特殊性能刚

二、耐热钢
㈠基本概念
1．耐热性：是指材料在高温下兼有抗氧化与高温强度的综合性 能。 2．高温抗氧化性的概念及其提高途径： 金属的抗氧化性：指金属在高温下迅速氧化形成一层致密的氧化 膜，使钢不再继续氧化。


途径：加入Cr、Si、Al形成一层致密的，高熔点的并牢固覆盖于 钢的表面的氧化膜（Cr2O3、Fe2SiO4、Al2O3）。
下能发生硬化的高锰钢。

2．典型牌号：ZGMn13 3．用途：用于制造坦克、拖拉机履带、防弹钢
板等。
上一级

水韧处理==1050—1100℃加热，使碳化 物全部溶于奥氏体，然后在水中激冷，防 止碳化物析出，保证得到均匀单相奥氏体 组织，从而使其具有强、韧结合和耐冲击 的优良性能。
课后任务
1，什么是特殊性能钢？在机械制造行业中常用的有哪些？ 2，按钢的金相组织，不锈钢分为哪三类？ 3，什么是水韧处理？ 4，含碳量对不锈钢的耐蚀性有何影响？不锈钢的含碳量一 般是多少？ 5，奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、的成分、典型牌号、应 用实例？ 6，防止晶间腐蚀的方法有哪些？



铁素体-奥氏体型不锈钢（双相不锈钢） 是近年发展起来的新型不锈钢。 由于奥氏体的存在，降低了高铬铁素体型 钢的脆性，提高了焊接性、韧性，降低了 晶粒长大的倾向；而铁素体的存在则提高 了奥氏体型钢的屈服强度、抗晶间腐蚀能 力等，因此具有很大优势。 注意：优越性只有在正确的加工条件和合 适的环境中才能保证。



ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
铁素体不锈钢 属铬不锈钢 其抗大气与耐酸能力强，具有良好的高温 抗氧化性，特别是抗应力腐蚀性能较好。 其塑性、焊接性均较马氏体钢好，但力学 性能不如马氏体不锈钢。这类钢多用于受 力不大的耐酸结构和做抗氧化钢使用，广 泛用于硝酸、氮肥、磷酸等化学工业中。




奥氏体不锈钢 属镍铬不锈钢 这是应用最广泛的不锈钢。 因镍的加入，扩大了奥氏体区而获得单相 奥氏体组织，故有很好的耐蚀性及耐热性。 固溶处理===提高耐蚀性，并使钢软化。 这类钢唯一强度方法是加工硬化。 这类钢的可加工性很差，因其塑性、韧性 很好，切削时易粘刀，又易加工硬化，加 上导热性差，故刃具易磨损。
各种类型的钢材
冷轧钢 德国凯斯特 GS2316/GS2311
建 筑 钢 材
日 本 大 模同 具 钢
NAK80
DC53模具钢材
电解板
不锈钢刀具
钢材家具
豪华汽车
特殊性能刚

学习目的 1，知识与技能：掌握特殊性能钢的分类、特性及 应用。 2，学习与方法：通过研读课本，积极讨论，踊跃 展示，能选用合适的特殊性能钢。 3，情感态度价值观：激情投入，大胆质疑，快乐 学习。 重难点 不锈钢、耐热钢、耐磨钢的典型牌号 不锈钢、耐热钢、耐磨钢的应用
c. 采用较粗晶粒的钢
上一级



㈡常用的耐热钢 （P184) 1．珠光体型耐热钢
制作锅炉钢管 常 用 的 牌 号 ： 1 2 CrMo、15CrMo、12CrMoV、 25Cr2MoVA、35CrMoV
2．马氏体型的耐热钢

Cr13Mo、1Cr11MoV、2Cr12MoVNbN、 2Cr12N7MoWV ——气阀钢
上一级

3．高温强度概念及其提高途径 特点：⑴温度升高，金属原子间结合力减弱。 ⑵蠕变：在结晶温度以上，即使金属受的应力 不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发 生塑性变形，且变形量随时间的增长而增长， 最后导致金属破坏。 提高途径：



a．提高再结晶温度 加入 Cr、Mo、Nb、V
b．弥散强化 加入Ti、Nb、V、W、Mo、Cr


2．常用不锈钢 (P180)
⑴编号方法：
数字1+合金元素+数字2。 数字1——表示平均碳质量分数的千倍 。 C含量≤0.03 %或0.08%标出 “00”“0”。 数字2——与其它合金钢相同。
上一级


⑵常用牌号
①铁素体型不锈钢
WC ＜0.15% WCr=12～30% 加热温度960～1100℃，其抗大气和耐酸能力强，具 有良好的高温抗氧化性，抗应力腐蚀性能较好，力学 性能不如马氏体不锈钢。 a．Cr13型 0Cr13Al、00Cr12

1.1 马氏体不锈钢 1.2 铁素体不锈钢 1.3 奥氏体不锈钢 2.1 珠光体耐热钢 2.2 马氏体耐热钢 2.3 奥氏体耐热钢

2耐热钢


3耐磨钢
金属


金属的腐蚀
⑴概念：金属表面与外界介质作用而逐渐破坏 的现象。

分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。
上一级
二、不锈耐酸钢
1. 金属腐蚀概念 ａ. 金属腐蚀的方法(化学腐蚀、电化学腐蚀)。
不同合金
电化学腐蚀示意图
同一合金
ｂ. 金属腐蚀破坏的方式:
①均匀腐蚀 ④应力腐蚀 ②晶间腐蚀 ⑤腐蚀疲劳 ③点腐蚀
c.提高金属抗腐蚀的途径：
①获得单相组织→原电池形成可能性↓； ②提高合金基体的电极电位，↓电极电位差； ③表面保护膜→钝化
===提高钢耐蚀性的途径 a．形成钝化膜 ： Cr2O3、Al2O3 b．提高电极电位：在钢中加入大量合金元素使钢基体的 电极电位提高，从而提高其抵抗电化学腐蚀的能力。 c．形成单相组织：钢中加入大量的铬或铬镍合金元素，使 钢能形成单相的铁素体或奥氏体组织。
上一级
不锈钢



不锈耐酸钢通常也将这两类钢统称为不锈钢。 一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢则一般都 具有良好的耐蚀性能。 马氏体不锈钢 属铬不锈钢 随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度、 耐磨性提高，但耐蚀性则下降。为了提高耐 蚀性及机械性能，这类钢最后热处理是淬火 和回火。它在空气中可淬硬，但一般仍用油 冷。这类钢多用于机械性能要求较高，而耐 蚀性要求较低的零件。。
上一级
防止方法：
Ⅰ：降低含碳量WC＜0.06% Ⅱ：加入能形成稳定碳化物的元素钛，铌 等，使钢中优先形成TiC，NbC。 固溶处理——为了获得单相奥氏体，以提 高耐蚀性，可在1100℃左右加热，使所有 碳化物都溶入奥氏体，然后水淬快冷至室 温，即获得单相奥氏体组织。 ④铁素体—奥氏体型不锈钢 WCr=18～26% WNi=4～7% 0Cr26Ni5Mo2、00Cr18Ni5Mo3Si2、1000～ 1100℃淬火
3．奥氏体型耐热钢

0Cr18Ni11Ti 、 4Cr14Ni14W2Mo
上一级



A． 珠光体钢：这类钢在350--600℃范围使 用。 B． 马氏体钢：这类钢在低于620℃范围内使 用。 C． 奥氏体钢：这类钢一般在600--700℃范 围内使用。
三、耐磨钢

（P186）
1．耐磨钢 ——在巨大压力和强烈冲击载荷作用
b．Cr17型
c. Cr27﹣30型 质的耐酸钢。
1Cr17、1Cr7Mo
00Cr30Mo、00Cr27Mo 耐强腐蚀介
上一级

②马氏体型的不锈钢
1 Cr13、2Cr13、3Cr13、3Cr13Mo、7Cr13 用于制作医用手术工具、量具、轴承等耐磨 工件。
③奥氏体型不锈钢
WCr=17～19% WNi=8～11% 18—8型 晶间腐蚀——奥氏体型不锈钢在450～850℃ 温 度 时 ， 在 晶 界 处 析 出 碳 化 物 （ Cr，Fe） 23C6，从而使晶界附近的WCr ＜11.7% 晶界附 近引起的腐蚀。

特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用 来制造除要求具有一定的机械性能外，还 要求具有特殊性能的零件。其种类很多， 机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、 耐磨钢。不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。 能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。而在一 些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的 钢称为耐酸钢。
不锈钢

1不锈耐酸钢