合金钢 PPT课件

低碳钢：0.0218-0.25%
中碳钢：0.25-0.6%
高碳钢：0.6-2.11%
普通碳素钢
按质量（S、P 含量）分类 优质碳素钢 高级优质碳素钢 碳素结构钢 按用途分类 碳素工具钢
3.碳素钢总结
碳素钢品种齐全，冶炼、加工成型比较简单，价格低廉。 经过一定的热处理后，其力学性能得到不同程度的改善和 提高，可满足工农业生产中许多场合的需求。 但是碳素钢的淬透性比较差，强度、屈强比、高温强度、 耐磨性、耐腐蚀性、导电性和磁性等也都比较低，它的应 用受到了限制。 为了提高钢的某些性能，满足现代工业和科学技术迅猛 发展的需要，人们在碳素钢的基础上，有目的地加人了锰、 硅、镍、钒、钨、钼、铬、钛、硼、铝、铜、氮和稀土等 合金元素，形成了合金钢
特例：滚动轴承钢（GCr15），G表示滚动轴承，Cr是常加元素，
15表示含铬量千分之一为单位 易切削钢（Y40Mn），Y表示易切削钢，后面部分与一般表示方法相同
GCr25与Cr12的含铬量？
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普通低合金结构钢
普通低合金结构钢（普低钢）：在低碳碳素结构钢的基础上加入少 量合金元素（﹤3%）获得的钢种 低合金高强度钢
§4.1
合金钢
（一） 合金钢的分类
合金钢的种类繁多，根据选材、生产，研究和管理等不同的要求， 可采用不同的分类方法：
1. 按合金钢的用途分类 1) 合金结构钢 2) 合金工具钢 3) 特殊性能用钢 2. 按合金元素的含量分类 低合金钢：钢中合金元素总的质量分数WMe≤5％。 中合金钢：钢中合金元素总的质量分数WMe：5％～10％。 高合金钢：钢中合金元素源自文库的质量分数WMe≥10％。 3. 按正火后的组织分类 珠光体钢、马氏体钢、奥氏体钢和铁素体钢。
§4.1
合金钢
§4.1
合金钢
1. 什么是合金钢？ 在冶炼碳素钢时有目的的加入一种或几种合金元素 所得到的具有特定性能的钢。 2. 常加入的合金元素有哪些？ Mn、Si、Ni、V、Mo、Cr、Ti、B、Al等 3. 为什么要加入这些合金元素？ 有针对性地改善钢的淬透性、强硬度、高温强度、耐 磨性、耐腐蚀性、导电性和磁性等性能。
§4.2
合金结构钢
牌号及其表示方法
一般表示方法：“两位数字+元素符号+数字+……”
表示含碳量，万 分之一为单位
高级优质钢在最后 加A表示
表示合金含量，百分之一为 单位，四舍五入取整，当含 碳量低于1.5%时，数字省略
举例
60Si2Mn 18Cr2Ni4WA
w(C)=0.6%, w(Si)=1.5-2.4%, w(Mn) ﹤1.5% w(C)=0.18%, w(Cr)=1.5-2.4%, 高级优质钢 w(Ni) =3.5-4.4%, w(W)﹤1.5%
第四章 合金钢
本 章 主 要 内 容
§4.1 合金钢的分类和牌号 §4.2 合金结构钢 §4.3 合金工具钢
§4.4 特殊性能钢
知识回顾
1. 成分
碳素钢
主要元素C：0.0218-2.11% 有益常存元素Si、Mn：产生固溶强化 有害常存元素P：冷脆 S：热脆 O、H、N：强度、塑性、韧性↓
2. 分类 按含碳量分类
渗碳钢
常用渗碳钢：低淬透性渗碳钢，20Cr、15Cr、20Mn2、20Mn2V等 中淬透性渗碳钢，20CrMnTi、20CrMnMo等 高淬透性渗碳钢，18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A
应用：低淬透性渗碳钢，活塞销、小齿轮等
中淬透性渗碳钢，汽车变速齿轮、连轴节等 高淬透性渗碳钢，内燃机的牵引齿轮、柴油机的曲轴等
12Mn 16Mn
16MnRe 16MnNb 15MnTi 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMoV 18MnMoNb
0.16 0.18
~0.20 0.20 0.20 0.20
~1.50 1.00
~1.60 1.00 ~1.60 1.00 ~1.70 1.00 ~1.70
普通低合金结构钢
含碳量：﹤0.2% 主加元素：Mn（1.25-1.5）%，溶入铁素体，起固溶强化作用 细化珠光体，起细晶强化作用 辅加元素：Nb、V、Ti，形成稳定碳化物，起第二相弥散强化作用， 并阻碍A晶粒长大，起细晶强化作用 性能：强度、韧性高，焊接、冷成形性能好 热处理、组织：热轧空冷，F+S
普通低合金结构钢
§4.1
合金钢
（二） 合金钢的牌号
我国合金钢的牌号是按碳的质量分数、合金元素的种类及其质量分 数、质量等级等来编制的：
1. 合金结构钢
两位数字+元素符号+数字
2. 合金工具钢 与合金结构钢相似，区别仅在于碳的质量分数的表示方法不同，当平 均 C 0.1% 时，牌号前用一位数字表示平均碳质量分数的千倍 3. 特殊性能钢 与合金结构钢基本相同，只是当其平均 C 0.03% 时，牌号 前加00，当其平均 C 0.08% 时，牌号前加0。
调质钢
调质钢牌号的前两 调质钢：经调制处理后使用的钢称为调质钢。位数字应该是？？ 性能要求：较高的强度和良好的塑韧性相配合 良好的综合机械性能
淬火+高温回火
应用：常用于工程机械领域，如 桥梁 车辆
船舶
高压容器
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渗碳钢
渗碳钢：是指经渗碳，淬火，低温回火后使用的钢。
渗碳钢牌号的前两 位数字应该是？？ 性能要求：表面具有较高的硬度和耐磨性 外硬内韧 心部具有良好的塑性和韧性
成分：w(C)= (0.1-0.25)%，保证心部具有良好的塑性和韧性 合金元素Cr、Mn、B：提高淬透性，强化铁素体，改善表面 和心部的组织和性能 Ni：提高心部强度，提高韧性和淬透性 少量Mo、W、V、Ti：稳定的合金碳化物，细化晶粒， 提高表层硬度和耐磨性
常用低合金结构钢的牌号、成分、性能（厚度(直径)16mm，AKV ≥34J）
主 要 化 学 成 分，% 钢号 旧钢号 C Q295 Q345 Q390 Q420 Q460 09MnNb Mn 0.80 Si， 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 s ，MPa 295 345 390 420 460 机械性能 b ，MPa 570 630 650 680 720 5 ，% 23 21~22 19~20 18~19 17