金属工艺学资料复习过程.ppt

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1、金属工艺学资料一、合金钢的分类1.按合金元素含量分类低合金钢（合金元素总量低于5%）中合金钢（合金元素总量为5%～10%）高合金钢（合金元素总量高于10%）2.按合金元素种类分类铬钢（Cr-Fe-C)铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C)锰钢（Mn-Fe-C)硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)3.按用途分类合金结构钢——建筑、工程结构和各种机械零件合金工具钢——各种刀具、工具和模具特殊性能钢——特殊物理、化学或力学性能要求4.按金相组织分类珠光体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢碳化物钢二、合金钢的编号、性能和主要用途牌号首部用数字标明碳质量分数。规定结构钢以万分之一为单位的数字（两位数）、工具

2、钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳质量分数，而工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。在表明碳质量分数数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，质量分数由其后面的数字标明，平均质量分数少于1.5%时不标数，平均质量分数为1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……时，相应地标以2、3……。合金结构钢40Cr，平均碳质量分数为0.40%，主要合金元素Cr的质量分数在1.5%以下。合金工具钢5CrMnMo，平均碳质量分数为0.5%，主要合金元素Cr、Mn、Mo的质量分数均在1.5%以下。   专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。如：滚动轴承钢，在钢号

3、前标以“G”。GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约1.5%（这是一个特例，铬质量分数以千分之一为单位的数字表示）的滚动轴承钢。Y40Mn，表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于1.5%的易切削钢等等。对于高级优质钢，则在钢的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4A等。（一）合金结构钢用于制造重要工程结构和机器零件的合金钢称为合金结构钢。主要有低合金高强度结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。1.低合金结构钢a.用途主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。容器　　　　　　　　船舶车辆　　　　　　　　　　　　桥梁储气罐b

4、.成分特点    （1）低碳：由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳质量分数不超过0.20%。   （2）加入以锰为主的合金元素。   （3）加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。   此外，加入少量铜（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材净化，改善韧性和工艺性能。c.常用低合金高强度结构钢Q345（16Mn）是我国低合金高强钢中用量最多、产量最大的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳素结构钢Q235约高20%～

5、30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%。Q420（15MnVN）中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。   强度级别超过500MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。2、合金调质钢ａ.用途合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。齿轮　　　　　　　　　　　　　　　曲轴汽车万向节　　　　　　　　　　　　

6、连杆ｂ.性能要求调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。c.成分特点①中碳：碳质量分数一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多；②加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；③加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，其适宜含

7、量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%，或W的质量分数为0.8%～1.2%。c.钢种及牌号40Cr低淬透性合金调质钢，油淬临界直径为30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。35CrMo中淬透性合金调质钢，油淬临界直径为40mm～60mm，加入钼不仅可提高淬透性，而且可防止第二类回火脆性。40CrNiMo高淬透性合金调质钢，油淬临界直径为60mm～100mm，铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可消除第二类回火脆性。3、合金渗碳钢a.用途