1、在碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入其他元素后形成的、在碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入其他元素后形成的、具有某些特定性能的鋼具有某些特定性能的鋼. .第八章合金鋼第八章合金鋼1 1、綜合機(jī)械性能差、綜合機(jī)械性能差碳素鋼的缺陷碳素鋼的缺陷2、熱穩(wěn)定性差熱穩(wěn)定性差 碳鋼在使用溫度超過(guò)碳鋼在使用溫度超過(guò) 200200后，軟化變后，軟化變形，機(jī)械性能（強(qiáng)度、韌性）急劇下降，形，機(jī)械性能（強(qiáng)度、韌性）急劇下降，不能用于高溫場(chǎng)合。不能用于高溫場(chǎng)合。3 3、耐腐蝕性差、耐腐蝕性差 碳鋼在大多數(shù)介質(zhì)中的耐腐蝕性很差，碳鋼在大多數(shù)介質(zhì)中的耐腐蝕性很差，尤其對(duì)酸幾乎沒(méi)有任何抵御能力。尤其對(duì)酸幾乎沒(méi)有任何抵御能力。4 4、淬透性差、淬透性

2、差 碳鋼不能用于制作大截面尺碳鋼不能用于制作大截面尺寸的重要零件。寸的重要零件。5 5、不能滿足某些特殊性能要求、不能滿足某些特殊性能要求合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響常用的合金元素常用的合金元素常用的合金元素分為常用的合金元素分為非碳化物形成元素非碳化物形成元素和和碳化形成元素碳化形成元素兩大類兩大類合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響影響影響1 1、強(qiáng)化鐵素體、強(qiáng)化鐵素體合金元素溶于鐵素體內(nèi)形成合金滲碳體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。合金元素溶于鐵素體內(nèi)形成合金滲碳體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。F F的強(qiáng)度的強(qiáng)度，硬度，硬度，塑性、韌性，塑性、韌性例：例：Si Mn Ni Si Mn Ni 大

3、于大于Cr W MoCr W Mo合金元素對(duì)鐵素體沖擊韌性影響合金元素對(duì)鐵素體沖擊韌性影響合金元素對(duì)鐵素體硬度影響合金元素對(duì)鐵素體硬度影響合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響2 2、形成碳化物、形成碳化物鐵和碳形成的碳化物親和力最弱，親和力越強(qiáng)穩(wěn)定性越高，鐵和碳形成的碳化物親和力最弱，親和力越強(qiáng)穩(wěn)定性越高，合金滲碳體越難溶于奧氏體。難聚集長(zhǎng)大。合金滲碳體越難溶于奧氏體。難聚集長(zhǎng)大。碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性提高碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性提高Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe強(qiáng)碳化物形成元素強(qiáng)碳化物形成元素中碳化物形成元素中碳化物形成元素弱碳化物形成元素弱碳

4、化物形成元素影響影響lTi、Nb、V為強(qiáng)碳為強(qiáng)碳化物形成元素，化物形成元素，l碳化物的穩(wěn)定性碳化物的穩(wěn)定性、熔熔點(diǎn)、硬度、耐磨性點(diǎn)、硬度、耐磨性高高合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響影響影響3 3、細(xì)化晶粒、細(xì)化晶粒 對(duì)奧氏體形成速度的影響：除對(duì)奧氏體形成速度的影響：除NiNi、CoCo外，都減緩?qiáng)W氏體化過(guò)程。外，都減緩?qiáng)W氏體化過(guò)程。 對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的影響：對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的影響：l碳化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)碳化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大。大。lMnMn、P P促進(jìn)長(zhǎng)大。促進(jìn)長(zhǎng)大。 合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響影響影響合金元素溶入奧氏體后（除鈷外），能

5、增加奧氏體的穩(wěn)定性，使合金元素溶入奧氏體后（除鈷外），能增加奧氏體的穩(wěn)定性，使c c曲線右移，提高鋼的淬透性。加入合金元素越多，曲線右移，提高鋼的淬透性。加入合金元素越多，c c曲線右移越顯曲線右移越顯著。著。 4 4、提高淬透性、提高淬透性l除除CoCo、 AlAl外外, ,所有元所有元素都使素都使M Ms s、M Mf f點(diǎn)下降，點(diǎn)下降，其中其中MnMn的作用最為強(qiáng)的作用最為強(qiáng)烈。烈。 合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響影響影響5 5、提高回火穩(wěn)定性、提高回火穩(wěn)定性注意注意：合金鋼不經(jīng)過(guò)處理，它的機(jī)械性能比碳鋼提高不多，只有：合金鋼不經(jīng)過(guò)處理，它的機(jī)械性能比碳鋼提高不多，只有經(jīng)過(guò)

6、熱處理，才能顯著提高綜合性能和特殊性能。經(jīng)過(guò)熱處理，才能顯著提高綜合性能和特殊性能。 合金元素使淬火鋼在回火過(guò)程中，組織分解和轉(zhuǎn)變速度合金元素使淬火鋼在回火過(guò)程中，組織分解和轉(zhuǎn)變速度減緩，增加了回火抗力，提高回火穩(wěn)定性，從而使合金鋼的硬減緩，增加了回火抗力，提高回火穩(wěn)定性，從而使合金鋼的硬度回火后下降程度減輕。某些碳化物形成元素，甚至出現(xiàn)回火度回火后下降程度減輕。某些碳化物形成元素，甚至出現(xiàn)回火時(shí)二次硬化現(xiàn)象。時(shí)二次硬化現(xiàn)象。按所含合金元按所含合金元素的種類分素的種類分合金鋼的分類合金鋼的分類按用途分按用途分合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼合金工具鋼 特殊性能鋼特殊性能鋼按合金元按合金元素含量

7、素含量低合金鋼低合金鋼合金元素總含量合金元素總含量5%5%中合金鋼中合金鋼5 510%10%高合金鋼高合金鋼10%10%錳鋼錳鋼鉻鋼鉻鋼硼鋼鎳硼鋼鎳鉻鋼鉻鋼按化學(xué)按化學(xué)成分分成分分合金鋼合金鋼重要的機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)重要的機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼重要的刃具、量具和模具重要的刃具、量具和模具含磷、硫較低的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則鋼號(hào)最后加含磷、硫較低的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則鋼號(hào)最后加“A A”合金鋼的牌號(hào)合金鋼的牌號(hào)二位數(shù)字化學(xué)元素符號(hào)數(shù)字二位數(shù)字化學(xué)元素符號(hào)數(shù)字平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)萬(wàn)分?jǐn)?shù)合金元素平均含量的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)合金元素平均含碳量為平均含碳量為0.18%0.1

8、8%合金鋼的牌號(hào)合金鋼的牌號(hào)合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼二位數(shù)字二位數(shù)字+ +化學(xué)元素符號(hào)化學(xué)元素符號(hào)+ +數(shù)字?jǐn)?shù)字元素含量元素含量小于小于1.5%不標(biāo)不標(biāo)所加元素所加元素含碳量的萬(wàn)分之幾含碳量的萬(wàn)分之幾18Cr2Ni4WA高級(jí)優(yōu)質(zhì)高級(jí)優(yōu)質(zhì)平均含平均含W W量小于量小于1.5%1.5%平均含平均含NiNi量量4%4%平均含平均含CrCr量量2%2%含鉬、釩量小于含鉬、釩量小于1.5%1.5%合金鋼的牌號(hào)合金鋼的牌號(hào)合金工具鋼合金工具鋼 含碳量小于含碳量小于1% 1% 一位數(shù)字一位數(shù)字+ +元素符號(hào)元素符號(hào)+ +數(shù)字?jǐn)?shù)字例：例：9 9MnMn2 2V V平均含釩量小于平均含釩量小于1.5%1.5%平均含

9、錳量為平均含錳量為2%2%表示平均含碳量為表示平均含碳量為0.9%0.9%含碳量大于含碳量大于1%1% 牌號(hào)前不標(biāo)數(shù)字牌號(hào)前不標(biāo)數(shù)字例：例：Cr 12 MoVCr 12 MoV表示平均含碳量大于表示平均含碳量大于1%1%含鉻量含鉻量12%12%為表示鋼的用途，在鋼號(hào)前附以字母。如滾動(dòng)軸承鋼為表示鋼的用途，在鋼號(hào)前附以字母。如滾動(dòng)軸承鋼合金鋼的牌號(hào)合金鋼的牌號(hào)特殊合金鋼特殊合金鋼其牌號(hào)基本與合金工具鋼相同其牌號(hào)基本與合金工具鋼相同特殊專用鋼特殊專用鋼按照用途不同，合金結(jié)構(gòu)鋼可分為：按照用途不同，合金結(jié)構(gòu)鋼可分為：第三節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼第三節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元素的鋼。在碳素結(jié)構(gòu)

10、鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元素的鋼。低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345Q345合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼40Cr40Cr合金滲碳鋼合金滲碳鋼20 CrMnTi20 CrMnTi合金彈簧鋼合金彈簧鋼 60Si2CrA60Si2CrA滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼 Gcr15Gcr15超高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼 Ni25Ti2AlNbNi25Ti2AlNb B 大型滲碳齒輪A 數(shù)控機(jī)床主軸 C 滾動(dòng)軸承 D 彈簧合金滲碳鋼20CrMnTi合金彈簧鋼60Si2Mn合金調(diào)質(zhì)鋼40Cr滾動(dòng)軸承鋼GCr15改裝鋼的性能改裝鋼的性能 ，使用可靠持久。，使用可靠持久。普通低合金鋼普通低合金鋼概念概念在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元素的

11、鋼。在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元素的鋼。作用作用目的目的取代普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，取代普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，船舶、車輛、高壓容船舶、車輛、高壓容器、管道、建筑材料器、管道、建筑材料等。等。合金高強(qiáng)度鋼Q420合金滲碳鋼合金滲碳鋼概念概念經(jīng)滲碳淬火、低溫回火后使用的鋼。經(jīng)滲碳淬火、低溫回火后使用的鋼。應(yīng)用應(yīng)用成分成分制造表面承受強(qiáng)烈摩擦，并承受動(dòng)載荷的零件。如：軸、連桿、齒輪。制造表面承受強(qiáng)烈摩擦，并承受動(dòng)載荷的零件。如：軸、連桿、齒輪?；瘜W(xué)成分化學(xué)成分： 含碳量：含碳量：0.10%0.10%0.25%0.25%主加元素主加元素：CrCr、NiNi、MnMn、B B 提高淬透性提高淬透性V V、Ti

12、Ti 細(xì)化晶粒，保證淬火后心部得到低碳馬氏體。細(xì)化晶粒，保證淬火后心部得到低碳馬氏體。熱處理熱處理：滲碳、淬火：滲碳、淬火+ +低溫回火低溫回火常用常用：20 CrMnTi20 CrMnTi、20Mn2B20Mn2B化學(xué)成分化學(xué)成分： C 0.3C 0.30.5%0.5%主加元素主加元素： MnMn、CrCr、NiNi、TiTi、B B提高淬透性，強(qiáng)化鐵素體。細(xì)提高淬透性，強(qiáng)化鐵素體。細(xì)化晶粒，提高回火穩(wěn)定性?；Я＃岣呋鼗鸱€(wěn)定性。常用材料常用材料：40Cr40Cr合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼概念概念調(diào)質(zhì)鋼是經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼調(diào)質(zhì)鋼是經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)成分成分具有良好的綜合機(jī)械性

13、能，即有較好的強(qiáng)度、塑性和韌性，并有具有良好的綜合機(jī)械性能，即有較好的強(qiáng)度、塑性和韌性，并有一定的硬度。一定的硬度。失效原因失效原因：疲勞破壞：疲勞破壞化學(xué)成分化學(xué)成分：熱處理及性能：熱處理及性能：冷成型彈簧冷成型彈簧 D D10mm 10mm 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火熱成型彈簧熱成型彈簧 大型彈簧大型彈簧 淬火淬火+ +中溫回火中溫回火合金彈簧鋼合金彈簧鋼要求要求彈簧一般是在動(dòng)載荷和交變應(yīng)力的條件下工作。彈簧一般是在動(dòng)載荷和交變應(yīng)力的條件下工作。有高的強(qiáng)度，高的疲勞極限，足夠的塑性和韌性有高的強(qiáng)度，高的疲勞極限，足夠的塑性和韌性性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)成分成分含碳量含碳量 0. 50%0. 50%0.7

14、0%0.70%主加元素主加元素 硅、錳硅、錳常用材料：常用材料：65Mn 65Mn 、60Si2Mn60Si2Mn 化學(xué)成分化學(xué)成分 高鉻碳鋼高鉻碳鋼C 0.95C 0.951.15% 1.15% 高硬度，高耐磨性，高強(qiáng)度高硬度，高耐磨性，高強(qiáng)度Cr Cr 提高淬透性，形成合金滲提高淬透性，形成合金滲碳體，提高強(qiáng)度、疲勞極限和碳體，提高強(qiáng)度、疲勞極限和耐磨性。耐磨性。SiSi、Mn Mn 進(jìn)一步提高淬透性。進(jìn)一步提高淬透性。常用：常用：GCr15GCr15、GCr9GCr9合金軸承鋼合金軸承鋼要求要求制造滾動(dòng)軸承的專用鋼叫滾動(dòng)軸承鋼。制造滾動(dòng)軸承的專用鋼叫滾動(dòng)軸承鋼。性能要求：高而均勻的硬度和

15、耐磨性，高的彈性極限和性能要求：高而均勻的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度，有一定的抗蝕能力接觸疲勞強(qiáng)度，有一定的抗蝕能力成分及特點(diǎn)成分及特點(diǎn)牌號(hào)前加牌號(hào)前加“G G”表示表示屈服強(qiáng)度大于屈服強(qiáng)度大于1380MPa1380MPa，抗拉強(qiáng)度大于，抗拉強(qiáng)度大于1500MPa1500MPa的鋼。的鋼。35Si2MnMoVA35Si2MnMoVA做飛機(jī)起落架，框架等。做飛機(jī)起落架，框架等。40SiMnCrWMoRe40SiMnCrWMoRe做超音速飛機(jī)的機(jī)體。做超音速飛機(jī)的機(jī)體。超高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：特點(diǎn)：淬透性好，耐磨性好，熱硬性高，熱變形小。淬透性好，耐磨性好，熱硬

16、性高，熱變形小。第四節(jié)合金工具鋼第四節(jié)合金工具鋼刃具鋼刃具鋼量具鋼量具鋼模具鋼模具鋼低合金刃具鋼低合金刃具鋼9SiCr高速鋼高速鋼 W6Mo5Cr4V2冷作模具鋼冷作模具鋼 CrWMn熱作模具鋼熱作模具鋼 5CrNiMoCrMn合金工具鋼合金工具鋼模具模具刃具鋼刃具鋼工作條件工作條件高壓力和摩擦，溫度高，沖擊振動(dòng)高壓力和摩擦，溫度高，沖擊振動(dòng)性能要求性能要求(1)高硬度、高耐磨性：高硬度、高耐磨性：一般其硬度為一般其硬度為60HRC，應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)，應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工件硬度并保證強(qiáng)化相數(shù)量多，分布均勻且穩(wěn)定。大于工件硬度并保證強(qiáng)化相數(shù)量多，分布均勻且穩(wěn)定。(2)高的紅硬性高的紅硬性：紅硬性是指鋼在高溫下仍能

17、保持足夠：紅硬性是指鋼在高溫下仍能保持足夠高硬度的特性。高硬度的特性。(3)一定的強(qiáng)韌性一定的強(qiáng)韌性：為保證刃具在工作中受到拉壓彎扭：為保證刃具在工作中受到拉壓彎扭和沖擊等作用時(shí)不折斷，不崩刃，刃具具有一定的韌和沖擊等作用時(shí)不折斷，不崩刃，刃具具有一定的韌性是必須的。性是必須的。切削加工的基本形式高硬度、高耐磨性、較好的紅硬性（高硬度、高耐磨性、較好的紅硬性（250250300300）熱處理：熱處理： 等溫球化退火等溫球化退火等溫淬火等溫淬火+ +低溫回火去應(yīng)力低溫回火去應(yīng)力低合金刃具鋼低合金刃具鋼主加元素主加元素 鉻、錳、硅、鎢、釩鉻、錳、硅、鎢、釩 含量小于含量小于5% 提高淬透性提高淬透

18、性: Cr、Mn、Si 提高耐回火性提高耐回火性：Si 提高耐磨性、細(xì)化晶粒提高耐磨性、細(xì)化晶粒: W、V 常用材料常用材料 9SiCr、9Mn2V、CrWMn板牙板牙絲錐絲錐例：例： W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2高速鋼高速鋼高硬度、高耐磨性、很高的紅硬性（高硬度、高耐磨性、很高的紅硬性（600600）主加元素主加元素 鉻、鎢、鉬、釩、高碳鉻、鎢、鉬、釩、高碳 提高淬透性提高淬透性: Cr 保證高的熱硬性保證高的熱硬性：W、Mo 提高耐磨性、細(xì)化晶粒提高耐磨性、細(xì)化晶粒: V 加工工藝路線：下料鍛造球化退火機(jī)加工淬火高溫回火磨削高速鋼高速鋼W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織 反復(fù)鍛造目的：打碎

19、粗大的碳化物，使其均勻分布于基體中。（反復(fù)鐓拔，以下緩慢進(jìn)行，鍛后緩冷）W18Cr4V鋼的退火組織淬火后組織： M+未溶碳化物(10%)+A (20%)W18Cr4V鋼的淬火組織熱處理特點(diǎn)：a： 淬火加熱須預(yù)熱（800-840 ） 截面大形狀復(fù)雜的可500-600 再加一次預(yù)熱b： 淬火加熱溫度高，高于1200 （保證M中合金元素含量，從而獲得二次硬化效果）c: 一般油淬，通常采用分級(jí)或等溫淬火，減少變形，提高韌性d：回火溫度高560 （提高韌性，產(chǎn)生二次硬化效果） 析出W、Mo、V的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。 碳及合金元素含量下降，Ms點(diǎn)上升，回火冷卻時(shí)，A轉(zhuǎn)變?yōu)镸。高速鋼硬度與回火溫度關(guān)系工具

20、工具 鋼鋼量具鋼量具鋼要求：要求：高精度、尺寸穩(wěn)定、熱處理變形小。高精度、尺寸穩(wěn)定、熱處理變形小。常用材料常用材料：CrMn、CrWMn 熱處理熱處理：淬火：淬火+低溫回火低溫回火冷處理冷處理 消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸。消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸。卡尺塞規(guī)千分尺模具鋼模具鋼冷作模具鋼冷作模具鋼用于制造沖壓、鍛壓成型和用于制造沖壓、鍛壓成型和壓鑄等模具。壓鑄等模具。工作條件：工作條件：承受壓力、彎曲應(yīng)力、沖擊應(yīng)力和摩擦力。磨損、斷裂承受壓力、彎曲應(yīng)力、沖擊應(yīng)力和摩擦力。磨損、斷裂、變形超差。、變形超差。要求：要求：高硬度、高耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性。高硬度、高耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性。化學(xué)成分：化

21、學(xué)成分：含碳量高含碳量高，主加鉻、錳、硅主加鉻、錳、硅常用材料：常用材料：輕載輕載 GCr15、CrWMn、9Mn2V重載重載 5CrMn Mo l熱處理熱處理：球化退火：球化退火+淬火淬火+低溫回火低溫回火l 特例特例：CrWMn一般采用高溫回火作為預(yù)備熱處理，保一般采用高溫回火作為預(yù)備熱處理，保證淬火效果證淬火效果模具鋼模具鋼熱作模具鋼熱作模具鋼要求要求： 1）強(qiáng)度、韌性、耐磨性。）強(qiáng)度、韌性、耐磨性。 2）高的回火穩(wěn)定性。）高的回火穩(wěn)定性。 3）抗熱疲勞能力。）抗熱疲勞能力。 4）較高的淬透性。）較高的淬透性。 5）較好的導(dǎo)熱性。）較好的導(dǎo)熱性。熱處理：淬火熱處理：淬火+中溫回火中溫回火

22、熱模鍛曲軸毛坯M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A(少量少量)型板壓鑄模型板壓鑄模壓鑄工藝壓鑄工藝第七節(jié)特殊性能鋼第七節(jié)特殊性能鋼分為三類：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼分為三類：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼金屬腐蝕金屬腐蝕材料與它所處環(huán)境介質(zhì)之間所發(fā)生作用而引起材料變質(zhì)和破壞。材料與它所處環(huán)境介質(zhì)之間所發(fā)生作用而引起材料變質(zhì)和破壞。如空氣、海水、土壤、酸、堿、鹽等如空氣、海水、土壤、酸、堿、鹽等概念概念1、經(jīng)濟(jì)損失、經(jīng)濟(jì)損失2、造成的危害、災(zāi)難事故、造成的危害、災(zāi)難事故危害危害金屬腐蝕金屬腐蝕分類分類化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕氣體腐蝕氣體腐蝕非電解質(zhì)溶非電解質(zhì)溶液中的腐蝕液中的腐蝕按腐蝕歷程按腐

23、蝕歷程常溫腐蝕常溫腐蝕高溫腐蝕高溫腐蝕按腐蝕溫度按腐蝕溫度自然腐蝕自然腐蝕工業(yè)環(huán)境介質(zhì)腐蝕工業(yè)環(huán)境介質(zhì)腐蝕大氣腐蝕大氣腐蝕土壤腐蝕土壤腐蝕按腐蝕環(huán)境按腐蝕環(huán)境海水腐蝕海水腐蝕微生物腐蝕微生物腐蝕金屬腐蝕金屬腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕金屬與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生單純化學(xué)作用，生成金屬化合物，并使材金屬與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生單純化學(xué)作用，生成金屬化合物，并使材料性能蛻化的現(xiàn)象。料性能蛻化的現(xiàn)象。如鋼的高溫氧化、脫碳等如鋼的高溫氧化、脫碳等鋼鐵的鋼鐵的負(fù)極：負(fù)極：2Fe 4e- 2Fe2+正極正極：2H2O+O2+4e- 4OH-鋼鐵的鋼鐵的鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖負(fù)極負(fù)極：Fe2e-F

24、e2+正極：正極：2H+2e- H2總反應(yīng)：總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2+ +H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3= Fe2O3 nH2O+(3-n)H2O電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕2、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將如將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼（不銹鋼）（不銹鋼）1、金屬表面覆蓋保護(hù)層、金屬表面覆蓋保護(hù)層 如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，鍍上一層耐腐蝕的金屬如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，鍍上一層耐腐蝕的金屬(Zn、Sn、Cr等等)，或氧化形成致密

25、的氧化物薄膜作保護(hù)層。，或氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層。原理：隔絕金屬與外界空氣、水、電解質(zhì)溶液的接觸。原理：隔絕金屬與外界空氣、水、電解質(zhì)溶液的接觸。金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)3、電化學(xué)保護(hù)法、電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理：原理：將被保護(hù)金屬與比其更活潑的金屬連接將被保護(hù)金屬與比其更活潑的金屬連接在一起，被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)得到保護(hù)；在一起，被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)得到保護(hù)；而活潑金屬反應(yīng)作負(fù)極被腐蝕。而活潑金屬反應(yīng)作負(fù)極被腐蝕。用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換船身，鋅塊必須定期更換鋅塊鋅塊用犧牲鎂塊的方法來(lái)防用犧牲鎂塊

26、的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕止地下鋼鐵管道的腐蝕金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)3、電化學(xué)保護(hù)法、電化學(xué)保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法原理：原理：通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，抑制鋼鐵發(fā)生失電子作用，從而被保護(hù)設(shè)備，抑制鋼鐵發(fā)生失電子作用，從而被保護(hù)常用于防常用于防止土壤、止土壤、海水及河海水及河水中的金水中的金屬設(shè)備的屬設(shè)備的腐蝕。腐蝕。金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕金屬腐蝕提高鋼耐腐蝕性的一般途徑提高鋼耐腐蝕性的一般途徑（1 1）盡量使鋼在室溫下呈單相組織）盡量使鋼在室溫下呈單相組織（2 2）提高電極電位）提高電極電位（3 3

27、）形成鈍化膜）形成鈍化膜馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼: :最常用的是最常用的是Cr13Cr13型系列型系列鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼:Cr:Cr15% 1Cr1715% 1Cr17鉻不銹鋼鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼鉻鎳不銹鋼含鉻含鉻18%18%的鋼中加入的鋼中加入9 910%10%鎳。鎳。如如1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 抗強(qiáng)酸抗強(qiáng)酸 1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Nb 1Cr18Ni9Nb 具有耐熱性具有耐熱性 不銹鋼不銹鋼不銹鋼棒不銹鋼棒用于要求塑韌性用于要求塑韌性較高的耐蝕件，較高的耐蝕件，如汽輪機(jī)葉片等如汽輪機(jī)葉片等.汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片透平轉(zhuǎn)輪透平轉(zhuǎn)輪醫(yī)療器械醫(yī)療

28、器械不銹鋼刀不銹鋼刀1Cr17削片刀削片刀l 無(wú)無(wú)相變相變，不能，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。l 組織組織：?jiǎn)蜗噼F素體單相鐵素體硝酸生產(chǎn)裝置硝酸生產(chǎn)裝置鐵素體不鐵素體不銹鋼制品銹鋼制品l可焊性。高的塑韌性可焊性。高的塑韌性,無(wú)磁性。無(wú)磁性。 l 熱處理：熱處理：采用采用固固溶處理溶處理。即加熱到。即加熱到1100使碳化物溶解使碳化物溶解后水冷。后水冷。l組織為組織為單相奧氏體單相奧氏體。不銹鋼帶不銹鋼帶反應(yīng)釜反應(yīng)釜(316L)大型化工儲(chǔ)罐大型化工儲(chǔ)罐(304)熱交換器熱交換器(316L)不銹鋼鉻不銹鋼3Cr13鉻鎳不銹鋼1Cr18Ni9耐熱鋼耐熱鋼氣輪機(jī)葉片氣輪機(jī)葉片耐熱鋼耐熱鋼飛機(jī)發(fā)

29、動(dòng)機(jī)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱器過(guò)熱器渦輪機(jī)機(jī)殼渦輪機(jī)機(jī)殼鋼制法蘭鋼制法蘭l 用途：用途：600以下的鍋爐零件以下的鍋爐零件,壓力容器，熱交壓力容器，熱交換器等。換器等。 煙管式鍋爐煙管式鍋爐鍋爐管鍋爐管汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片汽車閥門(mén)汽車閥門(mén)鍋爐安全泄壓閥鍋爐安全泄壓閥(2Cr13)過(guò)熱器管排過(guò)熱器管排過(guò)熱器集箱過(guò)熱器集箱耐磨鋼耐磨鋼指在巨大壓力和強(qiáng)烈沖擊載荷作用下才能產(chǎn)生硬化的高錳鋼指在巨大壓力和強(qiáng)烈沖擊載荷作用下才能產(chǎn)生硬化的高錳鋼用途：制造在工作中受沖擊和壓力并要求耐磨的零件。用途：制造在工作中受沖擊和壓力并要求耐磨的零件。如坦克、拖拉機(jī)的履帶板、防彈板等如坦克、拖拉機(jī)的履帶板、防彈板等ZGMn13-

30、1鋼鋼 號(hào)號(hào)鋼鋼 種種合金元素的主要作用合金元素的主要作用熱處理特點(diǎn)熱處理特點(diǎn)使用狀態(tài)下組織使用狀態(tài)下組織Q345低合金高強(qiáng)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼度結(jié)構(gòu)鋼Mn:強(qiáng)化強(qiáng)化F，增加，增加P量，降量，降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度低冷脆轉(zhuǎn)變溫度熱軋空冷熱軋空冷F+P65Mn彈簧鋼彈簧鋼Mn:提高淬透性，強(qiáng)化提高淬透性，強(qiáng)化F淬火淬火+中溫回火中溫回火T回回ZGMn13耐磨鋼耐磨鋼Mn:獲得單相獲得單相A組織組織水韌處理水韌處理表表:M+碳化物碳化物 心心:A20Cr滲碳鋼滲碳鋼Cr:提高淬透性，強(qiáng)化提高淬透性，強(qiáng)化F滲碳滲碳+淬火淬火+低低溫回火溫回火表表: M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A心心: M回回+F40Cr調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼Cr:提高淬透性，強(qiáng)化提高淬透性，強(qiáng)化F調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理S回回9SiCr低合金工具鋼低合金工具鋼Cr:提高淬透性提高淬透性淬火淬火+低溫回火低溫回火M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A (少量少量)GCr15滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼Cr:提高淬透性，耐磨性提高淬透性，耐磨性、耐蝕性、耐蝕性淬火淬火+低溫回火低溫