chapter ⅶ 工业用钢

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1、By流羽翔ChapterⅦ工业用钢碳钢的分类、牌号和应用；钢中主要元素；钢中杂质及热脆、冷脆；合金元素在钢中的存在方式；合金元素对钢中的基本相、热处理、铁碳相图的影响；按照用途对碳素钢进行分类：碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸造碳钢。碳素钢中主要元素：Mn有益元素。减少S在钢中的实际含量，降低钢的热脆性；使铁素体固溶强化，提高钢的强度和硬度Si有益元素。使铁素体固溶强化。S有害元素。热脆性P有害元素。冷脆性碳素结构钢牌号命名方法：由钢的屈服强度“屈”字的汉语拼音首字母Q，屈服强度，质

2、量等级（A、B、C、D）和脱氧方法（F-沸腾钢、Z-镇静钢、p-半镇静钢）组成。如Q235-B·b牌号性质应用Q215塑性好，焊接性好。铆钉、短轴、拉杆、垫圈、渗碳件、焊接件Q235有一定的强度、塑性、韧性。焊接性好，易于冲压。广泛用于连杆、螺栓、螺母、轴类、机架、角钢Q275有较高的强度，淬火硬度达270～400HBS。用于轴、齿轮。优质碳素结构钢牌号命名方法：以平均碳的质量分数的万分数表示。如45号钢表示平均碳的质量分数为0.45%牌号性质热处理工艺应用30均匀的索氏体组织，具有良好的强度及韧

3、性配合淬火+回火心部韧、表面硬的渗碳件40强度高，加工性能良好，冷变形塑性中等多在正火态或调制后使用轴类、杆类、齿轮45强度高、韧性、塑性配合好多在正火态或调制后使用轴类、齿轮、紧固件、心不要求不高的表面淬火件65适当热处理后，可得到高的强度和弹性。淬火+中温回火弹簧正火轧辊、齿轮等耐磨零件65Mn淬透性大，强度、硬度高。淬火+中温回火弹簧调质，表面淬火或淬火+低耐磨及高弹性要求的零件温回火碳素工具钢牌号命名方法：由“碳”字汉语拼音首字母T加一组数字组成。数字为平均含碳量的千分数。牌号性质热处理工

4、艺应用T7强度、硬度、韧性均较好，淬透性低淬火+回火钳工工具、木工工具T10耐磨性优，强度韧性较好。不受突变冲击载荷的且工作时切削刃口不太热的刃具T12硬度、耐磨性好，韧性不高。切削速度不高，不受冲击载荷。如锉刀、锯条等。铸钢：用于铸造的碳素钢。铸钢牌号的命名：用铸钢二字的汉语拼音的首字母ZG加两组数字组成。第一组数字为屈服强度，第二组数字为抗拉强度。如ZG230-450铸钢的应用：用于制造形状复杂，力学性能要求较高，尤其是承受较大冲击载荷（如打铁时的铁砧），选用铸铁不能满足使用要求，选用锻钢

5、难以成型的零件。合金钢编号方法：1.合金结构钢。牌号由两位数字+元素符号+数字组成。前两位数字为平均碳质量百分数的万分数，元素符号为所加合金元素，元素符号后的数字为该合金元素平均质量分数的百分数。合金元素平均质量分数小于1.5%时，牌号中只标注元素符号，不标注数字；平均质量分数1.5%～2.5%，元素符号后面标注2；平均质量分数2.5%～3.5%，标注3，以此类推。2.滚动轴承钢。牌号由“滚”字汉语拼音首字母G+Cr+平均含铬质量分数的千分数组成。3.合金工具钢。标注方法基本同结构钢。区别是碳的质

6、量分数用千分数表示，而且当Wc＞1.0%时不标注碳的质量分数。对于高速钢，无论碳的质量分数多少，一般均不标注。By流羽翔4.特殊性能钢。标注方法基本同工具钢。当Wc＜0.08%时，碳的质量分数用0表示，如0Cr13；当Wc＜0.03%时，碳的质量分数用00表示，如00Cr18Ni10。合金元素对钢的基本相的影响：1.对铁基固溶体的影响。合金元素溶于Fe形成铁基固溶体。C、N与Fe形成间隙固溶体，其它合金元素大多数与铁形成置换固溶体。若合金元素原子半径与铁的原子半径相差较大，晶格畸变就大，固溶强化效

7、果就明显，钢的硬度明显增加。合金元素存在于奥氏体中能使过冷奥氏体稳定，从而提高合金钢的淬透性。2.对碳化物的影响。形成合金渗碳体，如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C；特殊碳化物，如(Fe7Cr)7C3、Cr23C6。渗碳体属于亚稳定的化合物，渗碳体中碳与铁的亲和力较弱。合金元素溶入渗碳体中可增加铁和碳的亲和力，提高渗碳体的稳定性（WC、TiC、MoC稳定性最高，在高温下（500℃）会析出，呈弥散状态，可以提高高温下的强度）。合金元素还能阻止奥氏体晶粒的长大，以获得细晶组织。合金元素对Fe-F

8、e3C状态图的影响：扩大奥氏体区Mn、Co、Ni、C、在奥氏体区有较大溶解度，相对稳定奥氏体区N点升高，奥氏体钢元素CuE、S点向左下移缩小奥氏体区V、W、Ti、Cr、Mo、在铁素体中由较大溶解度，相对稳定铁素体N点降低，铁素体钢元素Si、AlE、S点向左下移S、E点左移的效果：降低共析点的含碳量以及C在钢中的溶解度。某些合金钢（Cr12Mo）在Wc＜2.11%时就出现莱氏体。合金元素对钢热处理的影响：1.合金元素对钢加热转变的影响。合金元素主要影响奥氏体化的速度。