注塑模具_合金钢

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1、第八章合金钢第八章合金钢8.1合金钢基本知识8.2合金结构钢8.3合金工具钢8.4不锈钢8.5高温合金第八章合金钢机械性能、工艺性能或物理、化学性能←→合金元素的关系定义：为了提高和改善钢的性能，往钢中加入一定量的一种或一种以上的金属或非金属元素。被加入的元素称为合金元素；含有意加入元素的钢称为合金钢。一．合金元素的类型及存在形式1.非碳化物形成元素Ni、Si、Al、Co、Cu不能与碳形成化合物，称为非碳化物形成元素。只能溶于铁素体形成合金铁素体，以α-Fe(Ni或Si或Al)等表示。2．与碳作用形成合金碳化物Fe、Mn、Cr、W、Mo、V、Nb、Ta、Zr、Ti弱与碳

2、亲和力程度强第八章合金钢8.1合金钢基本知识二．合金元素在钢中的作用1．合金元素能强化钢中的基本相①固溶强化：形成合金铁素体，钢强度、硬度升高，韧性降低。②弥散强化形成合金渗碳体或特殊碳化物，并以细小质点分布在固溶体的基体上，则起到弥散强化作用，显著提高钢的强度、硬度、耐磨性和热硬性。第八章合金钢8.1合金钢基本知识第八章合金钢8.1合金钢基本知识固溶强化机理：固溶强化机理即溶质原子与位错的相互作用，有四种主要类型。（1）溶质原子与位错的弹性相互作用：溶质原子对位错的钉扎形成气团；由于溶质原子的溶入而导致合金弹性模量的变化；因为溶质原子与溶剂原子尺寸差异而引起的弹性应力

3、场阻碍了位错运动。（2）溶质原子与位错的化学相互作用：铃木钉扎。（3）溶质原子与位错的电学相互作用（4）几何相互作用。沉淀强化机理：（1）切过第二相的强化机理：当第二相质点细小的情况下，位错直接切过与基体仍然存在着共格关系的第二相质点（2）绕过第二相的强化机理：当第二相质点长大到位错难以借助切过的方式通过的时候，位错只能用绕过的方式前进，位错借助于绕过的方式通过第二相。弥散强化机理：弥散强化的实质是利用弥散的超细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料在高温下的力学性能。如用粉末冶金方法制得的弥散强化合金。加工硬化机理：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和

4、韧性降低的现象。又称冷作硬化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。二．合金元素在钢中的作用2．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（1）对γ区的影响：★扩大γ区的合金元素Mn、Ni、Co等元素；作用：使A1、A3线温度下降，A4线温度上升。第八章合金钢8.1合金钢基本知识Mn扩大了γ区二．合金元素在钢中的作用2．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（1）对γ区的影响：★缩小γ区元素：Cr、Mo、W、Ti。作用：使A1、A3线温

5、度上升，A4线温度下降。第八章合金钢8.1合金钢基本知识Cr缩小γ区二．合金元素在钢中的作用2．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（2）改变S点和E点的参数★合金元素使S点左移★合金元素使E点左移第八章合金钢8.1合金钢基本知识合金元素对S点成分的影响3．合金元素对钢的热处理的影响加热时对奥氏体形成的影响细化奥氏体晶粒；对过冷奥氏体转变的影响奥氏体稳定性提高，提高钢的淬透性；对回火转变的影响提高回火稳定性，出现回火脆性；第八章合金钢8.1合金钢基本知识二．合金元素在钢中的作用W、Mo、V等碳化物在550℃时，使钢达到最高硬度，产生二次硬化。与碳钢相比，回火温度更高，即合

6、金元素提高了钢的回火稳定性。第八章合金钢8.1合金钢基本知识二．合金元素在钢中的作用3．合金元素对钢的热处理的影响钢的硬度与回火温度的关系含有Mn、Cr、Ni等元素的合金结构钢，在回火中具有回火脆性，即回火后钢出现韧性下降现象。★不可逆回火脆性★可逆回火脆性Ni-Cr钢的回火脆性示意图第八章合金钢8.1合金钢基本知识二．合金元素在钢中的作用3．合金元素对钢的热处理的影响不可逆回火脆性:主要发生在回火温度为250～400℃时，在重新加热脆性消失后，重复在此区间回火，不再发生脆性。可逆回火脆性:发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～6

7、50℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生脆化现象。1.分类：按合金元素含量分：低合金钢(WAE<5%)；中合金钢(WAE<5~10%)；高合金钢(WAE>10%)。按用途分：合金结构钢：渗碳钢、调质钢、超高强度钢、弹簧钢、轴承钢合金工具钢：刃具钢、模具钢、量具钢特殊性能钢：不锈钢、耐热钢（包括高温合金）、无磁钢第八章合金钢8.1合金钢基本知识三．合金钢的分类与编号2.合金结构钢的编号基本形式为“两位数字＋元素符号＋数字＋字母”30Cr2Ni4A数字表示平均含碳量（质量分数）的万分之几，合金元素符号后面的数字表示合金元素含量的百分数。含量