低合金鋼與合金鋼第1頁(yè)/共108頁(yè)低合金鋼與合金鋼概述能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼和合金鋼能力知識(shí)點(diǎn)2低合金鋼和合金鋼的分類(lèi)

牛牛文庫(kù)文檔分享第2頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼和合金鋼

為了改善或提高鋼的性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上，有意添加某些合金元素所冶煉而成的鋼稱(chēng)為低合金鋼和合金鋼。

牛牛文庫(kù)文檔分享第3頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)2低合金鋼和合金鋼的分類(lèi)

一、按合金元素分類(lèi)低合金鋼（合金元素總量<5%）中合金鋼（合金元素總量為5～10%）高合金鋼（合金元素總量>10%）按主要合金元素的種類(lèi)錳鋼鉻鋼硼鋼鉻鎳鋼硅錳鋼按主要合金元素的數(shù)量

牛牛文庫(kù)文檔分享第4頁(yè)/共108頁(yè)二、按用途分類(lèi)工程構(gòu)件用鋼機(jī)器零件用鋼合金工具鋼特殊性能鋼合金結(jié)構(gòu)鋼模具鋼刃具鋼量具鋼耐磨鋼不銹鋼耐熱鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第5頁(yè)/共108頁(yè)三、按金相組織分類(lèi)按鋼退火態(tài)的金相組織亞共析鋼共析鋼過(guò)共析鋼按鋼正火態(tài)的金相組織珠光體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼奧氏體鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第6頁(yè)/共108頁(yè)綜合知識(shí)模塊二合金元素在鋼中的作用能力知識(shí)點(diǎn)1合金元素與鐵、碳的作用能力知識(shí)點(diǎn)2合金元素對(duì)鐵碳相圖的影響能力知識(shí)點(diǎn)3合金元素對(duì)熱處理的影響

牛牛文庫(kù)文檔分享第7頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1合金元素與鐵、碳的作用

一、合金元素與鐵的作用幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中,形成合金鐵素體或合金奧氏體。其中原子直徑較小的合金元素（如氮、硼）與鐵形成間隙固溶體，原子直徑較大的合金元素（如錳、鎳、鈷等）與鐵形成置換固溶體。

當(dāng)合金元素可溶于鐵素體時(shí)，由于與鐵的晶格類(lèi)型和原子半徑不同而造成晶格畸變；另外合金元素易分布于位錯(cuò)線附近，對(duì)位錯(cuò)線的移動(dòng)起牽制作用，降低位錯(cuò)的易動(dòng)性，從而提高塑變抗力，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化效果，使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，但塑性、韌性有所下降。

牛牛文庫(kù)文檔分享第8頁(yè)/共108頁(yè)合金元素對(duì)鐵素體韌性的影響

合金元素對(duì)鐵素體硬度的影響

牛牛文庫(kù)文檔分享第9頁(yè)/共108頁(yè)在一般的合金化理論中，按與碳親合力的大小，可將合金元素分為碳化物形成元素與非碳化物形成元素兩大類(lèi)。

1、非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B；

2、碳化物形成元素：Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr。二、合金元素與碳的作用

牛牛文庫(kù)文檔分享第10頁(yè)/共108頁(yè)Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr弱強(qiáng)

弱碳化物元素:Fe、Mn。

中強(qiáng)碳化物元素:Cr、Mo、W。

強(qiáng)碳化物元素:V、Ti、Nb、Zr。

牛牛文庫(kù)文檔分享第11頁(yè)/共108頁(yè)碳化物形成元素中，有些元素（如Mn）與碳的親合力較弱，除少量可溶于滲碳體中形成合金滲碳體外，大部分仍溶于鐵素體或奧氏體中。而與碳親和力較強(qiáng)的一些碳化物形成元素（如Cr、Mo、W等），當(dāng)其含量較少時(shí)，多半溶于滲碳體中，形成合金滲碳體；當(dāng)含量較高時(shí)，則可能形成新的特殊的合金碳化物。與碳親合力很強(qiáng)的碳化物形成元素（如Nb、Ti、Zr等），幾乎總是與碳形成特殊的碳化物。

牛牛文庫(kù)文檔分享第12頁(yè)/共108頁(yè)3.單獨(dú)形成特殊碳化物

熔點(diǎn)、硬度、耐磨性最高。

穩(wěn)定性最高。TiC、NbC、VC。

牛牛文庫(kù)文檔分享第13頁(yè)/共108頁(yè)碳化物是鋼中的重要相之一，碳化物的類(lèi)型、數(shù)量、大小、形狀及分布對(duì)鋼的性能有很重要的影響。

當(dāng)鋼中合金元素含量超過(guò)一定限度時(shí)，可以生成一些碳鋼中沒(méi)有的新相。其中最重要的是由強(qiáng)碳化物形成元素生成的各種合金碳化物（如W2C、VC、TiC等）。它們?nèi)埸c(diǎn)高、硬度高，加熱時(shí)很難溶于奧氏體中，因此對(duì)鋼的機(jī)械性能及工藝性能有很大影響。

牛牛文庫(kù)文檔分享第14頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)2合金元素對(duì)鐵碳相圖的影響一、對(duì)奧氏體相區(qū)的影響1．?dāng)U大奧氏體相區(qū)元素?cái)U(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素有鎳、錳、鈷、碳、氮、銅等，這些元素使A1和A3溫度降低，使S點(diǎn)、E點(diǎn)向左下方移動(dòng)，從而使奧氏體區(qū)域擴(kuò)大Mn對(duì)鐵碳相圖的影響

牛牛文庫(kù)文檔分享第15頁(yè)/共108頁(yè)2．縮小奧氏體區(qū)的元素縮小奧氏體相區(qū)的元素有鉻、鉬、硅、鎢等，使A1和A3溫度升高，使S點(diǎn)、E點(diǎn)向左上方移動(dòng)，從而使奧氏體區(qū)域縮小Cr對(duì)鐵碳相圖的影響

牛牛文庫(kù)文檔分享第16頁(yè)/共108頁(yè)二、合金元素對(duì)S、E點(diǎn)的影響大多數(shù)合金元素均使S、E點(diǎn)左移S點(diǎn)向上或向下移動(dòng)，則直接影響了共析轉(zhuǎn)變溫度（A1溫度）

牛牛文庫(kù)文檔分享第17頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)3合金元素對(duì)熱處理的影響一、合金元素對(duì)加熱轉(zhuǎn)變的影響1）大多數(shù)合金元素（除鎳、鈷以外）都延緩鋼的奧氏體化過(guò)程。2）大部分合金元素都能阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒。

牛牛文庫(kù)文檔分享第18頁(yè)/共108頁(yè)二、合金元素對(duì)冷卻轉(zhuǎn)變的影響大多數(shù)合金元素（除鈷以外），都能提高過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線位置右移，臨界冷卻速度減小，從而提高鋼的淬透性。合金鋼就可以采用冷卻能力較低的淬火劑淬火，如采用油淬或空冷，以減小零件的淬火變形和開(kāi)裂傾向。

牛牛文庫(kù)文檔分享第19頁(yè)/共108頁(yè)中強(qiáng)和強(qiáng)碳化物形成元素，如鉻、鎢、鉬、礬等，溶于奧氏體后，不僅使C曲線右移，提高鋼的淬透性，而且把珠光體轉(zhuǎn)變與貝氏體轉(zhuǎn)變明顯地分為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，改變了C曲線的形狀，使其出現(xiàn)兩個(gè)鼻子。非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素，如鎳、錳、硅等，僅會(huì)使C曲線右移

牛牛文庫(kù)文檔分享第20頁(yè)/共108頁(yè)除鈷、鋁外，多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms和Mf點(diǎn)下降。鋼的Ms點(diǎn)越低，Ms點(diǎn)至室溫的溫度間隔就越小，在相同冷卻條件下轉(zhuǎn)變成馬氏體的量越少。因此，凡是降低Ms點(diǎn)的元素都使淬火后鋼中殘留奧氏體含量增加。而鋼的殘留奧氏體量的多少，對(duì)鋼的硬度、尺寸穩(wěn)定性、淬火變形均有較大影響。

牛牛文庫(kù)文檔分享第21頁(yè)/共108頁(yè)三、合金元素對(duì)淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響1．對(duì)淬火鋼回火穩(wěn)定性的影響淬火鋼在回火過(guò)程中抵抗硬度下降的能力稱(chēng)為回火穩(wěn)定性或回火抗力。當(dāng)回火溫度相同時(shí)，合金鋼的強(qiáng)度、硬度就比碳鋼高。2．二次硬化一些高合金鋼在一次或多次回火后硬度上升的現(xiàn)象稱(chēng)為二次硬化。

牛牛文庫(kù)文檔分享第22頁(yè)/共108頁(yè)3.含Cr、Ni、Si、Mn等合金元素并存在P、As等雜質(zhì)元素的結(jié)構(gòu)鋼淬火后在500～650℃范圍內(nèi)回火時(shí)出現(xiàn)第二類(lèi)回火脆性。

加熱至600℃以上后，以緩慢的冷卻速度通過(guò)500～650℃脆化溫度區(qū)時(shí)，出現(xiàn)脆性；快速通過(guò)500～650℃脆化區(qū)時(shí)，則不出現(xiàn)脆性。

牛牛文庫(kù)文檔分享第23頁(yè)/共108頁(yè)綜合知識(shí)模塊三低合金鋼與合金鋼的

編號(hào)能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼的編號(hào)能力知識(shí)點(diǎn)2合金結(jié)構(gòu)鋼的編號(hào)能力知識(shí)點(diǎn)3合金工具鋼與特殊性能鋼的編號(hào)能力知識(shí)點(diǎn)4專(zhuān)用鋼的編號(hào)

牛牛文庫(kù)文檔分享第24頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼的編號(hào)1.牌號(hào):

Q

345

C

質(zhì)量等級(jí)345MPa屈服強(qiáng)度

牛牛文庫(kù)文檔分享第25頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)2合金結(jié)構(gòu)鋼的編號(hào)20Mn2

Ti

A等級(jí):高級(jí)優(yōu)質(zhì)含鈦量WTi≤1.5%含錳量WMn2%含碳量WC20%00

牛牛文庫(kù)文檔分享第26頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)3合金工具鋼與特殊性能鋼的編號(hào)9CrSiWSi≤1.5%WCr≤1.5%

含碳量WC

0.9%

牛牛文庫(kù)文檔分享第27頁(yè)/共108頁(yè)Cr12MoVWV≤1.5%含鉬量WMo≤1.5%含鉻量WCr=12%

含碳量WC>1.0%

牛牛文庫(kù)文檔分享第28頁(yè)/共108頁(yè)特殊性能鋼的牌號(hào)和合金工具鋼的表示相同，如不銹鋼2Cr13表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%，含鉻量為12.5%～13.5%。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.08%時(shí)，在牌號(hào)前標(biāo)“0”；當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.03%，在牌號(hào)前標(biāo)“00”。

牛牛文庫(kù)文檔分享第29頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)4專(zhuān)用鋼的編號(hào)一、壓力容器用鋼板用大寫(xiě)字母R在牌號(hào)尾表示，表示“容”。其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)也可用碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或含合金元素表示。如Q345R二、焊接氣瓶用鋼板用大寫(xiě)HP在牌號(hào)尾表示，意為“焊瓶”。其牌號(hào)可以用屈服點(diǎn)表示，如：Q295HP也可用含合金元素來(lái)表示，如：16MnREHP。三、鍋爐用鋼板用小寫(xiě)字母g在牌號(hào)尾表示，表示“鍋”。其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)表示，如：Q390g；也可用碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或含合金元素來(lái)表示，如20g

牛牛文庫(kù)文檔分享第30頁(yè)/共108頁(yè)四、橋梁用鋼板用“橋”拼音它一個(gè)字母q在牌號(hào)尾表示，如Q420q、16Mnq等。五、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼用“耐候”的漢語(yǔ)拼音字母NH在牌號(hào)尾表示，在牌號(hào)后加上質(zhì)量等級(jí)代號(hào)（C、D、E）。例如Q355NHC、Q460NHD。六、滾珠軸承鋼在編號(hào)前標(biāo)以“滾”字的拼音第一個(gè)字母G，其后為鉻（Cr）+數(shù)字，數(shù)字表示鉻含量平均值的千分之幾，如GCr15，讀為“滾鉻15”。這里應(yīng)注意牌號(hào)中鉻元素后面的數(shù)字是表示含鉻量為1.5%,其他元素仍按百分之幾表示，如GCr15SiMn表示含鉻為1.5%，Si、Mn均小于1.5%的滾動(dòng)軸承鋼。

牛牛文庫(kù)文檔分享第31頁(yè)/共108頁(yè)綜合知識(shí)模塊四低合金鋼能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼及其分類(lèi)能力知識(shí)點(diǎn)2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼能力知識(shí)點(diǎn)3船體結(jié)構(gòu)鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第32頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1低合金鋼及其分類(lèi)

一、按主要質(zhì)量等級(jí)分特殊質(zhì)量低合金鋼普通質(zhì)量低合金鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼二、按主要性能和使用特性分其他低合金鋼可焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金耐候鋼低合金鋼筋鋼鐵道用低合金鋼礦用低合金鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第33頁(yè)/共108頁(yè)強(qiáng)度級(jí)別超過(guò)400MPa后，鐵素體和珠光體組織難以滿(mǎn)足要求，于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷條件下得到貝氏體組織，使強(qiáng)度更高，塑性、焊接性能也較好，多用于高壓鍋爐、高壓容器等，如Q460鋼。能力知識(shí)點(diǎn)2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

常用鋼種：

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牛牛文庫(kù)文檔分享第37頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)3船體結(jié)構(gòu)鋼

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牛牛文庫(kù)文檔分享第39頁(yè)/共108頁(yè)

牛牛文庫(kù)文檔分享第40頁(yè)/共108頁(yè)綜合知識(shí)模塊五合金結(jié)構(gòu)鋼能力知識(shí)點(diǎn)1合金滲碳鋼能力知識(shí)點(diǎn)2合金調(diào)質(zhì)鋼能力知識(shí)點(diǎn)3合金彈簧鋼能力知識(shí)點(diǎn)4滾動(dòng)軸承鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第41頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1合金滲碳鋼低碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.10%～0.25%，使零件心部有足夠的塑性和韌性。

加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

加入阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素：主要加入少量強(qiáng)碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成穩(wěn)定的合金碳化物。

一、成分特點(diǎn)：

牛牛文庫(kù)文檔分享第42頁(yè)/共108頁(yè)二、熱處理特點(diǎn)20CrMnTi鋼制齒輪熱處理工藝曲線

牛牛文庫(kù)文檔分享第43頁(yè)/共108頁(yè)活塞銷(xiāo)(20Cr)

牛牛文庫(kù)文檔分享第44頁(yè)/共108頁(yè)

牛牛文庫(kù)文檔分享第45頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)2合金調(diào)質(zhì)鋼采用調(diào)質(zhì)處理，即淬火+高溫回火后使用的合金結(jié)構(gòu)鋼，統(tǒng)稱(chēng)為合金調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)后得到回火索氏體組織，綜合力學(xué)性能好，用于受力較復(fù)雜的重要結(jié)構(gòu)零件。一、化學(xué)成分特點(diǎn)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.30%～0.50%之間主加合金元素為Cr、Mn、Ni、Si、B等二、熱處理特點(diǎn)

牛牛文庫(kù)文檔分享第46頁(yè)/共108頁(yè)三、常用鋼種

40Cr低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼，油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼，油淬臨界直徑為40mm～60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類(lèi)回火脆性。

40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼，油淬臨界直徑為60mm～100mm，鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f，不但具有好的淬透性，還可消除第二類(lèi)回火脆性。

牛牛文庫(kù)文檔分享第47頁(yè)/共108頁(yè)

合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如齒輪、軸類(lèi)件、連桿、螺栓等。

牛牛文庫(kù)文檔分享第48頁(yè)/共108頁(yè)

牛牛文庫(kù)文檔分享第49頁(yè)/共108頁(yè)

能力知識(shí)點(diǎn)3合金彈簧鋼合金彈簧鋼是一種專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種彈簧和彈性元件。

牛牛文庫(kù)文檔分享第50頁(yè)/共108頁(yè)

高的彈性極限σe，尤其是高的屈強(qiáng)比σs/σb以保證彈簧有足夠高的彈性變形能力和較大的承載能力。高的疲勞強(qiáng)度σr，以防止在震動(dòng)和交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞斷裂。足夠的塑性和韌性，以免受沖擊時(shí)脆斷。

此外，彈簧鋼還要求有較好的淬透性，不易脫碳和過(guò)熱，容易繞卷成形等。一些特殊彈簧鋼還要求耐熱性、耐蝕性等。

一、彈簧鋼的性能要求

牛牛文庫(kù)文檔分享第51頁(yè)/共108頁(yè)

65Mn和60Si2Mn

以Si、Mn為主要合金元素的彈簧鋼。這類(lèi)鋼的價(jià)格便宜，淬透性明顯優(yōu)于碳素彈簧鋼，Si、Mn的復(fù)合合金化，性能比只用Mn的好得多。這類(lèi)鋼主要用于汽車(chē)、拖拉機(jī)上的板簧和螺旋彈簧。常用彈簧鋼

50CrVA

含Cr、V、W等元素的彈簧鋼。Cr、V復(fù)合合金化，不僅大大提高鋼的淬透性，而且還提高鋼的高溫強(qiáng)度、韌性和熱處理工藝性能。這類(lèi)鋼可制作在350℃～400℃溫度下承受重載的較大彈簧。

牛牛文庫(kù)文檔分享第52頁(yè)/共108頁(yè)

熱成形彈簧，一般可在淬火加熱時(shí)成形，然后淬火+中溫回火，獲得回火托氏體組織，具有很高的屈服強(qiáng)度和彈性極限，并有一定的塑性和韌性。

冷成形彈簧，通過(guò)冷拔、冷卷成型。冷卷后的彈簧不必進(jìn)行淬火處理，只需要進(jìn)行一次消除內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸的定型處理，即加熱到250～300℃，保溫一段時(shí)間，從爐內(nèi)取出空冷即可使用。

牛牛文庫(kù)文檔分享第53頁(yè)/共108頁(yè)高的硬度強(qiáng)度和耐磨性;高的接觸疲勞強(qiáng)度;足夠的韌性和耐蝕性;高的純凈度;能力知識(shí)點(diǎn)4滾動(dòng)軸承鋼一、滾動(dòng)軸承鋼的性能要求

牛牛文庫(kù)文檔分享第54頁(yè)/共108頁(yè)高碳,Wc=0.9～1.1%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強(qiáng)度；主加Cr,鉻提高淬透性；形成合金滲碳體(Fe,Cr)3C呈細(xì)密、均勻分布，提高鋼的耐磨性,特別是疲勞強(qiáng)度。適宜的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%～1.65%。二、成分特點(diǎn)及鋼種加入硅、錳、釩等Si、Mn進(jìn)一步提高淬透性，便于制造大型軸承。V部分溶于奧氏體中，部分形成碳化物VC，提高鋼的耐磨性并防止過(guò)熱。高的冶金質(zhì)量軸承鋼中非金屬夾雜和碳化物的不均勻性對(duì)鋼的性能尤其是接觸疲勞強(qiáng)度影響很大。因此，軸承鋼一般采用電爐冶煉和真空去氣處理。GCr15含Cr量WCr≈1.5%

滾動(dòng)軸承鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第55頁(yè)/共108頁(yè)

三、熱處理特點(diǎn)球化退火+淬火+低溫回火極細(xì)回火馬氏體+細(xì)粒狀碳化物+少量殘余奧氏體

牛牛文庫(kù)文檔分享第56頁(yè)/共108頁(yè)

鉻軸承鋼制造軸承的工藝路線鍛造球化退火機(jī)加工淬火+冷處理(–60～–80℃;1h)

低溫回火磨削加工穩(wěn)定化處理(120～130℃；5～10h)

牛牛文庫(kù)文檔分享第57頁(yè)/共108頁(yè)綜合知識(shí)模塊六合金工具鋼能力知識(shí)點(diǎn)1低合金刃具鋼能力知識(shí)點(diǎn)2高速工具鋼能力知識(shí)點(diǎn)3合金模具鋼能力知識(shí)點(diǎn)4量具鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第58頁(yè)/共108頁(yè)量具刃具模具

牛牛文庫(kù)文檔分享第59頁(yè)/共108頁(yè)1.性能要求:高硬度、高耐磨性、有一定的紅硬性、強(qiáng)度和韌性,工作溫度不超過(guò)300℃。2.化學(xué)成分特點(diǎn):*高碳*加入Cr、Mn、Si、

W、V

等合金元素。3.熱處理特點(diǎn):球化退火淬火+低溫回火

能力知識(shí)點(diǎn)1低合金刃具鋼1.低合金刃具鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第60頁(yè)/共108頁(yè)三、常用鋼種及用途常用的有9SiCr、9Mn2V、CrWMn等四、低合金刃具鋼的熱處理球化退火最終熱處理為淬火+低溫回火組織回火馬氏體+未溶碳化物+殘留奧氏體硬度60～65HRC9SiCr鋼板牙熱處理工藝曲線

牛牛文庫(kù)文檔分享第61頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)2.高速鋼性能要求:高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600℃時(shí),HRC63以上)、有一定的強(qiáng)度和韌性。高速鋼---鋒鋼、風(fēng)鋼;18–4–1

鋼鉸刀銑刀鉆頭

牛牛文庫(kù)文檔分享第62頁(yè)/共108頁(yè)一、化學(xué)成分特點(diǎn):高碳0.7～1.5%:鎢18%:鉬5%:鉻4%:釩1.5%:

保證高硬度退火狀態(tài)下形成M6C碳化物,在560℃左右回火時(shí),彌散析出W2C,造成二次硬化,提高鋼的紅硬性。1%Mo的作用等同于2%W。形成Cr23C6碳化物;提高鋼的淬透性。形成VC,硬度極高,提高鋼的硬度和耐磨性,產(chǎn)生二次硬化。

牛牛文庫(kù)文檔分享第63頁(yè)/共108頁(yè)最常用的高速鋼是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2，通常簡(jiǎn)稱(chēng)18-4-1和6-5-4-2。二、常用鋼種

牛牛文庫(kù)文檔分享第64頁(yè)/共108頁(yè)三、高速鋼的鑄態(tài)組織與鍛造鑄造鍛造球化退火機(jī)加工淬火+三次570℃回火磨削加工

鑄造:高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態(tài)組織中含有大量呈魚(yú)骨狀分布的粗大共晶碳化物M6C,鋼的韌性大幅下降。W18Cr4V鋼的生產(chǎn)工藝及熱處理特點(diǎn)

牛牛文庫(kù)文檔分享第65頁(yè)/共108頁(yè)

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄態(tài)組織420

牛牛文庫(kù)文檔分享第66頁(yè)/共108頁(yè)四、高速鋼的熱處理球化退火:消除應(yīng)力,調(diào)整組織,便于機(jī)加工,

為淬火作好組織準(zhǔn)備。球化退火后的組織:

S+粒狀

Cm

W18Cr4V球化退火組織420

牛牛文庫(kù)文檔分享第67頁(yè)/共108頁(yè)

W18Cr4V鋼淬火組織

W18Cr4V淬火組織300

牛牛文庫(kù)文檔分享第68頁(yè)/共108頁(yè)三次570℃回火在570℃回火時(shí),產(chǎn)生二次硬化。

牛牛文庫(kù)文檔分享第69頁(yè)/共108頁(yè)

W18Cr4V回火組織W18Cr4V淬火+三次回火組織420

牛牛文庫(kù)文檔分享第70頁(yè)/共108頁(yè)

W18Cr4V鋼的熱處理過(guò)程示意圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第71頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)3.合金模具鋼熱作模鋼:工作溫度為600℃以上。冷作模鋼:工作溫度為200～300℃。

牛牛文庫(kù)文檔分享第72頁(yè)/共108頁(yè)一、冷作模鋼1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;足夠高的韌性與疲勞抗力;熱處理變形小;2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳1～2%;合金元素:Cr,Mo、W、V。汽車(chē)沖壓模具

牛牛文庫(kù)文檔分享第73頁(yè)/共108頁(yè)3.熱處理特點(diǎn):

*一次硬化法:

淬火+低溫回火

(950～1000℃)(150～180℃)

*二次硬化法:

淬火+三次回火

(1100～1000℃)(510～520℃)熱處理后的組織:

M回+Cm+A殘牌號(hào):

Cr12、Cr12MoV

牛牛文庫(kù)文檔分享第74頁(yè)/共108頁(yè)二、熱作模鋼1.性能要求:高的熱硬性、高溫耐磨性;高的抗氧化能力;高的熱強(qiáng)性和足夠高的韌性;高的熱疲勞抗力(防止龜裂);高的淬透性和導(dǎo)熱性;2.化學(xué)成分特點(diǎn):中碳0.3～0.6%;合金元素:Cr、Ni、Mn、

Si、Mo、W、V。曲軸模具

牛牛文庫(kù)文檔分享第75頁(yè)/共108頁(yè)3.熱處理特點(diǎn):

*熱鍛模鋼:5CrMnMo

熱處理工藝:淬火+550℃回火熱處理后的組織:S回或T回

溫度時(shí)間～500℃820～850℃預(yù)冷油冷530～550℃回火

牛牛文庫(kù)文檔分享第76頁(yè)/共108頁(yè)三、塑料模具鋼1.性能要求:（1）良好的加工性能

（2）良好的拋光性（3）較高的硬度（4）熱處理變形小、良好的焊接性2常用鋼種:3Cr2Mo

等

牛牛文庫(kù)文檔分享第77頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)4.合金量具鋼1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;高的尺寸穩(wěn)定性;足夠高的心部韌性;熱處理變形小;尺寸穩(wěn)定;良好的耐蝕性;卡尺量規(guī)千分尺

牛牛文庫(kù)文檔分享第78頁(yè)/共108頁(yè)3.熱處理特點(diǎn):4.熱處理后的組織:M回+

Cm淬火冷處理(-70～-80℃)低溫回火時(shí)效處理(120～130℃,幾十小時(shí))5.牌號(hào):

CrWMn、4Cr13、GCr15、

9SiCr、T12A、60等。2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳0.9～1.5%;合金元素:Cr,Mn、W。

牛牛文庫(kù)文檔分享第79頁(yè)/共108頁(yè)

CrWMn鋼制造塊規(guī)退火后的熱處理工藝～650℃820～840℃油冷3h-70～-80℃

冷處理140～160℃3h110～120℃36h時(shí)效處理精磨3h研磨溫度時(shí)間

牛牛文庫(kù)文檔分享第80頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1不銹鋼能力知識(shí)點(diǎn)2耐熱鋼能力知識(shí)點(diǎn)3耐磨鋼綜合知識(shí)模塊七特殊性能鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第81頁(yè)/共108頁(yè)能力知識(shí)點(diǎn)1.不銹鋼1.定義:

在腐蝕介質(zhì)中具有很高的抗腐蝕能力的鋼。2.概念:*在空氣中的年腐蝕量為0.01mm

以?xún)?nèi)的鋼,稱(chēng)為在空氣中使用的不銹鋼。

*在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中的年腐蝕量為0.1mm以?xún)?nèi)的鋼,稱(chēng)為在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中使用的不銹鋼。

牛牛文庫(kù)文檔分享第82頁(yè)/共108頁(yè)3金屬腐蝕的機(jī)理.金屬腐蝕的種類(lèi):1)化學(xué)腐蝕:

金屬與介質(zhì)(干燥氣體和非電解質(zhì)溶液)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。例如:高溫氧化、脫碳等。2)電化學(xué)腐蝕:金屬與介質(zhì)(電解質(zhì)溶液,即酸、堿、鹽溶液)

發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。

牛牛文庫(kù)文檔分享第83頁(yè)/共108頁(yè)

電化學(xué)腐蝕過(guò)程示意圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第84頁(yè)/共108頁(yè)

珠光體電化學(xué)腐蝕示意圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第85頁(yè)/共108頁(yè)4.金屬的防腐措施:1)覆蓋層保護(hù):涂漆、電鍍、發(fā)藍(lán)、磷化等工藝。2)形成氧化層:加入合金元素Cr、Al、Si等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。3)提高金屬的電極電位:加入合金元素Cr、Ni、Si等,提高金屬基體的電極電位。

牛牛文庫(kù)文檔分享第86頁(yè)/共108頁(yè)4)使鋼在室溫下呈單相組織:加入合金元素Mn、Ni、Co等能擴(kuò)大

γ區(qū),可在室溫獲得奧氏體鋼。加入合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、

Si等能擴(kuò)大α區(qū),可在室溫獲得鐵素體鋼。5)減少與消除鋼中的各種不均勻現(xiàn)象:

偏析、應(yīng)力、組織等。6)犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極:

鑲嵌一些比金屬或合金基體電極電位更低的金屬塊。

牛牛文庫(kù)文檔分享第87頁(yè)/共108頁(yè)5.化學(xué)成分特點(diǎn):

*

低碳:耐蝕性要求愈高,碳含量愈低。

*合金元素:主加Cr。

輔加Ni、Mo、Cu、Ti、

Nb、Mn等。6.常用的不銹鋼:

*馬氏體型不銹鋼

*鐵素體型不銹鋼

*奧氏體型不銹鋼

牛牛文庫(kù)文檔分享第88頁(yè)/共108頁(yè)1)馬氏體型不銹鋼---Cr13型鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1～0.4%

WCr=13%熱處理特點(diǎn):正火后的組體是馬氏體。牌號(hào):1Cr13～4Cr13用途:醫(yī)療器械醫(yī)用鑷子

牛牛文庫(kù)文檔分享第89頁(yè)/共108頁(yè)

1Cr13金相組織圖1Cr13供貨狀態(tài)組織(化染)580

牛牛文庫(kù)文檔分享第90頁(yè)/共108頁(yè)2)鐵素體型不銹鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1%左右

WCr=17%熱處理特點(diǎn):不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。牌號(hào):1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。用途:化工設(shè)備中要求耐蝕性高、塑性好、強(qiáng)度低的容器、管道等。

牛牛文庫(kù)文檔分享第91頁(yè)/共108頁(yè)鐵素體型不銹鋼的用途硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置

牛牛文庫(kù)文檔分享第92頁(yè)/共108頁(yè)3)奧氏體型不銹鋼---18–8型鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.08～0.14%

WCr=17～19%

WNi=8～11%Cu、Ti、Mo等。加工特點(diǎn):不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,只能冷塑性變形強(qiáng)化。

牛牛文庫(kù)文檔分享第93頁(yè)/共108頁(yè)熱處理特點(diǎn):固溶處理（1050℃~1150℃水冷）;

穩(wěn)定化處理;消除應(yīng)力退火。牌號(hào):0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、

0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti用途:化工容器、管道等。大型化工儲(chǔ)罐(304)管板換熱器(304)

牛牛文庫(kù)文檔分享第94頁(yè)/共108頁(yè)

1Cr18Ni9Ti固溶處理組織金相圖1Cr18Ni9Ti固溶處理組織