1、會(huì)計(jì)學(xué)1碳鋼及合金鋼碳鋼及合金鋼金屬金屬黑色黑色金屬金屬碳鋼碳鋼合金鋼合金鋼鑄鐵鑄鐵有色金屬有色金屬銅及銅合金銅及銅合金鋁及鋁合金鋁及鋁合金鈦及鈦合金鈦及鈦合金軸承合金軸承合金銅及銅合金銅及銅合金鋁及鋁合金鋁及鋁合金碳鋼中的元素雜質(zhì)元素： 鋼中除鋼中除FeFe、C C兩種主要組成元素外。兩種主要組成元素外。合金元素：因冶煉等原因，鋼中不可避免地存因冶煉等原因，鋼中不可避免地存在的一些元素。在的一些元素。為改善鋼的性能，冶煉時(shí)有目的地加入為改善鋼的性能，冶煉時(shí)有目的地加入鋼中的元素。鋼中的元素。雜質(zhì)元素和合金元素在鋼中的作用雜質(zhì)元素和合金元素在鋼中的作用鋼中的常存雜質(zhì)元素來(lái) 源有益作用有害影響煉

2、鋼時(shí)加入的脫氧劑。煉鋼時(shí)加入的脫氧劑。能消除能消除FeO夾雜對(duì)鋼的不良影響，少夾雜對(duì)鋼的不良影響，少量能溶入量能溶入F中起固溶強(qiáng)化作用，提高中起固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度、硬度及彈性。鋼的強(qiáng)度、硬度及彈性。過(guò)多會(huì)造成塑性下降，沖擊性能變差。過(guò)多會(huì)造成塑性下降，沖擊性能變差。有益元素來(lái) 源有益作用有害影響煉鋼時(shí)加入的脫氧劑。煉鋼時(shí)加入的脫氧劑。能與能與S化合形成化合形成MnS，減輕，減輕S的有害影的有害影響；少量能溶入響；少量能溶入F 中起固溶強(qiáng)化作用。中起固溶強(qiáng)化作用。過(guò)多會(huì)造成塑性下降。過(guò)多會(huì)造成塑性下降。有益元素來(lái) 源有益作用有害影響煉鋼原料和燃料。煉鋼原料和燃料。在鋼中形成在鋼中形成Fe

3、S , FeS與與Fe形成低熔點(diǎn)形成低熔點(diǎn)（985）共晶體共晶體 分布在晶界上，使分布在晶界上，使得對(duì)鋼進(jìn)行熱加工時(shí)容易脆化開(kāi)裂，得對(duì)鋼進(jìn)行熱加工時(shí)容易脆化開(kāi)裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱脆。這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱脆。有害元素來(lái) 源有益作用有害影響煉鋼原料和燃料。煉鋼原料和燃料。引起鋼的塑性和韌性急劇下降，尤其引起鋼的塑性和韌性急劇下降，尤其在低溫時(shí)脆性更大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷在低溫時(shí)脆性更大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆。脆。有害元素少量能溶入少量能溶入F中，使強(qiáng)度、硬度顯著中，使強(qiáng)度、硬度顯著提高。提高。鋼的分類(lèi)鋼的分類(lèi)按化學(xué)成分分類(lèi)非合金鋼（碳素鋼）非合金鋼（碳素鋼）低合金鋼低合金鋼合金鋼合金鋼按碳含按碳含量量Wc低碳鋼：

4、低碳鋼：0.60%按質(zhì)量按質(zhì)量普通質(zhì)量碳鋼：普通質(zhì)量碳鋼：優(yōu)質(zhì)碳鋼：優(yōu)質(zhì)碳鋼：特殊質(zhì)量碳鋼：特殊質(zhì)量碳鋼：按用途按用途非合金鋼分類(lèi)碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素工具鋼：碳素工具鋼：碳素鑄鋼：碳素鑄鋼：按質(zhì)量按質(zhì)量普通質(zhì)量低合金鋼普通質(zhì)量低合金鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼特殊質(zhì)量低合金鋼特殊質(zhì)量低合金鋼按主按主要性要性能及能及特性特性可焊接的低合金高強(qiáng)可焊接的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼度結(jié)構(gòu)鋼低合金耐熱鋼低合金耐熱鋼低合金鋼筋鋼低合金鋼筋鋼低合金鋼分類(lèi)鐵道用低合金鋼，等鐵道用低合金鋼，等按質(zhì)量按質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)合金鋼優(yōu)質(zhì)合金鋼特殊質(zhì)量合金鋼特殊質(zhì)量合金鋼按主按主要性要性能及能及特性特性工程結(jié)構(gòu)用合金鋼工程結(jié)構(gòu)用合金

5、鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼不銹、耐蝕和耐熱鋼不銹、耐蝕和耐熱鋼合金鋼分類(lèi)工具鋼工具鋼軸承鋼軸承鋼特殊性能鋼特殊性能鋼1、碳素結(jié)構(gòu)鋼：、碳素結(jié)構(gòu)鋼：QAF屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) s的值的值質(zhì)量等級(jí)：質(zhì)量等級(jí)：A、B、C、D、E脫氧脫氧方法方法沸騰鋼沸騰鋼F半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ例：例：Q235AF 表示屈服點(diǎn)為表示屈服點(diǎn)為235MPa、質(zhì)量為質(zhì)量為A級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，是沸級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，是沸騰鋼。騰鋼。Q285B 表示屈服點(diǎn)為表示屈服點(diǎn)為285MPa、質(zhì)量為質(zhì)量為B級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，是鎮(zhèn)級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，是鎮(zhèn)靜鋼，省略靜鋼，省略Z。成成 分分熱熱 處處 理理

6、性性 能能典型牌號(hào)典型牌號(hào)含碳量較低，含碳量較低，Wc0.30%Wc0.30%正火，使用時(shí)不進(jìn)行熱處理正火，使用時(shí)不進(jìn)行熱處理。較高的強(qiáng)度，良好的塑性與較高的強(qiáng)度，良好的塑性與韌性；并具有良好的焊接性韌性；并具有良好的焊接性。 Q235Q235Q195Q195、Q215Q215、Q235Q235、Q255Q255、275275一般橋梁、建筑結(jié)構(gòu)，一般橋梁、建筑結(jié)構(gòu)，普通機(jī)械零件，如螺普通機(jī)械零件，如螺釘、螺母等。釘、螺母等?？捎糜谑芰^可用于受力較大的機(jī)械零件，大的機(jī)械零件，如鏈輪、拉桿如鏈輪、拉桿等。等。應(yīng)應(yīng) 用用2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的用兩位數(shù)字表

7、示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分?jǐn)?shù)萬(wàn)分?jǐn)?shù)。例：例： 45 表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。08F 表示表示W(wǎng)c為為0.08%的優(yōu)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬沸騰鋼。質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬沸騰鋼。65Mn 表示表示W(wǎng)c為為0.65%、含、含錳量較高（錳量較高（WMn=0.91.2%)的優(yōu)質(zhì)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼。性性 能能典型牌號(hào)典型牌號(hào)Wc=0.05-0.85%Wc=0.05-0.85%，多數(shù)為，多數(shù)為低中碳成分，少數(shù)高碳。低中碳成分，少數(shù)高碳。一般使用時(shí)必須進(jìn)行熱處理一般使用時(shí)必須進(jìn)行熱處理。較高強(qiáng)度，較好塑性與韌性。較高強(qiáng)度，較好塑性與韌

8、性。性能變化范圍較大。性能變化范圍較大。 4545成成 分分熱熱 處處 理理08F08F、 2020、 4545、 6565冷沖壓件，冷沖壓件，如汽車(chē)和如汽車(chē)和儀表外殼、儀表外殼、容器、罩容器、罩子等。子等。冷沖壓件、冷沖壓件、焊接件和焊接件和標(biāo)準(zhǔn)件、標(biāo)準(zhǔn)件、滲碳件等滲碳件等零件。零件。調(diào)質(zhì)件：機(jī)調(diào)質(zhì)件：機(jī)床齒輪、機(jī)床齒輪、機(jī)床主軸、曲床主軸、曲軸、連桿等軸、連桿等重要零件。重要零件。彈性件和彈性件和耐磨件：耐磨件：小尺寸彈小尺寸彈簧、低速簧、低速車(chē)輪等車(chē)輪等應(yīng)應(yīng) 用用3、碳素工具鋼：、碳素工具鋼： T（“碳碳”）+兩位數(shù)字兩位數(shù)字（表示（表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)）。鋼中平均碳的質(zhì)量分

9、數(shù)的千分?jǐn)?shù)）。例：例： T8 表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的碳素工具鋼。的碳素工具鋼。T12A 表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為為1.20%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。成成 分分熱熱 處處 理理性性 能能典型牌號(hào)典型牌號(hào)Wc=0.70-1.30%Wc=0.70-1.30%，高碳鋼，高碳鋼必須經(jīng)淬火回火處理。必須經(jīng)淬火回火處理。高的硬度、強(qiáng)度，良好的耐高的硬度、強(qiáng)度，良好的耐磨性，一定的塑性與韌性。磨性，一定的塑性與韌性。 T8T8、T10T10、T12AT12A各類(lèi)各類(lèi)手工工具和低速工具。手工工具和低速工具。T7T7、T8T8、 T10T10、 T12

10、T12、T13AT13A承受振動(dòng)、承受振動(dòng)、沖擊的工沖擊的工具，如沖具，如沖頭、大錘、頭、大錘、木工工具。木工工具。用于需要較高用于需要較高耐磨性和一定耐磨性和一定韌性的工具，韌性的工具，如手工鋸條、如手工鋸條、剪金屬用剪刀。剪金屬用剪刀。不受振動(dòng)和沖不受振動(dòng)和沖擊的耐磨工具，擊的耐磨工具，如絲錐、銼刀、如絲錐、銼刀、喬刀、板牙、喬刀、板牙、量具等。量具等。應(yīng)應(yīng) 用用4、鑄造碳鋼：、鑄造碳鋼： ZG+兩組數(shù)字兩組數(shù)字（分別表示最?。ǚ謩e表示最小屈服點(diǎn)和最小抗拉強(qiáng)度）。屈服點(diǎn)和最小抗拉強(qiáng)度）。例：例： ZG310-570 表示最小屈服表示最小屈服點(diǎn)為點(diǎn)為310MPa、最小抗拉強(qiáng)度為、最小抗拉強(qiáng)度

11、為570MPa的鑄造碳鋼。的鑄造碳鋼。成成 分分熱熱 處處 理理性性 能能典型牌號(hào)典型牌號(hào)Wc=0.20-0.60%Wc=0.20-0.60%，低中碳，低中碳鑄造成形，經(jīng)熱處理后使用。鑄造成形，經(jīng)熱處理后使用。較高的硬度、強(qiáng)度和塑性、較高的硬度、強(qiáng)度和塑性、韌性，即綜合力學(xué)性能較好。韌性，即綜合力學(xué)性能較好。 ZG200-400ZG200-400ZG200-400ZG200-400、ZG270-500ZG270-500、ZG310-570ZG310-570用于受力不大，用于受力不大，要求良好塑性要求良好塑性和焊接性的零和焊接性的零件，如機(jī)座、件，如機(jī)座、變速箱殼體。變速箱殼體。用于受力較大用于

12、受力較大的復(fù)雜零件，的復(fù)雜零件，如軋鋼機(jī)機(jī)架、如軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、軸承座、連桿、曲軸、缸體。曲軸、缸體。強(qiáng)度和耐磨性強(qiáng)度和耐磨性較好，但韌性、較好，但韌性、焊接性降低。焊接性降低。用于重載齒輪、用于重載齒輪、制動(dòng)輪。制動(dòng)輪。應(yīng)應(yīng) 用用為什么要發(fā)展合金鋼？為什么要發(fā)展合金鋼？因?yàn)樘间摬荒軡M(mǎn)足要求。因?yàn)樘间摬荒軡M(mǎn)足要求。一、一、碳素鋼的缺陷碳素鋼的缺陷1 1、綜合機(jī)械性能差、綜合機(jī)械性能差 雖然碳素鋼的強(qiáng)度、硬度隨著含碳量的增加雖然碳素鋼的強(qiáng)度、硬度隨著含碳量的增加而提高，但塑性、韌性卻隨之下降，不能在同一而提高，但塑性、韌性卻隨之下降，不能在同一成分中得到配合完善的綜合機(jī)械性能。成分中得

13、到配合完善的綜合機(jī)械性能。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，軟化變形，后，軟化變形，機(jī)械性能（強(qiáng)度、韌性）急劇下降，不能用于機(jī)械性能（強(qiáng)度、韌性）急劇下降，不能用于高溫場(chǎng)合。高溫場(chǎng)合。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，尤碳鋼在大多數(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。其對(duì)酸幾乎沒(méi)有任何抵御能力。 珠光體：大量的腐蝕電池珠光體：大量的腐蝕電池4、淬透性差淬透性差 碳鋼不能用于制作大截面尺寸的重要零碳鋼不能用于制作大截面尺寸的重要零件。淬火時(shí)，急冷易變形、開(kāi)裂；緩冷，又件。淬火時(shí)，急冷易變形、開(kāi)裂；緩冷，又淬不

14、上火或淬透層很淺。淬不上火或淬透層很淺。5、不能滿(mǎn)足某些特殊性能要求不能滿(mǎn)足某些特殊性能要求 如：耐低溫、高磁性、無(wú)磁性等。如：耐低溫、高磁性、無(wú)磁性等。 碳鋼的冷脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，碳鋼的冷脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，-20 -20 -30-30， 故碳鋼的使用溫度應(yīng)故碳鋼的使用溫度應(yīng)-20-20。合金鋼是在碳素鋼中添加一些合金元素合金鋼是在碳素鋼中添加一些合金元素而煉制的一類(lèi)鋼，以改善碳素鋼的性能而煉制的一類(lèi)鋼，以改善碳素鋼的性能。發(fā)展合金鋼成為必然，二十一世紀(jì)結(jié)構(gòu)材料的重發(fā)展合金鋼成為必然，二十一世紀(jì)結(jié)構(gòu)材料的重要發(fā)展方向之一就是利用新技術(shù)、新工藝改造傳要發(fā)展方向之一就是利用新技術(shù)、新工藝改造傳統(tǒng)材

15、料統(tǒng)材料微合金化高強(qiáng)鋼，低合金超高強(qiáng)鋼。微合金化高強(qiáng)鋼，低合金超高強(qiáng)鋼。一一. .合金元素對(duì)鋼的組織和性能的影響合金元素對(duì)鋼的組織和性能的影響 合金元素與鐵和碳的作用。合金元素與鐵和碳的作用。 合金元素對(duì)合金元素對(duì)Fe-FeFe-Fe3 3C C相圖的影響。相圖的影響。 合金元素對(duì)鋼的熱處理的影響。合金元素對(duì)鋼的熱處理的影響。1.溶于基體中形成合金溶于基體中形成合金 F 或合金或合金 A 。2.與碳作用形成合金碳化物與碳作用形成合金碳化物(Fe,Cr)3C。3.單獨(dú)形成特殊碳化物單獨(dú)形成特殊碳化物 TiC、VC 。大多數(shù)合金元素都可或多或少地溶入鐵素體大多數(shù)合金元素都可或多或少地溶入鐵素體中，

16、中，形成合金鐵素體形成合金鐵素體。溶入鐵素體中的合金。溶入鐵素體中的合金元素，由于它們的晶格類(lèi)型及原子直徑與鐵元素，由于它們的晶格類(lèi)型及原子直徑與鐵不同，因此必然不同，因此必然引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化現(xiàn)象，使鐵素體的強(qiáng)度、硬度提生固溶強(qiáng)化現(xiàn)象，使鐵素體的強(qiáng)度、硬度提高，如圖高，如圖5151所示。當(dāng)合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)所示。當(dāng)合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)一定數(shù)值后，鐵素體的塑性、韌性將顯超過(guò)一定數(shù)值后，鐵素體的塑性、韌性將顯著下降著下降，如圖，如圖5252所示。所示。1.溶于基體中形成合金溶于基體中形成合金F或合金或合金A圖圖5-1圖圖5-2Fe、Mn、Cr、Mo、W、

17、V、Ti、Nb、Zr弱弱強(qiáng)強(qiáng)v 弱碳化物元素弱碳化物元素: : Fe、Mn。v 中強(qiáng)碳化物元素中強(qiáng)碳化物元素: : Cr、Mo、W。v 強(qiáng)碳化物元素強(qiáng)碳化物元素: : V、Ti、Nb、Zr。 碳化物形成元素在周期表中都是碳化物形成元素在周期表中都是位于鐵元素的左邊的過(guò)渡族金屬元素位于鐵元素的左邊的過(guò)渡族金屬元素, ,它們都有一個(gè)未填滿(mǎn)的它們都有一個(gè)未填滿(mǎn)的d d電子亞層電子亞層, ,當(dāng)當(dāng)形成碳化物時(shí)形成碳化物時(shí), ,碳原子首先將其價(jià)電子碳原子首先將其價(jià)電子填入金屬原子未填滿(mǎn)的填入金屬原子未填滿(mǎn)的d d電子亞層電子亞層, ,使使形成的碳化物具有金屬鍵結(jié)合的性質(zhì)形成的碳化物具有金屬鍵結(jié)合的性質(zhì),

18、,金屬原子的金屬原子的d d電子亞層愈不滿(mǎn)電子亞層愈不滿(mǎn)( (周期表周期表中中, ,在鐵左邊離鐵愈遠(yuǎn)在鐵左邊離鐵愈遠(yuǎn)), ),則其與碳的親則其與碳的親和力愈強(qiáng)和力愈強(qiáng), ,形成碳化物的能力愈大形成碳化物的能力愈大, ,愈愈穩(wěn)定穩(wěn)定, ,而且不易分解。而且不易分解。 穩(wěn)定性最高。穩(wěn)定性最高。TiC、NbC、VC。 熔點(diǎn)、硬度、耐磨性最高。熔點(diǎn)、硬度、耐磨性最高。鋼中合金碳化物的類(lèi)型主要有合金滲碳體和特殊鋼中合金碳化物的類(lèi)型主要有合金滲碳體和特殊碳化物兩種。碳化物兩種。一般，弱碳化物形成元素傾向于形一般，弱碳化物形成元素傾向于形成合金滲碳體，如（成合金滲碳體，如（Fe、Mn）3C等等。而中強(qiáng)碳化而

19、中強(qiáng)碳化物形成元素在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不多（物形成元素在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不多（0.5%3%）時(shí)，也傾向于形成合金滲碳體，如（時(shí)，也傾向于形成合金滲碳體，如（Fe、Cr）3C、（Fe、Mo）3C、（、（Fe、W）3C等。等。Mn、Ni、Cu等元素。等元素。作用作用: 使使A1、 A3線溫度下降線溫度下降, Acm線溫度上升。線溫度上升。其中其中Ni、Mn 隨著含量的增加，會(huì)把隨著含量的增加，會(huì)把相區(qū)擴(kuò)大相區(qū)擴(kuò)大到室溫，即在室溫下就能獲得到室溫，即在室溫下就能獲得無(wú)磁性?shī)W氏體鋼無(wú)磁性?shī)W氏體鋼。如：。如：13% Mn的的 Mn13，9% Ni的的 0Cr18Ni9Cr、Mo、W、V、Ti、Si 等元素。等

20、元素。作用作用: : 使使A1 、A3、 Acm線溫度上升線溫度上升如：如：17-28%Cr、Cr17、Cr25、Cr28，從室，從室溫到熔點(diǎn)都不出現(xiàn)溫到熔點(diǎn)都不出現(xiàn)相，而是單一的相，而是單一的相。相。v幾乎所有的合金元素。幾乎所有的合金元素。v作用作用: : 使使S點(diǎn)和點(diǎn)和E點(diǎn)的成分向左移點(diǎn)的成分向左移。 使使A1線線的溫度變化。的溫度變化。 共析點(diǎn)左移表明，在含碳量相同的條件下，合金鋼的珠光體組織比碳鋼多，因而強(qiáng)度高。除除Mn 元素外元素外, ,所有合金元素的加所有合金元素的加 入入, ,均使奧氏體的形成速度減慢均使奧氏體的形成速度減慢。強(qiáng)碳化物形成元素能強(qiáng)烈的阻止奧強(qiáng)碳化物形成元素能強(qiáng)烈

21、的阻止奧 氏體晶粒長(zhǎng)大氏體晶粒長(zhǎng)大( Ti、V、Zr、Nb 等等)。非碳化物形成元素能輕微的阻止奧非碳化物形成元素能輕微的阻止奧 氏體晶粒長(zhǎng)大氏體晶粒長(zhǎng)大( Si、Ni、Cu、Co 等等)。v 除除 Co Co 元素外元素外, , 所有的合金元素均使所有的合金元素均使 鋼的鋼的 TTT TTT 曲線向右移曲線向右移。v 除除 CoCo、Al Al 元素外元素外, , 所有的合金元素所有的合金元素 都使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度下降。都使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度下降。v 提高鋼的淬透性提高鋼的淬透性, , 常用的元素有常用的元素有: : Cr Cr、MnMn、MoMo、SiSi、NiNi、B B等。等?；鼗鸱€(wěn)定性的增

22、加回火穩(wěn)定性的增加 ( temper resistance )二次硬化的產(chǎn)生二次硬化的產(chǎn)生 ( secondary hardening ) 產(chǎn)生第二類(lèi)回火脆性產(chǎn)生第二類(lèi)回火脆性 ( temper brittleness )v在在500600 快速冷卻快速冷卻。v加入合金元素加入合金元素W、Mo。1.主加元素主加元素: 對(duì)提高鋼的性能起主要作對(duì)提高鋼的性能起主要作 用。用。 Si、Mn、Cr、Ni、B。2.輔加元素輔加元素: 配合主加元素進(jìn)一步提高配合主加元素進(jìn)一步提高 鋼的性能鋼的性能,彌補(bǔ)主加元素的彌補(bǔ)主加元素的 不足與缺陷。不足與缺陷。 W、Mo、V、Ti、Nb。u按合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)多少：

23、按合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)多少： 低合金鋼低合金鋼(10)u按所含的主要合金元素：按所含的主要合金元素：鉻鋼、鉻鎳鋼、錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、錳鋼、硅錳鋼硅錳鋼u按顯微組織：按顯微組織：珠光體、馬氏體、鐵素體、奧氏珠光體、馬氏體、鐵素體、奧氏體、萊氏體鋼體、萊氏體鋼1 1合金鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 鋼鋼工工 具具 鋼鋼特殊性能鋼特殊性能鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼合金滲碳鋼合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金彈簧鋼合金彈簧鋼滾珠軸承鋼滾珠軸承鋼合金鋼合金鋼合金刃具鋼合金刃具鋼合金模具鋼合金模具鋼量具鋼量具鋼不銹鋼不銹鋼耐熱鋼耐熱鋼耐磨鋼耐磨鋼u按用途：按用途：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼結(jié)構(gòu)

24、鋼、工具鋼和特殊性能鋼編號(hào)原則：編號(hào)原則：數(shù)字?jǐn)?shù)字+元素符號(hào)元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字2 2合金鋼的牌號(hào)合金鋼的牌號(hào)例：例：16Mn 40Cr 60Si2Mn 9SiCr W18Gr4V 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)：結(jié)構(gòu)鋼以萬(wàn)分之一為單位的兩位數(shù)子結(jié)構(gòu)鋼以萬(wàn)分之一為單位的兩位數(shù)子；工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的一位數(shù)子一位數(shù)子,含碳量大于含碳量大于1時(shí)不標(biāo)出。時(shí)不標(biāo)出。高速工具鋼不標(biāo)高速工具鋼不標(biāo)鋼中主要合金元素鋼中主要合金元素 合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，百分之幾；合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，百分之幾； 1.5，只標(biāo)出元素，不標(biāo)出含量；，只標(biāo)出元素，不標(biāo)出含量； 1.5含量含量2

25、.49%，標(biāo)，標(biāo)2； 2.5 含量含量3.49，標(biāo)，標(biāo)3； 3.5%含量含量4.49，標(biāo)，標(biāo)4；u滾珠軸承鋼在鋼號(hào)前標(biāo)以滾珠軸承鋼在鋼號(hào)前標(biāo)以“G” ，如，如GCr15，1C，1.5Cr (注意：鉻含量以千分之一為單位注意：鉻含量以千分之一為單位)u 易切削鋼易切削鋼(Y), Y40Mn專(zhuān)用鋼，以用途的漢語(yǔ)拼音字首來(lái)標(biāo)明專(zhuān)用鋼，以用途的漢語(yǔ)拼音字首來(lái)標(biāo)明 n高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，鋼的末尾加高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，鋼的末尾加“A”字表明：字表明： 如如20Cr2Ni4A等。等。Mn的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)ZG+Mn+數(shù)字?jǐn)?shù)字60 Si2 Mn（合金結(jié)構(gòu)鋼）（合金結(jié)構(gòu)鋼）平均含硅量為平均含硅量為2平均含碳量為平均含碳量

26、為0.60主要合金元素為錳，含量小于主要合金元素為錳，含量小于1.5GCr15滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼主要合金元素為鉻，平均含量為主要合金元素為鉻，平均含量為1.5%合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的合金鋼稱(chēng)用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的合金鋼稱(chēng)為為合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼。 主要有：主要有： 低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼 合金滲碳鋼合金滲碳鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼 合金彈簧鋼合金彈簧鋼 滾珠軸承鋼滾珠軸承鋼 機(jī)械制造用鋼機(jī)械制造用鋼 一、低合金結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)鋼低合金高強(qiáng)鋼 1. 1. 用途用途 主要用于制造橋梁、船舶、車(chē)輛、鍋爐、高壓容器、主要用于制造橋梁、船舶、車(chē)輛、鍋爐、高

27、壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。 橋梁橋梁 船舶船舶 車(chē)輛車(chē)輛 容器容器 儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐 2. 2. 性能要求性能要求 (1) (1) 高強(qiáng)度：高強(qiáng)度：一般屈服強(qiáng)度在一般屈服強(qiáng)度在300 MPa300 MPa以上。以上。 (2) (2) 高韌性高韌性：要求延伸率為：要求延伸率為15%15%20%20%，室溫，室溫沖擊韌性大于沖擊韌性大于600 kJ/m600 kJ/m2 2800 kJ/m800 kJ/m2 2。對(duì)于大型。對(duì)于大型焊接構(gòu)件，還要求有較高的斷裂韌性。焊接構(gòu)件，還要求有較高的斷裂韌性。 (3) (3) 良好的良好的焊接焊接性能和性能和冷成型冷成型性能。

28、性能。 (4) (4) 低的低的冷脆冷脆轉(zhuǎn)變溫度。轉(zhuǎn)變溫度。 (5) (5) 良好的良好的耐蝕性耐蝕性。 一、低合金結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)鋼冷脆實(shí)例冷脆實(shí)例1954年冬天，英國(guó)3萬(wàn)2千噸的世界協(xié)和號(hào)油船，在愛(ài)爾蘭寒風(fēng)凜冽的海面上航行，突然船體中部發(fā)生斷裂，船很快就沉沒(méi)了。后來(lái)，又發(fā)生了幾起類(lèi)似的沉船事件。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，沉船是由于外界溫度太低，金屬材料變脆后斷裂所致。這種材料的變脆現(xiàn)象因?yàn)槭窃诘蜏叵庐a(chǎn)生的，所以稱(chēng)之為冷脆。 3. 3. 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) (1) (1) 低碳：低碳：韌性、焊接性和冷成形性能要求高，碳質(zhì)量韌性、焊接性和冷成形性能要求高，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.20%0.20%。 (

29、2) (2) 錳錳為主要的合金元素。固溶強(qiáng)化為主要的合金元素。固溶強(qiáng)化F F，細(xì)化，細(xì)化P P，增加，增加P P的的含量，提高鋼的強(qiáng)度。含量，提高鋼的強(qiáng)度。 (3) (3) 鈮、鈦、釩：鈮、鈦、釩：形成細(xì)碳化物或碳氮化合物，獲得細(xì)形成細(xì)碳化物或碳氮化合物，獲得細(xì)小鐵素體晶粒和提高鋼的強(qiáng)度和韌性。小鐵素體晶粒和提高鋼的強(qiáng)度和韌性。 (4) (4)少量少量銅銅（0.4%0.4%）和）和磷磷（0.1%0.1%左右），可提高左右），可提高抗腐抗腐蝕性能蝕性能。一、低合金結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)鋼低合金高強(qiáng)鋼東風(fēng)號(hào)遠(yuǎn)洋輪船東風(fēng)號(hào)遠(yuǎn)洋輪船Q345南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋Q345高壓容器高壓容器一、低合金結(jié)構(gòu)鋼

30、低合金高強(qiáng)鋼低合金高強(qiáng)鋼鋼號(hào)鋼號(hào)舊鋼號(hào)舊鋼號(hào)主主 要要 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分，% %機(jī)械性能機(jī)械性能CMnSi，s ，MPab ，MPa5 ，%Q29509MnNb12Mn0.160.801.500.5529557023Q34516Mn16MnRe0.180.201.001.600.553456302122Q39016MnNb15MnTi0.201.001.600.553906501920Q42014MnVTiRe15MnVN0.201.001.700.554206801819Q46014MnMoV18MnMoNb0.201.001.700.5546072017常用低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、成分、

31、性能常用低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、成分、性能（厚度（厚度(直徑直徑)16mm，AKV 34J）含碳量都比較低一般規(guī)定5%為塑性材料， 1200)。 淬火后的組織淬火后的組織:M+Cm+A殘殘(2025%)高速鋼硬度與回火溫度的關(guān)系高速鋼硬度與回火溫度的關(guān)系 產(chǎn)生二次硬化產(chǎn)生二次硬化三次高溫回火三次高溫回火*淬火后淬火后A殘殘約約2025 %。*第一次回火后第一次回火后A殘殘約剩約剩1518 %。*第二次回火后第二次回火后A殘殘約剩約剩35 %。*第三次回火后第三次回火后A殘殘約剩約剩12 %?；鼗鸷蟮慕M織回火后的組織: M回回 + Cm + A殘殘 ( 1 2 % )組織硬度為組織硬度為HRC65以

32、上。以上。 W18Cr4V W18Cr4V熱硬性好，在熱硬性好，在600 600 仍保持仍保持650HV(56HRC)650HV(56HRC)的高硬的高硬度。度。 T12T12、9SiCr9SiCr、W18Cr4VW18Cr4V的硬度與溫度的關(guān)系的硬度與溫度的關(guān)系 W18Cr4VW18Cr4V的熱硬性的熱硬性 高速鋼回火后的組織：高速鋼回火后的組織： 回火馬氏體回火馬氏體+ +粒狀碳化物粒狀碳化物+ +少量殘余奧氏體。少量殘余奧氏體。 高速鋼淬火、回火后的組織高速鋼淬火、回火后的組織 應(yīng)用：應(yīng)用：制造高速切削刃具（車(chē)刀、銑刀、鉆制造高速切削刃具（車(chē)刀、銑刀、鉆頭），也用來(lái)制造冷作模具。頭），也

33、用來(lái)制造冷作模具。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 1. 1. 冷作模具鋼冷作模具鋼 (1) (1) 用途用途 制造冷沖模、制造冷沖模、冷鐓模、冷擠壓冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，模和拉絲模等，工作溫度不超過(guò)工作溫度不超過(guò)200 200 300 300 。 (2) (2) 性能要求性能要求 冷模具工作時(shí)承受很大的壓力、彎曲力、沖擊載荷冷模具工作時(shí)承受很大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。主要失效形式是磨損，常出現(xiàn)崩刃、斷裂和和摩擦。主要失效形式是磨損，常出現(xiàn)崩刃、斷裂和變形等失效現(xiàn)象。變形等失效現(xiàn)象。 高硬度高硬度，一般為，一般為58 HRC58 HRC62 HRC;62 HRC; 高耐磨性高耐磨性

34、; ; 足夠的韌性和疲勞抗力足夠的韌性和疲勞抗力; ; 熱處理變形小熱處理變形小。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 1. 1. 冷作模具鋼冷作模具鋼 (3) (3) 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) 高碳高碳 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)多在碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)多在1.0%1.0%以上，個(gè)別鋼種達(dá)到以上，個(gè)別鋼種達(dá)到2.0%2.0%，以，以保證高的硬度和高耐磨性。保證高的硬度和高耐磨性。 加入加入CrCr、MoMo、WW、V V等合金元素等合金元素 形成難熔碳化物，提高耐磨性。形成難熔碳化物，提高耐磨性。 典型鋼種是典型鋼種是Cr12Cr12型鋼，鉻的含量高達(dá)型鋼，鉻的含量高達(dá)12%12%。 鉻與碳形成鉻與碳形成MM7 7C C3 3型碳

35、化物，能極大提高鋼的耐磨性，型碳化物，能極大提高鋼的耐磨性，鉻還顯著提高鋼的淬透性。鉻還顯著提高鋼的淬透性。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 1. 1. 冷作模具鋼冷作模具鋼 p對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、工作載荷不大的冷作對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、工作載荷不大的冷作模具可用碳素工具鋼制造，如模具可用碳素工具鋼制造，如T8A、T10A、T12A等；等；p形狀較復(fù)雜、尺寸較大，工作載荷較重、精度要形狀較復(fù)雜、尺寸較大，工作載荷較重、精度要求較高的冷作模具一般用低合金刃具鋼來(lái)制造，求較高的冷作模具一般用低合金刃具鋼來(lái)制造，如如9Mn2V、9SiCr、CrWMn、Cr2等；等；p對(duì)于工作載荷重、耐磨性要求高

36、、淬火變形要求對(duì)于工作載荷重、耐磨性要求高、淬火變形要求小的冷作模具一般用小的冷作模具一般用Cr12型合金工具鋼制造，如型合金工具鋼制造，如Cr12、Cr12MoV等等 (4) (4) 鋼種和牌號(hào)鋼種和牌號(hào) 9Mn2V9Mn2V、9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn 要求不高的冷要求不高的冷作作模具用低合金刃具鋼制造。模具用低合金刃具鋼制造。熱處理與刃具鋼相同。熱處理與刃具鋼相同。 Cr12 Cr12 大型冷模具用鋼，熱處理變形很小，制造重大型冷模具用鋼，熱處理變形很小，制造重載和形狀復(fù)雜的模具。載和形狀復(fù)雜的模具。 冷擠壓模工作時(shí)受力很大，條件苛刻，選用基體鋼冷擠壓模工作時(shí)受力很大，條

37、件苛刻，選用基體鋼（成分與高速鋼基體相同）或馬氏體時(shí)效鋼制造。（成分與高速鋼基體相同）或馬氏體時(shí)效鋼制造。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 1. 1. 冷作模具鋼冷作模具鋼 Cr12 Cr12鋼熱處理鋼熱處理 一次硬化法一次硬化法 950 950 1000 1000 淬火，淬火，150 150 180 180 回火，硬度達(dá)回火，硬度達(dá)61HRC61HRC64HRC64HRC，鋼有較好的耐磨性和韌性，用于重載模，鋼有較好的耐磨性和韌性，用于重載模具。具。 二次硬化法二次硬化法 1100 1100 1150 1150 淬火，淬火，510 510 520 520 三次回火，二次三次回火，二次硬化，硬度

38、達(dá)硬化，硬度達(dá)60 HRC60 HRC62 HRC62 HRC，紅硬性和耐磨性都較高，紅硬性和耐磨性都較高，但韌性較差。用在但韌性較差。用在400 400 450 450 溫度下工作的模具。溫度下工作的模具。組織：組織：回火馬氏體回火馬氏體+ +碳化物碳化物+ +殘余奧氏體殘余奧氏體 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 1. 1. 冷作模具鋼冷作模具鋼 2. 2. 熱作模具鋼熱作模具鋼 (1) (1) 用途用途 制造熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)制造熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)型腔表面溫度可達(dá)600 600 以上。以上。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 (2)

39、 (2) 工作條件和性能要求工作條件和性能要求 承受很大的沖擊載荷、強(qiáng)烈的摩擦、熱應(yīng)變和熱應(yīng)力，承受很大的沖擊載荷、強(qiáng)烈的摩擦、熱應(yīng)變和熱應(yīng)力，高溫氧化，出現(xiàn)崩裂、磨損、龜裂等失效形式。高溫氧化，出現(xiàn)崩裂、磨損、龜裂等失效形式。 高的熱硬性和高溫耐磨性；高的熱硬性和高溫耐磨性； 高的抗氧化性能；高的抗氧化性能； 高的熱強(qiáng)性和足夠的韌性，尤其是受沖擊較大的高的熱強(qiáng)性和足夠的韌性，尤其是受沖擊較大的熱鍛模鋼；熱鍛模鋼； 高的熱疲勞抗力，以防止龜裂破壞；高的熱疲勞抗力，以防止龜裂破壞； 有高的淬透性和導(dǎo)熱性。有高的淬透性和導(dǎo)熱性。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 2. 2. 熱作模具鋼熱作模具鋼 (3

40、) (3) 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) 中碳中碳 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.3%0.3%0.6%0.6%，保證高，保證高強(qiáng)度、高韌性、較高的硬度（強(qiáng)度、高韌性、較高的硬度（35 HRC35 HRC52 HRC52 HRC）和）和較高的熱疲勞抗力。較高的熱疲勞抗力。 Cr Cr、NiNi、MnMn、Si Si等等 CrCr主要提高淬透性，和主要提高淬透性，和NiNi一一起提高回火穩(wěn)定性。起提高回火穩(wěn)定性。NiNi強(qiáng)化鐵素體，增加鋼的韌性，強(qiáng)化鐵素體，增加鋼的韌性，與與CrCr、MoMo一起提高鋼的淬透性和耐熱疲勞性能。一起提高鋼的淬透性和耐熱疲勞性能。 Mo Mo、WW、V V等元素等元素 產(chǎn)生

41、二次硬化。產(chǎn)生二次硬化。MoMo還能防止第二類(lèi)回火脆性，提還能防止第二類(lèi)回火脆性，提高高溫強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性。高高溫強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 2. 2. 熱作模具鋼熱作模具鋼 (4) (4)鋼種和熱處理鋼種和熱處理 5CrMnMo5CrMnMo ww(C)0.5%(C)0.5%、 ww(Cr)0.7%(Cr)0.7%、 ww(Mn)1.4%(Mn)1.4%、ww(Mo)0.25%(Mo)0.25%、 5CrNiMo 5CrNiMo ww(C)0.5%(C)0.5%、 ww(Cr)0.7%(Cr)0.7%、 ww(Ni)1.6%(Ni)1.6%、ww(Mo)0.25%(Mo

42、)0.25%、 制造對(duì)韌性要求高而熱硬性要求不太高的熱鍛模。制造對(duì)韌性要求高而熱硬性要求不太高的熱鍛模。 熱鍛模鋼熱處理：熱鍛模鋼熱處理：和調(diào)質(zhì)鋼相似，和調(diào)質(zhì)鋼相似，830830850850淬淬火后高溫（火后高溫（490490650650左右）回火。左右）回火。 組織：組織：回火屈氏體回火屈氏體或或回火索氏體回火索氏體。 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 2. 2. 熱作模具鋼熱作模具鋼 4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV、5Cr4W5Mo2V5Cr4W5Mo2V 制造熱強(qiáng)性更好的大型鍛壓模或壓鑄模。制造熱強(qiáng)性更好的大型鍛壓模或壓鑄模。 熱壓模鋼熱處理：熱壓模鋼熱處理： 100010001100

43、1100淬火淬火 600600左右回火。為保證熱硬性，要進(jìn)行多次回火。左右回火。為保證熱硬性，要進(jìn)行多次回火。 組織：組織：與高速鋼類(lèi)似。與高速鋼類(lèi)似。 回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體 2. 2. 熱作模具鋼熱作模具鋼 二二、合金模具鋼、合金模具鋼 三、量具用鋼三、量具用鋼 螺紋規(guī)螺紋規(guī) 游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 千分尺千分尺 1. 用途用途 量具用鋼用于制造各種量測(cè)工具，如卡尺、千分尺、量具用鋼用于制造各種量測(cè)工具，如卡尺、千分尺、螺旋測(cè)微儀、塊規(guī)、塞規(guī)等。螺旋測(cè)微儀、塊規(guī)、塞規(guī)等。 2. 2. 性能要求性能要求 量具在使用過(guò)程中要求測(cè)量精度高，不能因磨

44、損或尺量具在使用過(guò)程中要求測(cè)量精度高，不能因磨損或尺寸不穩(wěn)定影響測(cè)量精度。寸不穩(wěn)定影響測(cè)量精度。 (1) (1) 高硬度高硬度（大于（大于56 HRC56 HRC）和）和高耐磨性高耐磨性； (2) (2) 高尺寸穩(wěn)定性高尺寸穩(wěn)定性 熱處理變形要小，在存放和使用過(guò)程熱處理變形要小，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。中，尺寸不發(fā)生變化。 （3）良好的耐蝕性 3. 3. 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) 量具用鋼的成分與低合金刃具鋼相同。量具用鋼的成分與低合金刃具鋼相同。 高碳高碳（0.9%0.9%1.5%1.5%） 。 加入提高淬透性的元素加入提高淬透性的元素CrCr、WW、MnMn等。等。 三、量具用鋼三、量

45、具用鋼 4. 4. 常用量具用鋼常用量具用鋼 T10AT10A、T12AT12A、9SiCr9SiCr 制造尺寸小、形狀簡(jiǎn)單的制造尺寸小、形狀簡(jiǎn)單的量具。量具。 CrWMnCrWMn 淬透性較高，淬火變形小，制造高精淬透性較高，淬火變形小，制造高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)和塊規(guī)。度且形狀復(fù)雜的量規(guī)和塊規(guī)。 GCr15GCr15 耐磨性、尺寸穩(wěn)定性較好，制造高精度耐磨性、尺寸穩(wěn)定性較好，制造高精度塊規(guī)、螺旋塞頭、千分尺。塊規(guī)、螺旋塞頭、千分尺。 9Cr189Cr18、4Cr134Cr13 在腐蝕介質(zhì)中使用的量具。在腐蝕介質(zhì)中使用的量具。 三、量具用鋼三、量具用鋼 5. 5. 熱處理特點(diǎn)熱處理特點(diǎn) 減少

46、變形和提高尺寸穩(wěn)定性。在淬火和低溫回火時(shí)減少變形和提高尺寸穩(wěn)定性。在淬火和低溫回火時(shí)要采取措施提高組織的穩(wěn)定性。要采取措施提高組織的穩(wěn)定性。 (1) (1) 降低淬火溫度，減少殘余奧氏體。降低淬火溫度，減少殘余奧氏體。 (2) (2) 淬火后立即進(jìn)行淬火后立即進(jìn)行-70 -70 -80 -80 的冷處理，的冷處理，使殘余使殘余奧氏體盡可能地轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，然后進(jìn)行低溫回火。奧氏體盡可能地轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，然后進(jìn)行低溫回火。 (3) (3) 在淬火、冷處理和低溫回火后，進(jìn)行在淬火、冷處理和低溫回火后，進(jìn)行120 120 130 130 、幾小時(shí)至幾十小時(shí)的、幾小時(shí)至幾十小時(shí)的時(shí)效處理時(shí)效處理，使馬氏體

47、正方度降，使馬氏體正方度降低、殘余奧氏體穩(wěn)定和消除殘余應(yīng)力。低、殘余奧氏體穩(wěn)定和消除殘余應(yīng)力。 三、量具用鋼三、量具用鋼 舉例：舉例：高精度塊規(guī)，作為校正其它量具的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，高精度塊規(guī)，作為校正其它量具的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，要求有極好的尺寸穩(wěn)定性。要求有極好的尺寸穩(wěn)定性。 材料：材料：GCr15(GCr15(或或CrWMn)CrWMn)鋼鋼GCr15GCr15鋼塊規(guī)熱處理工藝曲線鋼塊規(guī)熱處理工藝曲線 經(jīng)過(guò)處理的塊規(guī)，一年內(nèi)每經(jīng)過(guò)處理的塊規(guī)，一年內(nèi)每10 mm10 mm長(zhǎng)度的尺寸變量長(zhǎng)度的尺寸變量不超過(guò)不超過(guò)0.10.1mm0.20.2mm。四、特殊性能鋼及合金四、特殊性能鋼及合金 一）不銹鋼一）不銹鋼

48、不銹鋼是指在大氣和一般介質(zhì)中具有很高耐腐蝕性的不銹鋼是指在大氣和一般介質(zhì)中具有很高耐腐蝕性的鋼種鋼種。 1. 1.金屬的腐蝕金屬的腐蝕（1 1）化學(xué)腐蝕）化學(xué)腐蝕 金屬材料同介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而破壞。金屬材料同介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而破壞。如鋼的高溫氧化、脫碳，鐵在燃?xì)庵械牡娜玟摰母邷匮趸?、脫碳，鐵在燃?xì)庵械牡母g等。腐蝕等。（2 2）電化學(xué)腐蝕）電化學(xué)腐蝕 金屬材料在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池作用而破金屬材料在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池作用而破壞的過(guò)程，腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生，如金屬在大壞的過(guò)程，腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生，如金屬在大氣條件下的銹蝕，在電解液中的腐蝕等。氣條件下的銹蝕，在電解液中的腐蝕等。 電化學(xué)腐

49、蝕是主要的腐蝕形式。電化學(xué)腐蝕是主要的腐蝕形式。2.金屬的防腐措施金屬的防腐措施:1)覆蓋層保護(hù)覆蓋層保護(hù): 涂漆、電鍍、發(fā)藍(lán)、磷涂漆、電鍍、發(fā)藍(lán)、磷 化等工藝?；裙に?。2)形成氧化層形成氧化層: 加入合金元素加入合金元素Cr、Al、 Si 等等,形成形成Cr2O3、SiO2、 Al2O3等氧化膜。等氧化膜。 3)提高金屬的電極電位提高金屬的電極電位: 加入合金元素加入合金元素 Cr、Ni、Si等等,提高金屬提高金屬 基體的電極電位?；w的電極電位。4)使鋼在室溫下呈單相組織使鋼在室溫下呈單相組織:加入合金元素加入合金元素 Mn、Ni、Co等能擴(kuò)大等能擴(kuò)大 區(qū)區(qū),可在室溫獲得奧氏體鋼可在室溫

50、獲得奧氏體鋼。加入合金元素加入合金元素 Cr、Mo、W、V、Ti、 Si 等能擴(kuò)大等能擴(kuò)大區(qū)區(qū),可在室溫獲得鐵素體可在室溫獲得鐵素體 鋼。鋼。5)減少與消除鋼中的各種不均勻現(xiàn)象減少與消除鋼中的各種不均勻現(xiàn)象: 偏析、應(yīng)力、組織等。偏析、應(yīng)力、組織等。6)犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極 : 鑲嵌一些比金屬鑲嵌一些比金屬 或合金基體電極電位更低的金屬塊。或合金基體電極電位更低的金屬塊。 3. 3.用途及性能要求用途及性能要求 （1 1）用途）用途 不銹鋼在石油、化工、原子能、宇航、海洋開(kāi)發(fā)、國(guó)不銹鋼在石油、化工、原子能、宇航、海洋開(kāi)發(fā)、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)防工業(yè)和一

51、些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)用。用。 化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，熱裂設(shè)備零件化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，熱裂設(shè)備零件 醫(yī)療手術(shù)器械醫(yī)療手術(shù)器械 防銹刃具和量具等。防銹刃具和量具等。 （2 2）性能要求）性能要求 不銹鋼最主要的性能是耐蝕性。不銹鋼最主要的性能是耐蝕性。 制作工具的不銹鋼要求高硬度、高耐磨性。制作工具的不銹鋼要求高硬度、高耐磨性。 制作重要結(jié)構(gòu)零件時(shí)，要求高強(qiáng)度。制作重要結(jié)構(gòu)零件時(shí)，要求高強(qiáng)度。 某些不銹鋼則要求有較好的加工性能。某些不銹鋼則要求有較好的加工性能。一）不銹鋼一）不銹鋼 4. 4.成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) (1) (1) 低碳低碳 耐蝕性要求愈高，碳含量

52、應(yīng)愈低。耐蝕性要求愈高，碳含量應(yīng)愈低。大多數(shù)大多數(shù)不銹鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為不銹鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%0.2%0.2%。對(duì)碳。對(duì)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（0.85%0.85%0.95%0.95%）的不銹鋼應(yīng)）的不銹鋼應(yīng)提高鉻含量。提高鉻含量。 (2) (2)鉻鉻 最主要的合金元素最主要的合金元素 (3)輔加輔加Ni、Mo、Cu、Ti、 Nb、Mn 等。等。一）不銹鋼一）不銹鋼 5.5.常用不銹鋼常用不銹鋼 (1)(1)馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼 不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼船用螺旋槳 1Cr131Cr13、2Cr132Cr13鋼鋼 耐蝕性較好，有較好的機(jī)械性能。一般耐蝕性較好，有較好的機(jī)械性能。一

53、般采用調(diào)質(zhì)處理。制作葉片、水壓機(jī)閥、結(jié)構(gòu)架、螺栓、螺帽采用調(diào)質(zhì)處理。制作葉片、水壓機(jī)閥、結(jié)構(gòu)架、螺栓、螺帽等。等。 3Cr133Cr13、4Cr134Cr13鋼鋼 強(qiáng)度和耐磨性提高，但耐蝕性降低。采用淬火、低溫強(qiáng)度和耐磨性提高，但耐蝕性降低。采用淬火、低溫回火處理。制作具有較高硬度和耐磨性的醫(yī)療工具、量具、滾珠軸承等?；鼗鹛幚?。制作具有較高硬度和耐磨性的醫(yī)療工具、量具、滾珠軸承等。 不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀一）不銹鋼一）不銹鋼 1Cr171Cr17、1Cr17Ti1Cr17Ti 鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%17%30%30%，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.15%0.15%，為單相鐵素體組織。

54、蝕性比為單相鐵素體組織。蝕性比Cr13Cr13型鋼更好。型鋼更好。 退火或正火狀態(tài)下使用。退火或正火狀態(tài)下使用。 強(qiáng)度較低、塑性很好，可用強(qiáng)度較低、塑性很好，可用形變強(qiáng)化形變強(qiáng)化提高強(qiáng)度。提高強(qiáng)度。 應(yīng)用：應(yīng)用：用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，例如化工設(shè)備、容器和管道等。例如化工設(shè)備、容器和管道等。 5.5.常用不銹鋼常用不銹鋼 (2)(2)鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼一）不銹鋼一）不銹鋼硝酸生產(chǎn)裝置硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置 0Cr18Ni90Cr18Ni9、 1Cr18Ni91Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti

55、 碳含量很低，耐蝕性很好。碳含量很低，耐蝕性很好。 鋼中常加入鋼中常加入TiTi或或NbNb，以防止晶間腐蝕。，以防止晶間腐蝕。 強(qiáng)度、硬度低，無(wú)磁性強(qiáng)度、硬度低，無(wú)磁性, , 塑性、韌性和耐蝕性均較塑性、韌性和耐蝕性均較Cr13Cr13型不銹鋼更好。型不銹鋼更好。 形變強(qiáng)化提高強(qiáng)度，形變強(qiáng)化能力比鐵素體型不銹鋼要形變強(qiáng)化提高強(qiáng)度，形變強(qiáng)化能力比鐵素體型不銹鋼要強(qiáng)。強(qiáng)。 采用采用固溶處理固溶處理進(jìn)一步提高耐蝕性。進(jìn)一步提高耐蝕性。 5.5.常用不銹鋼常用不銹鋼 (3) (3) 奧氏體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼一）不銹鋼一）不銹鋼 (1) (1) 固溶處理固溶處理 將鋼加熱至將鋼加熱至1050 10

56、50 1150 1150 使碳化物充分溶解，然使碳化物充分溶解，然后水冷，獲得單相奧氏體組織，提高耐蝕性。后水冷，獲得單相奧氏體組織，提高耐蝕性。 (2) (2) 穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理( (用于含鈦或鈮的不銹鋼用于含鈦或鈮的不銹鋼) ) 固溶處理后，加熱到固溶處理后，加熱到850 850 880 880 ，使鋼中鉻的，使鋼中鉻的碳化物完全溶解，鈦、鈮的碳化物不完全溶解。然后碳化物完全溶解，鈦、鈮的碳化物不完全溶解。然后緩慢冷卻，讓碳化鈦、碳化鈮充分析出。碳不再同鉻緩慢冷卻，讓碳化鈦、碳化鈮充分析出。碳不再同鉻形成碳化物，形成碳化物，有效地消除晶界貧鉻，避免晶間腐蝕產(chǎn)有效地消除晶界貧鉻，避免晶間

57、腐蝕產(chǎn)生。生。 5.5.常用不銹鋼常用不銹鋼 (3) (3) 奧氏體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼熱處理工藝熱處理工藝一）不銹鋼一）不銹鋼 1Cr18Ni9Ti不銹鋼表帶不銹鋼表帶 不銹鋼容器不銹鋼容器 奧氏體型不銹鋼應(yīng)用：奧氏體型不銹鋼應(yīng)用：制作化工設(shè)備零件、輸制作化工設(shè)備零件、輸送管道、抗磁儀表、醫(yī)療器械等。送管道、抗磁儀表、醫(yī)療器械等。 (3) (3) 消除應(yīng)力退火消除應(yīng)力退火 將鋼加熱到將鋼加熱到300 300 350 350 消除冷加工應(yīng)力；消除冷加工應(yīng)力； 加熱到加熱到850 850 以上，消除焊接殘余應(yīng)力。以上，消除焊接殘余應(yīng)力。 (4) (4) 奧氏體和鐵素體雙相不銹鋼奧氏體和鐵素體雙

58、相不銹鋼 0Cr26Ni5Mo20Cr26Ni5Mo2 在在奧氏體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼的基礎(chǔ)上，提高鉻含量或加入其的基礎(chǔ)上，提高鉻含量或加入其它鐵素體形成元素。它鐵素體形成元素。 其晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕破壞傾向較小，強(qiáng)度、韌性其晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕破壞傾向較小，強(qiáng)度、韌性和焊接性能較好。節(jié)約和焊接性能較好。節(jié)約NiNi，得到廣泛應(yīng)用。，得到廣泛應(yīng)用。 制造化工、化肥設(shè)備及管道，海水冷卻的熱交換設(shè)制造化工、化肥設(shè)備及管道，海水冷卻的熱交換設(shè)備等。備等。 5.5.常用不銹鋼常用不銹鋼一）不銹鋼一）不銹鋼 二）耐熱鋼二）耐熱鋼 在高溫下具有在高溫下具有高的抗高溫氧化性高的抗高溫氧化性和和熱強(qiáng)性熱強(qiáng)性的

59、特殊鋼。的特殊鋼。 1. 1. 用途及性能要求用途及性能要求 用于制造加熱爐、鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫裝置中的零用于制造加熱爐、鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫裝置中的零部件。部件。 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī) 高溫下有良好的抗蠕變和抗斷高溫下有良好的抗蠕變和抗斷裂能力，必要的韌性、優(yōu)良的加裂能力，必要的韌性、優(yōu)良的加工性能。具有較好的工性能。具有較好的抗高溫氧化抗高溫氧化性能和高溫強(qiáng)度（熱強(qiáng)性）性能和高溫強(qiáng)度（熱強(qiáng)性）。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片發(fā)動(dòng)機(jī)葉片航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片汽車(chē)閥門(mén)汽車(chē)閥門(mén) (1) (1) 抗氧化性抗氧化性 金屬在高溫下的抗氧化能力。金屬在高溫下的抗氧化能力。 提高鋼的抗氧化性的最有效的方法是加

60、入提高鋼的抗氧化性的最有效的方法是加入CrCr、Si Si、AlAl等元等元素，形成致密和穩(wěn)定的氧化膜。素，形成致密和穩(wěn)定的氧化膜。 (2) (2) 熱強(qiáng)性熱強(qiáng)性 鋼在高溫下的強(qiáng)度。鋼在高溫下的強(qiáng)度。 在高溫下鋼的強(qiáng)度較低，當(dāng)受一定應(yīng)力作用時(shí)，發(fā)生在高溫下鋼的強(qiáng)度較低，當(dāng)受一定應(yīng)力作用時(shí)，發(fā)生蠕蠕變變（變（變形量隨時(shí)間逐漸增大的現(xiàn)象）。形量隨時(shí)間逐漸增大的現(xiàn)象）。 金屬在高溫下強(qiáng)度降低，主要是擴(kuò)散加快和晶界強(qiáng)度下金屬在高溫下強(qiáng)度降低，主要是擴(kuò)散加快和晶界強(qiáng)度下降的結(jié)果。提高高溫強(qiáng)度最重要的辦法是合金化。降的結(jié)果。提高高溫強(qiáng)度最重要的辦法是合金化。 2. 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) Cr、Si、Al 主要