀。
• 滚动轴承钢的热处理一般为淬火+低温回火，处理后组织为回火马氏体+碳 化物，具有较高的硬度和耐磨性。
0.70 3.80 17.50 1.00
~
~
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0.80 4.40 19.00 1.40
1260~
第六章 合金钢
三、合金调质钢
1．成分及性能特点 成分特点：
这类钢的含碳量一般为0.25%～0.50%，含碳量过低，硬度不足； 含碳量过高，则韧性不足。合金调质钢中常加入少量铬、锰、硅、 镍、硼等合金元素以提高钢的淬透性，使铁素体强化并提高韧性。 加入少量钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可阻止奥氏体晶粒长 大和提高钢的回火稳定性，以进一步改善钢的性能。例如40Cr钢的 强度比40钢提高了20%。
（2）热成形弹簧
当弹簧直径或板簧厚度大 于10mm时，采用热成形。热成 形后进行淬火及中温回火（400 ～520℃），可获得很高的 疲劳极限和弹性极限。
3．常用牌号和用途
牌号 55Si2Mn 60Si2Mn 50CrVA 用途 用于制造汽车、拖拉机减震板簧、 螺旋弹簧等 牌号表示法 合金弹簧钢牌 号的表示方法 与合金渗碳钢 相同，如 50CrVA表示 平均含碳量为 0.50%，平均 含铬、钒量都 ＜1.5%的高级 优质合金弹簧 钢。
第六章 合金钢
第一节 合金钢概述
合金钢概念：
所谓合金钢就是在碳素钢的基础上，为了 改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或 几种合金元素的钢。
一、合金元素在钢中的主要作用
1．强化铁素体 2．形成合金碳化物 3．细化晶粒 4．提高钢的淬透性 5．提高钢的回火稳定性
二、合金钢的分类
1．按用途分类 合金结构钢：用于制造机械零件和工程 结构的钢。 合金工具钢：用于制造各种工具的钢。 特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学 性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 2．按合金元素总含量分类 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%。
合金 钢
.预计在21世纪，在解决音爆、高升阻比、 高温材料、一体化飞行推力控制系统等 问题的基础上，将推出一批新机型;
.届时，超音速客机的飞行速度将达2~3 倍音速，亚音速客机的最大载上一客页量下将一页达返回
热卷大弹簧
第九章 航空运输设施与设备
第一节 航空运输概述
第二节 航空运输设施与设备
第三节 航空运输管理
第一节 航空运输概述
航空运输是利用飞机运送进出口货物的 一种现代化运输方式。它具有速度快， 不受地形条件限制，货损率小，节省包
装、保险和储存费用等特点。因此，某
些急需物资，易损货物和体轻而贵重的 商品适宜航空运输。
1. 按主要用途分：Байду номын сангаас
（1）合金结构钢：制造重要的机械零件和工程结
构件
（2）合金工具钢：各类工具。
（3） 特殊性能钢：耐热钢、耐磨钢、不锈钢等。
2．按合金元素含量分：
（1） 低合金钢：W合 < 5% （2) 中合金钢：W合 = 5-10% （3) 高合金钢：W合 > 10%
如：9SiCr,W18Cr4V,ZGMn13
第二节 航空运输设施与设备
1.区域
航空港(Airport )，民用航空机场和有关 服务设施构成的整体。保证飞机安全起 降的基地和空运旅客、货物的集散地。 包括飞行区、客货运输服务区和机务维 修区三部分，具体是指:
(1)飞行区 为保证飞机安全起降的区域。 内有跑道、滑行道、停机坪和无线电通 信导航系统、目视助航设施及其他保障
第一节 航空运输概述
外贸企业办理航空运输时应注意:
碳素钢和合金钢
碳素钢和合金钢
碳素钢和合金钢是两种常见的钢材类型，它们的主要区别在于含碳量和其他合金元素的含量。
1. 碳素钢：碳素钢是指含碳量在0.0218%至
2.11%之间的钢材。
碳素钢中的碳含量较高，这使得它在锻造和焊接等加工过程中具有良好的性能。
碳素钢的种类繁多，包括碳素结构钢、碳素工具钢等。
2. 合金钢：合金钢是指在碳素钢的基础上，添加了其他合金元素（如锰、硅、铬、镍、钼、钨等）的钢材。
这些合金元素可以提高钢材的强度、硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能。
合金钢的种类也非常丰富，包括合金结构钢、合金工具钢、高速钢、不锈钢等。
在钢铁行业中，碳素钢和合金钢的用途和性能取决于它们的具体成分和生产工艺。
例如，碳素结构钢通常用于制造机械零件和结构件，而合金工具钢则用于制造刀具、模具等。
合金钢主要成分
合金钢主要成分合金钢是一种通过添加其他元素来改善钢的性能的钢材。
它与普通碳素钢相比，具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
合金钢的主要成分包括以下几种：1. 碳：碳是合金钢中最重要的元素之一，它对钢的硬度和强度起着至关重要的作用。
碳含量在0.2%到2.1%之间不等，高碳含量可以提高钢的硬度和强度，但会降低其可塑性和韧性。
2. 铬：铬是一种常见的合金元素，在合金钢中占据着重要地位。
它可以提高钢材的耐腐蚀性和抗氧化能力，同时还能增加其硬度和强度。
铬含量在0.5%到20%之间不等。
3. 镍：镍可以提高合金钢的韧性、延展性和耐磨性。
它还能提高抗腐蚀能力，并增加对低温环境的适应能力。
镍含量在0.25%到5%之间不等。
4. 钼：钼是一种常用的合金元素，它可以提高合金钢的硬度、强度和耐磨性。
钼含量在0.25%到5%之间不等。
5. 锰：锰是一种强效的脱氧剂，可以有效地去除钢中的氧气和其他杂质。
它还能提高钢的硬度和强度，并增加其耐磨性。
锰含量在0.2%到1.5%之间不等。
6. 钛：钛是一种轻质、高强度的合金元素，可以提高合金钢的硬度、强度和抗腐蚀能力。
它还能减少钢中的碳化物形成，从而提高其可焊性和可加工性。
钛含量在0.05%到0.5%之间不等。
7. 铜：铜可以提高合金钢的耐腐蚀性、导电性和导热性。
它还能增加其硬度和强度，并改善其可塑性和韧性。
铜含量在0.2%到1.5%之间不等。
8. 磷：磷是一种重要的合金元素，可以提高合金钢的韧性、延展性和可塑性。
它还能减少钢中的杂质，并改善其可焊性和可加工性。
磷含量在0.03%到0.15%之间不等。
总之，合金钢的主要成分包括碳、铬、镍、钼、锰、钛、铜和磷等元素。
通过合理地控制这些元素的含量，可以生产出各种性能优异的合金钢，满足不同领域的需求。
合 金 钢
1、低合金工具钢 2、高速工具钢
1、低合金工具钢
高硬度、高耐磨性、较好的红硬性（250℃～300℃）
热处理： 等温球化退火→等温淬火+低温回火去应力
例：9Mn2V、9SiCr、Gr2、GrMn、 CrWMn 。
用途：主要用来制作低速切削及手动工具。 如：板牙、丝锥、绞刀、刨刀等
丝锥 板牙
2、高速工具钢
Q295A
（一）低合金高强度结构钢
1、牌 号
低合金高强度结构钢 的牌号：
Q295A
（1）代表屈服点的字母Q ； （2）代表屈服强度的数值； （3）钢的质量等级符号：A、B、C、D。
Q295A：表示屈服强度为295MPa，质
量等级为A的低合金高强度结构钢
2、用途：
① Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、 桥梁、车辆等大型钢结构。 ② Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中 等压力的压力容器。 ③ Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体， 强度高,用于石化中温高压容器。
合金钢
【合金钢】 钢里除铁、碳外，加入其他的元
素，就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多 种合金元素而构成的铁碳合金。 根据添加元素的不同，并采取适当的加工 工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、 耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金钢
合金钢按用途分类有：
一、合金结构钢 二、合金工具钢 三、特殊性能钢
⑤性能特点：含C量在0.1%以下，比马氏体不锈钢的耐蚀性 好，好的冷变形性能，有好的韧性，焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等 ⑦不具有磁性或者弱磁性
2、耐热钢 定义:钢的耐热性是高温抗氧化性 和高温强度(热强性)的总称,耐热 钢通常分为抗氧化钢(不起皮钢) 和热强钢。
合金钢(材料第六章)
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.
合金钢用途分类
合金钢用途分类合金钢是一种含有多种元素的钢材，通过添加不同的合金元素来改变其物理和化学特性。
由于其优异的性能，合金钢在各个领域都有着广泛的应用。
本文将从不同角度对合金钢的用途进行分类。
一、按用途分类1. 机械加工合金钢具有较高的硬度、强度和韧性，因此在机械加工领域中得到广泛应用。
例如，高速切削工具、铣刀、车刀等都是采用高速钢制成，而冷作模具则常采用高强度耐磨合金钢。
2. 航空航天航空航天领域对材料要求非常严格，需要耐腐蚀、耐高温、轻量化等特殊性能。
因此，在飞机发动机叶片、火箭发动机涡轮叶片等领域中经常采用镍基合金钢。
3. 建筑领域建筑领域对材料的要求主要是强度和耐久性。
因此，在建筑结构中经常采用高强度低合金结构钢或者耐腐蚀钢。
4. 汽车工业汽车工业对材料的要求主要是轻量化和强度。
因此，在汽车发动机、转向系统、底盘等部位常采用高强度低合金结构钢或者铝合金。
5. 电子领域电子领域对材料的要求主要是导电性和磁性。
因此，在电子元器件中经常采用不锈钢、铁氧体等材料。
二、按合金元素分类1. 钼合金钢钼合金钢具有良好的耐热性、耐蚀性和硬度，广泛应用于高温、高压环境下的机械零件制造，如航空发动机叶片、涡轮叶片等。
2. 铬合金钢铬合金钢具有优异的耐腐蚀性和耐磨性，广泛应用于建筑结构、化工设备等领域。
3. 镍基合金钢镍基合金钢具有良好的抗氧化性和耐高温性能，广泛应用于航空航天领域中的涡轮叶片、发动机叶片等部件制造。
4. 钛合金钢钛合金钢具有优异的耐腐蚀性、高强度和轻量化等特点，广泛应用于航空航天领域中的结构件、导弹外壳等。
5. 铜合金钢铜合金钢具有良好的导电性和热传导性，广泛应用于电子领域中的电子元器件制造。
三、按加工方式分类1. 热轧合金钢热轧合金钢是指在高温下进行轧制加工的合金钢。
其主要特点是成型能力强，表面质量好，但机械性能相对较差。
2. 冷轧合金钢冷轧合金钢是指在常温下进行轧制加工的合金钢。
其主要特点是机械性能优异，但成型难度较大。
合金钢
三、合金调质钢
3、热处理及组织特点 调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调 质→精加工→装配 调质目的：获得良好综合力学性能 使用状态下的组织为：S回 为提高表面耐磨性，调质后可进行 表面淬火或氮化。
调质处理车间
回火索氏体
四、合金弹簧钢
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。 （1）高的σe，σs/σb； （2）高的σ-1；足够的塑性和韧性 （3）高的淬透性。
三、合金调质钢
1、性能特点 (1)调质处理后具有高强度与很好塑性及韧性的配合，即具 有良好的综合力学性能。 ⑵良好的淬透性。 2、成分特点
调质件（螺杆）
⑴ 中碳：0.25~0.5%C，以0.4%居多 ⑵ 合金元素作用： ①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B ②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni ③细化晶粒: Ti、V ④防止第二类回火脆性: W、Mo
渗碳件 高精密 独立导 柱
二、合金渗碳钢
3、常用钢种与牌号 低淬透性钢：20Cr、 20CrV。
活塞销(20Cr)
柴油机凸轮轴
用于受力小的 耐磨件，如柴油 机的活塞销、凸 轮轴等。
钢
汽 车 变 速 箱 齿 轮
3
用钢 中淬透性钢： 20CrMnTi。用于 中等载荷的耐磨 件，如变速箱齿 。 淬透性钢： 18Cr2Ni4WA。用 于 载荷的耐磨 件，如 。
制造各种量具用钢。如 千分尺、卡尺、块规、 塞规等。
卡尺
塞规
千分尺
三、量具用钢
1、性能要求 量具在使用过程中与被测零件接 触，承受摩擦和冲击。 ⑴ 高硬度和耐磨性。 ⑵ 高的尺寸稳定性。 ⑶ 足够的韧性。
渐开线花键环 规、塞规
合 金 钢
合金工具钢
工具钢可分为碳素工具钢与合金工具钢两种。碳素 工具钢容易加工，价格便宜。但其热硬性差（温度 高于200℃时，硬度、耐磨性会显著降低），淬透性 低且容易变形和开裂。因此，尺寸大、精度高，形 状复杂及工作温度较高的工具，模具都采用合金工 具钢制造。合金工具钢按主要用途分为刃具钢、模 具钢和量具钢三大类。
合金钢
合金结构钢
合金渗碳钢 渗碳钢通常是指经渗碳、淬火、低温回火后使用的钢。 合金渗碳钢的性能有如下特点： 1）渗碳淬火后，渗碳层硬度高，具有优异的耐磨性和 接触疲劳强度； 2）渗碳件心部具有高的韧性和足够高的强度； 3）具有良好的热处理工艺性能，在高的渗碳温度 （900～950℃）下奥氏体晶粒不易长大，淬透性也好。
合金钢
合金工具钢
合金量具钢 量具是用来测量和检验零件尺寸的工具如千分尺、游 标卡尺、量块、样板等。量具的最终热处理主要是淬 火和低温回火，目的是获得高硬度和高耐磨性。对于 精度要求高的量具，为保证尺寸稳定性，常在淬火后 立即进行一次冷处理，以降低组织中残余奥氏体量。 在低温回火后还应进行一次稳定化（100～150℃、 24～36h），以进一步稳定组织和尺寸，并消除淬火 内应力。有时在磨削加工后，还要在120～150℃保温 8h进行二次稳定化处理，以消除磨削产生的残余内应 力，从而进一步稳定尺寸。
机械工程材料
合金钢
合金结构钢
低合金结构钢 低合金结构钢的特点是低碳（wC<0.20%）、低合金（一 般合金元素总量wMe<3%）、以锰为主要合金元素，并辅 加以钒、钛、铌、硅、铜、磷、稀土等。锰、硅的主要 作用是强化铁素体；钒、钛、铌等主要是细化晶粒，提 高钢的强度、塑性和韧性；少量的铜和磷主要是提高钢 的耐用消费品腐蚀性；加入少量稀土元素主要是脱硫去 气，消除有害杂质，进一步改善钢的性能。 低合金结构钢的性能特点是： 1）具有高的屈服强度与良好的塑性和韧性。 2）良好的焊接性。 3）较好的耐蚀性。 常用低合金结构钢的牌号、性能及用途见表7.1。
合金钢分类
合金钢分类合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍等）合金化制成的钢材。
根据其化学成分和性能特点，合金钢可以分为几个不同的类型。
本文将对合金钢的分类进行详细介绍。
一、低合金钢低合金钢是含有较低合金元素含量的钢材，其主要合金元素为碳、锰、硅和铬等。
这种钢材具有良好的可焊性和可塑性，同时具备一定的强度和耐磨性。
低合金钢广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
二、中合金钢中合金钢是含有中等合金元素含量的钢材，其主要合金元素包括铬、镍、钼、钒等。
中合金钢具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，常用于制造工具、轴承、齿轮等耐磨件，以及需要承受高温和高压环境的零件。
三、高合金钢高合金钢含有较高比例的合金元素，如铬、镍、钼、钛等。
这种钢材具有极高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时还具备优异的耐高温性能。
高合金钢常用于航空航天、核工程、化工设备等领域，对材料的强度和耐蚀性要求较高。
四、特殊合金钢特殊合金钢是指具有特殊性能和用途的合金钢，其合金元素种类和比例都有较大的差异。
这种钢材可以根据具体的需求进行合金化处理，以满足特定的工程要求。
特殊合金钢广泛应用于航空航天、能源、医疗器械等高端领域，具有重要的战略意义。
合金钢的分类主要依据其化学成分和性能特点，不同类型的合金钢具有不同的用途和应用范围。
通过合理选择合金元素的种类和比例，可以改善钢材的性能，提高其强度、硬度、耐腐蚀性等特点，从而满足不同工程的需求。
总结一下，合金钢根据合金元素的含量和种类可以分为低合金钢、中合金钢、高合金钢和特殊合金钢等几个主要类型。
每种类型的合金钢都有其独特的性能和应用领域，通过合适的合金化处理，可以满足不同工程的需要。
合金钢在现代工业中起着重要的作用，不断推动着科技的进步和社会的发展。
合金钢的定义
合金钢的定义
合金钢呀，那可不是一般的材料！它就像是钢铁世界里的超级英雄！合金钢是在碳素钢里特意加入一种或几种合金元素的钢。
你想想看，这就好比给原本普通的钢铁注入了神奇的力量，让它变得与众不同，更加强大！
普通的钢可能在某些方面表现不错，但合金钢呢，那可是在性能上实现了质的飞跃呀！它的强度、硬度、韧性、耐磨性等等，都比碳素钢有了极大的提升。
这就好像一个普通人经过特殊训练后，变成了能打能扛的勇士！
合金钢的种类那可真是繁多啊！有什么低合金钢、中合金钢、高合金钢等等。
每种都有自己独特的特点和用途。
比如说，有些合金钢特别适合用来制造高强度的机械零件，让机器能够长时间稳定地运转；有些则擅长在恶劣环境下坚守岗位，不怕腐蚀，不怕磨损。
这难道不神奇吗？
而且哦，合金钢在我们生活中的应用简直无处不在！从汽车、飞机到建筑、桥梁，从医疗器械到日常用品，哪里都有它的身影。
没有合金钢，我们的世界恐怕都会变得不一样了呢！它就像是默默奉献的无名英雄，支撑着我们现代社会的运转。
你说，合金钢是不是超级厉害？它不是简单的钢铁，而是经过精心调配和打造的杰作！我们真应该为有合金钢这样的材料而感到庆幸和自豪啊！合金钢就是这样一种独特而又不可或缺的存在，它让我们的生活更加美好，更加精彩！。
合金钢含量分类
还不了解合金钢？一文来了解不同含量的合
金钢
合金钢是由铁、碳和其他元素（如钼、锰、铬等）组成的合金。
它拥有比普通钢更高的硬度、强度和抗腐蚀性，同时也更加耐磨。
其中，合金钢的含量会对其性能有不同的影响。
下面我们来了解不同含
量的合金钢。
1. 低合金钢（含量小于5%）
这类型的合金钢在硬度、强度和韧性等方面都比较适中，因此被
广泛用于汽车、航空和航天工业。
另外，在制造锅炉、管道等大型设
备时也常用低合金钢。
2. 中合金钢（含量5%-10%）
这一类合金钢的硬度和强度相比低合金钢有所提高，因此被广泛
用于制造机械设备、发动机和轴承等。
它也被用来制造一些特殊材料，如高速钢和热处理钢等。
3. 高合金钢（含量大于10%）
这一类合金钢的含量非常高，因此它拥有极高的硬度和强度，而
且在高温环境下失去的强度也比其他合金钢要少。
因此，高合金钢在
制造耐高温零件时被广泛使用，如航天器和核反应堆。
总之，合金钢的含量对其性能有很大影响，我们可以根据自己的需求选择不同含量的合金钢。
常用合金钢的定义、分类、编号及应用
常用合金钢的定义、分类、编号及应用合金钢分类所谓合金钢，即在碳钢的基础上加入一些合金元素，比如Si、Mn、W、V、Ti、Cr、Ni、Mo等，能够改善钢的强度、韧性、淬透性、可焊接性等性能。
合金钢可按照合金元素含量进行分类，而在工业生产生活中，合金钢会被具体地用到特定的行业，按照用途进行分类也很常见。
1、按照合金元素含量多少分类低合金钢：合金总量低于5%；中合金钢：合金总量为5~10%；高合金钢：合金总量高于10%。
2、按照用途分类合金结构钢：低合金结构钢(也称普通低合金钢)；合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢；滚珠轴承钢合金工具钢：合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢)；合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢)；量具用钢特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
3、合金钢编号1）低合金高强度结构钢其牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。
例如Q390A，表示屈服强度σs＝390N/mm2、质量等级A的低合金高强度结构钢。
2）合金结构钢其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。
前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。
合金元素的平均质量分数＜1.5%时，一般只标明元素而不标明数值；当平均质量分数≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…时，则在合金元素后面相应地标出2， 3，4，…。
例如40Cr，其平均碳的质量分数Wc=0.4％，平均铬的质量分数WCr＜1.5％。
如果是高级优质钢，则在牌号的末尾加“A”。
例如38CrMoAlA钢，则属于高级优质合金结构钢。
3）滚动轴承钢在牌号前面加“G”(“滚”字汉语拼音的首位字母)，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。
例如GCr15钢，就是平均铬的质量分数WCr＝1.5％的滚动轴承钢。
铬轴承钢中若含有除铬外的其它合金元素时，这些元素的表示方法同一般的合金结构钢。
合金钢
孙雅萍
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
School of Mechatronics Engineering
作业 合金钢与碳钢相比有以下性能特点
合金钢的分类
机械基础教研室
孙雅萍
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
School of Mechatronics Engineering
合金元素对钢的性能的影响 A 产生固溶强化 B 使渗碳体的硬度和稳定性提高 C 形成特殊碳化物对钢性能的影响 D 对热处理有影响
阻止A 阻止A晶粒长大 C曲线右移 VK减慢 提高回火稳定性
对相图的影响， E 对相图的影响，可获得特殊性能
机械基础教研室
孙雅萍
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
School of Mechatronics Engineering
• 合金结构钢
• •
表示方法：二位数字 化学元素 数字。 化学元素+数字 表示方法：二位数字+化学元素 数字。 40Cr、60Si2Mn、20CrMnTi 、 、 滚动轴承钢： 滚动轴承钢：在钢号前注明 “G”GCr15 、GCr9 ”
孙雅萍
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
School of Mechatronics Engineering
• 1.合金钢的分类 1.合金钢的分类
• (1)按含碳量分类 (1)按含碳量分类 低碳钢: 低碳钢: wc=0.01~0.25% 中碳钢: 中碳钢: wc= 0.25~0.6% 高碳钢: 高碳钢: wc= 0.6~1.3% • (2)按合金元素含量分类 (2)按合金元素含量分类 低合金钢: 低合金钢: we≤5% 5% 中合金钢: 中合金钢: 5% ＜we≤10% % 高合金钢: 高合金钢: we＞ 10% • (3)按质量分类 (3)按质量分类 普通质量钢: 普通质量钢: ws≤0.055% wp≤0.045% 优质钢: 优质钢: ws、wp ≤0.035~0.040% 高级优质钢: 0.02~0.03%； 高级优质钢: ws ≤0.02~0.03%；wp ≤ 0.03~0.035%
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第六章工业用钢第一节钢的分类第二节碳钢一、碳素结构钢（工程构件用钢）1．质量：普通S≤0.035%-0.050%，P≤0.035%-0.045%；2．含碳量：中、低，C=0.06%-0.38%；3．牌号：F（Z、b、TZ）脱氧程度MPa4．热处理：热轧、正火5．性能：强度不高，塑性较好，锻造和焊接等加工性能良好，价格便宜；6．应用：一般工程构件和机器结构件不重要零件，如焊接件、铆接件，螺栓等。
二、优质碳素结构钢（机器零件用钢）1．质量：优质S≤0.035%，P≤0.035%；2．含碳量：低、中、高，C=0.08%-0.85%；3．牌号：两位有效数+ （Mn）当Mn=0.7%-1.3%标出含碳量的万分数例：45 45 Mn4．牌号、性能、热处理和应用三、碳素工具钢1．质量：优质S 、P ≤0.035%，P ≤0.035%；高级S ≤0.02%，P ≤0.03%； 2．含碳量：高，C=0.7%-1.3%； 3．牌号：例：T12A T + 数字 + A高级含碳量的千分数 “碳”4、碳素工具钢的性能：硬度高、塑性和韧性低、淬透性与红硬性差。
淬火+低温回火后硬度为58-62HRC 。
5、碳素工具钢的应用：多用于制造低速刃具、手用工具和量具。
四、碳素铸钢1、质量：优质，P、S ≤0.04 % 。
2、含碳量：中、低，C = 0.2 % ~ 0.6 % 。
3、牌号：ZG + 屈服强度-抗拉强度值，例ZG200-400；4、性能：力学性能优于铸铁、铸造性能较差；5、应用：形状复杂，同时要求力学性能好的铸造零件。
五、碳钢的不足①淬透性低；②回火抗力差；③不具备特殊的物理化学性能；④屈强比低：碳钢屈强比的数值大约为0.6，而合金钢屈强比的数值一般为0.85～0.9。
因此，为了满足使用要求，在很多情况下必须先用合金钢。
第三节合金钢一、钢的合金化1．合金元素对钢中基本相的影响1）形成合金铁素体与碳亲合力很弱的合金元素，在钢中不和碳化合，而是溶入铁素体内形成合金铁素体，对基体起固溶强化作用，见下图和表。
2）形成合金渗碳体与碳亲合力较强的合金元素，一般能够置换渗碳体中的铁原子而形成合金渗碳体。
它较渗碳体为稳定，硬度也较高，是一般低合金钢中存在的主要碳化物。
3）形成特殊碳化物与碳亲合力很强的碳化物形成元素，倾向于形成特殊碳化物。
它比合金渗碳体具有更高的溶点、硬度与耐磨性，而且更稳定。
2．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响1）绝大多数合金元素的加入使S点和E点左移（1）致使含碳量小于0.77%的钢成为过共析钢。
例1、餐具厂用4Cr13钢制作餐刀是由于大量Cr的加入使S点左移，虽然它的平均含碳量为0.4%，但已是过共析钢了。
（2）绝大多数合金元素的加入使E点左移，致使含碳量小于2.11%的钢中出现莱氏体（称这类钢为莱氏体钢）。
例2、如高速钢W18Cr4V中的平均含碳量为0.7%～0.8%，但它属于莱氏体钢。
2）扩大或缩小 区的合金元素：当加入量达一定值时，可能使室温下的组织成为单相奥氏体或单相铁素体。
例3、Ni > 27% →奥氏体钢；9%Ni + 18%C r →奥氏体钢。
例4、C r > 17% →铁素体钢。
3）影响钢的热处理温度A1、A3、A cm：偏高。
3．合金元素对钢热处理的影响1）细化晶粒除了镍和钴以外，大多数合金元素均减缓奥氏体的形成过程。
除了锰和硼以外，大多数合金元素有阻碍奥氏体晶体晶粒长大的作用。
2）增加钢的淬透性，同时增加残余奥氏体量除了Co以外，其它合金元素均使C曲线右移，增加钢的淬透性。
除了Co的Al以外，其它合金元素均使M s点、M z点下移，使钢在淬火后残余奥氏体量增多。
淬透性对钢的性能的影响举例：工艺机械性能组织σb/MPa δ/% α/kJ/m2 HB正火700—800 12—20 500—800 163—220 索氏体+铁素体调质750—850 20—25 800—1200210—250 回火索氏体3）对钢回火转变的影响1）增大回火抗力（回火稳定性）在保持相同硬度的条件下，合金钢的回火温度比碳钢高些，从而使内应力消除得充分一些，韧性也就更高一些。
2）产生二次硬化现象（1）二次硬化：（2）机理：造成二次硬化的主要原因是钢中加入强碳化物形成元素以后，在500～600℃回火时，从马氏体中析出与母相保持共格关系的高度弥散的特殊碳化物（如Mo2C，W2C，VC等）使硬度反而上升。
3）出现第II类回火脆性（1）第II类回火脆性：镍铬钢在450～650℃回火后缓慢冷却会出现冲击韧度剧烈下降。
（2）产生的原因：镍、铬造成杂质在晶界偏析。
（3）防止措施：①在此温度范围内回火后快冷，用于小零件；②在钢中加响应W1%或Mo0.5%，用于大零件。
总结1、合金元素的主要作用；2、合金钢优点:① 透性好，可油淬，变形小； ② 红硬性高；③ 屈强出的数值一为0．85－0.9;④ 可节省20－30 ％材料，可制作大尺寸、复杂、高强零件。
二、合金结构钢（一）低合金高强度结构钢（工程建筑用钢）1、性能要求（1）具有良好的综合力学性能：MPa x 650350-=σ，%23%16-=δ，2/7060cm J a x -=。
（2）良好的工艺性能：易于冷热加工成形，且具有优良的焊接性。
（3）较好的抗蚀性。
（4）较低的临界脆性化温度一般为-30℃左右。
2、成分特点（1）含碳量较低，多数为0.1%-0.2%；（2）锰为主加元素用来强化铁素体；（3）加元素V、Ti等起细铁素体晶粒作用；（4）加P、Cu等提高耐腐蚀性能。
3、牌号、成分、性能与用途C 质量等级符号——旧牌号“16Mn”屈服强度，单位MPa“屈”4、供货状态热轧；热处理：正火；显微组织：铁素体—珠光体组织。
5、应用锅炉、压力容器、船舶、桥梁等工程构件，占总钢量的15.4%左右。
（二）调质钢1、工作条件较大的弯矩，传递扭矩；且受力是交变的；在启动工作或刹车时有较大冲击；有些轴类零件与轴承配合时还会有摩擦磨损；总之，受力复杂。
2、其性能要求有良好的综合机械性能，即高强韧性的统一。
3、成分特点1）中碳；2）Cr、Mn提高淬透性；3）Mo抑制第二类回火脆；4）Ti细化晶粒。
4、主要钢种：45、40Cr、35CrMo5、加工工艺路线下料→锻造→预备热处理→粗加工→调质（淬火+高温回火）→（局部感应淬火+ 低温回火）→磨削精加工→装配。
局部硬化：采用表面感应淬火及自回火，得到表面组织为回火马氏体，使耐磨性提高；6、应用：机床主轴、汽车半轴、曲轴、连杆和高强螺拴等零件。
（三）渗碳钢1、工作条件拉伸、曲、转等变形破；表面磨损及接触疲劳破坏；受强烈冲击。
2、性能要求：“外硬里韧”或“外硬里强韧”。
3．成分特点：1）低碳；2）Cr、Mn提高淬渗性；3）Ti细化晶粒。
4. 主要钢种：20、20Cr、20CrMnTi。
5．加工工艺路线下料→锻造→正火→机械加工→渗碳（930℃）→（直接或一次或二次）淬火（830℃）→低温回火（200℃）→磨削精加工→装配。
（四）弹簧钢1、性能要求：1）作用：减振储性；2）失效形式：疲劳断裂和失去弹性。
3）性能要求：（1）高的σS、σ-1和σs/σb；（2）一定的σ、αk；（3）淬透性好；（4）好的环境稳定性。
2、成分特点1）含碳量中、高；2）加Si、Mn提高淬透性，强化铁素体F。
3、常用弹簧钢钢种：65Mn、60Si2Mn。
4、加工工艺1）冷成形弹簧：对小型弹簧，一般在热处理强化后冷拔或冷卷成形，其强度极限可达1600MPa以上，且表面质量好。
2）热成形弹簧：对于中大型弹簧加热至奥氏体区进行热卷成型，经淬火+中温回火+喷丸处理，得到回火屈氏体组织，保证了高的弹性极限和足够韧性。
（五）滚动轴承钢1、工作条件受载面积很小，有很高的集中交变载荷；接触部位滚动和滑动摩擦。
2、性能要求（1）高的表面硬度61-65HRC，提高耐磨性；（2）高的弹性极限和接触疲劳强度；（3）足够的霞性和淬透性；（4）良好尺寸稳定性；（5）一定的耐蚀性。
3、成分特点1）高碳低铬：0.95-1.15%C、Cr<1.6%，形成铬碳化物；2）Cr、Mn、Si等提高淬透性，强化铁素体；3）严控S、P，确保接触疲劳性能。
4．牌号:GCr15、GCr9（数字表含Cr量为千分之几）。
5、加工工艺路线（与工具钢相同）锻造→正火+球化退火→机械精加工→淬火+冷处理→低温回火→磨削→去应力回火。
6、显微组织：回火马氏体+ 细小弥散碳化物。
三、合金工具钢（一）刃具钢1、工作条件：承受切削力、切削热、冲击、震动、强烈摩擦等作用。
2、性能要求1）高硬度、高耐磨性（HRC>60）；2）高的红硬性；3）一定的强韧性，防止刀刃折断、崩刃。
3、成分特点1）高碳：0.7-1.3%；2）常加入合金元素Cr、W、Mo、V等，提高红硬性、耐磨性、淬透性及防止其变形。
3）严格限制S、P含量，保证工具钢具有一定韧性。
4、加工工艺路线下料→锻造→正火+球化退火→机械精加工→淬火→低温回火→磨削→装配5、常用刃具钢牌号与热处理（二）模具钢1．冷作模具钢----冲裁模、拉拨模、冷镦模1）工作条件冲击载荷、强烈摩擦、很高压应力和弯应力、切削温度高达200~300℃。
失效形式：磨损、崩刃、变形、断裂。
2）性能要求（1）高硬度和耐磨性；（2）高强度和疲劳抗力；（3）一定的韧性；好的淬透性；（4）热处理变形小。
3）化学成分（1）高碳；（2）高合金（提高淬透性、二次硬化、防回火脆性）。
4）热处理工艺：淬火+ 低温回火。
5）组织：M回+ 合金碳化物+ Ar6）常用冷作模具钢：Cr12、Cr12MoV7）选择原则（1）对于尺寸小，形状简单的模具，可选用淬透性低有碳素工具钢；（2）形状复杂的模具，可用低合金工具钢。
（3）若加工批量大，要求寿命高或载荷较重的可选择Cr12型钢，其中Cr12MoV应用最广，有微变形钢的美称。
（4）对于承受重载荷的或要求高热硬性时可用高速钢制作模具。
2．热作模具钢------锤锻模、热压模、压铸模1）工作条件载荷复杂；强烈摩擦、工作温度500~900℃、冷热循环。
失效形式：磨损、崩裂、塌陷、龟裂。
2）性能要求（1）高温综合性能好；（2）高淬透性：（3）低回火脆性；（4）良好的韧性；（4）良好的抗氧化和冷热疲劳的能力。
3）化学成分（1）中碳；（2）中高合金：提高淬透性、韧性；二次硬化；防回火脆性。
4）热处理工艺（1）热锻模：5CrNiMo热处理工艺：调质处理（淬火+高温回火）。
组织：S回和T回（2）热压模：3Cr2W8V热处理工艺：淬火+ 三次560℃回火。
组织：M回+ 合金碳化物+ Ar四、不锈钢不锈钢：在一定腐蚀介质中不受腐蚀或抗蚀性很高的钢称为不锈钢。
腐蚀：是指钢与周围介质发生化学作用或电化学作用而受到破坏的现象。