工程材料及热加工—合金钢

《工程材料及热加工—合金钢》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、合金钢一、合金元素在钢中的作用及钢的分类二、合金结构钢三、合金工具钢四、特殊性能钢在钢中加入一定量的一种或几种元素，以提高钢的某些性能，这种钢为合金钢所加元素为合金元素。碳钢的局限性：综合力学性能低淬透性低抗腐蚀性低、抗氧化性较差一、合金元素在钢中的作用及钢的分类1、合金元素在钢中的作用1.1合金元素对钢组织转变的影响改变铁碳相图：细化奥氏体晶粒：难熔化合物改变C曲线：右移，下移提高回火抗力：1.2合金元素对钢力学性能的影响固溶强化：F第二相强化：弥散强化细化组织强化：碳化物提高位错密度强化：2、合金钢的分类按

2、合金元素的种类分：Mn、Si、Cr钢按合金元素的含量分：低合金钢中合金钢高合金钢按合金钢的用途分：合金结构钢合金工具钢特殊性能钢专业用钢3、合金钢的编号3.1基本原则：以钢中含碳量及合金元素的种类和数量命名。3.2合金结构钢：含碳量：万分之一。45钢表示含碳量为0.45%合金量：用元素符号和脚标，脚标数字表示此元素的名义百分含量。高级优质后加“A”。3.3合金工具钢含碳量：千分之一；（＞1%不标；高速钢不标）合金量：用元素符号和脚标，脚标数字表示此元素的名义百分含量。9SiCr、W18Cr4V3.4特殊性能钢含

3、碳量：千分之一。当含碳量≤0.08%冠以0；当含碳量≤0.03%冠以00。合金量：同上。00Cr18Ni100Cr19Ni93.5滚动轴承钢冠以G含碳量不标含Cr量以千分之一为单位GCr15二、合金结构钢结构用钢1、低合金结构钢又称低合金高强度钢，英文缩写HSLA钢。从成分上看其为含低碳低合金元素钢种，是为了适应大型工程结构（如大型桥梁，压力容器及船舶等）以减轻结构重量，提高可靠性及节约材料的需要而发展起来的。1.1性能要求工作特点：使用时不作相对运动，长期承受静载作用，有一定温度与环境要求。有足够抗塑性变形和

4、抗断裂能力（σs和σb较高，δ及ψ较大，且缺口敏感性和冷脆倾向小等）。有一定耐大气，海水等环境腐蚀能力。良好的冷变形和焊接性能。1.2成分特点含碳量低（＜0.2%），合金含量低（＜3%）主加元素为：Mn（固溶强化；细化晶粒）辅加元素为：V、Ti、Nb、AL（细化晶粒；沉淀强化）Cr、Au、P（抗腐蚀）1.3使用在热轧态空冷或正火态使用，不需要进行强化热处理；特殊情况也有在淬火回火态使用。组织一般为大量铁素体+少量珠光体。1.4常用钢种机器零件用钢机器零件用钢是用来制作各种机器零件的钢种，是机械制造行业中用量最多

5、的钢种。可分为：调质钢、渗碳钢、弹簧钢、轴承钢等用途对不重要的机器零件，当综合力学性能要求不高时可选用中碳钢，经正火即可。综合力学性能要求较高的零件，可选用调质钢，经调质即可。表面要求耐磨，心部要求较高强韧性的零件，可选用渗碳钢，经渗碳、淬火、低温回火即可。对要求有高的弹性极限和疲劳强度的弹簧，可选用高碳钢，经淬火、中温回火即可。1、调质钢调质钢就是经过淬火加高温回火处理而使用的结构钢。经调质处理后的组织为回火索氏体（S回）。这种组织有良好的综合机械性能，即高强韧性的统一。1.1性能要求高的屈服强度及疲劳极限；

6、良好的韧性、塑性；局部表面有一定耐磨性；较好的淬透性。1.2成分特点含碳量中等（0.3%～0.5%）（过高过低均不好）主加元素为：Mn、Cr、Ni、Si（淬透性；）辅加元素为：W、Mo、V、Ti（细化晶粒；回火抗力）1.3调质钢的热处理及加工工艺调质处理：淬火加高温回火。组织为S回，这种组织有良好的综合机械性能，即高强韧性的统一。典型加工工艺路线：下料--锻造--预备热处理--粗加工--调质—精加工--局部感应淬火--磨削精加工--装配1.4常用钢种2、渗碳钢渗碳钢即需要渗碳表面强化的钢。2.1性能要求渗碳钢，

7、及由其制作的零件在渗碳热处理后才使用。这种零件工作时，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的表面磨擦和冲击作用，故其性能要求：有一定的强度和塑性，以抵抗拉伸，弯曲，扭转等变形破坏；要求表面有较高的硬度和耐磨性，以抵抗磨损及表面接触疲劳破坏；有较高的韧性以承受强烈的冲击作用；当外载是循环作用时，要求零件有好的抗疲劳破坏能力。2.2成分特点含碳量低（0.1%～0.25%）主加元素为：Cr、Mn、Ni、B、Mo、Ti（Cr、Ni、Mn、B等提高材料的淬透性；强化铁素体；而Mo、Ti等碳化物形成元素则可通过鉴定形成细

8、小弥散的稳定碳化物而细化晶粒，提高强度，韧性）如含碳基本相同的20、20Cr、20CrMnTi钢，其淬透性依次增加，且强韧性也大大加强，用其制造的零件的性能也大大提高。2.3渗碳钢的热处理及加工工艺热处理：一般渗碳后进行淬火+低回，表面得到高碳回火M及细小碳化物，从而保证性能（硬度、耐磨性）。而心部组织可能是低碳回火M、低碳回火M+B、T，从而保证心部性能（强度与塑韧性的配合）。渗碳后