金属材料及工艺第4章合金钢ppt课件

第4章 合金钢 4.1 合金元素在钢中的作用 4.1.1 合金元素对钢中基本项的影响 (1) 强化铁素体 绝大多数合金元素都可或多或少地溶于铁素体中，形成合金铁素体。 (2) 形成合金碳化物 钢中形成的合金碳化物的类型主要有：合金渗碳体和特殊碳化物。,1,4.1.2合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 改变了奥氏体区的范围 铜、锰、镍等这类合金元素使A3、A1温度下降，GS线向左下方移动 。 铝、铬、钼、钨、钒、硅、钛等，这类合金元素使A3和A1温度升高， GS线向左上方移动 。,图4.1.1 合金元素对Fe-Fe3C相图中奥氏体区的影响,2,(2) 改变Fe-Fe3C相图S、E点位置 大多数合金元素均能使S点、E点左移。 4.1.3 合金元素对钢材热处理的影响 (1) 合金元素对钢加热时转变影响 (2) 合金元素对钢冷却转变的影响 1)合金元素对过冷奥氏体等温转变的影响,(a) 非碳化物形成元素及弱碳化物形成元素 (b) 强碳化物形成元素 图4.1.2 合金元素对C曲线的影响,3,2)合金元素对过冷奥氏体向马氏体转变的影响 (3)合金元素对淬火钢回火转变的影响 钢在回火时抵抗硬度下降的能力，称回火稳定性。 二次硬化：二次硬化实质是一种弥散硬化。 产生二次硬化的原因 。,图4.1.3 含碳量为0.3%的Mo钢的回火温度与硬度关系曲线,4,4.2 合金钢的分类与编号 4.2.1 合金钢的分类 按合金元素总的质量分数: 低合金钢(Me5) 中合金钢(Me5%10%) 高合金钢(Me10) 按钢中主要合金元素种类: 锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、铬锰钢等 按用途: 合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢 按正火后组织: 铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢等。,5,4.2.2 合金钢的编号方法 （1）低合金高强度结构钢 其牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。 （2）合金结构钢 其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。 （3）滚动轴承钢 在牌号前面加“G”(“滚”字汉语拼音的首位字母)，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。,6,（4）合金工具钢 这类钢的编号方法与合金结构钢的区别仅在于：当c1时，用一位数字表示碳的质量分数的千倍；当碳的质量分数1%时，则不予标出。不过高速工具钢例外，其平均碳的质量分数无论多少均不标出。 （5）不锈钢与耐热钢 这类钢牌号前面数字表示碳质量分数的千倍。当碳的质量分数c0.03及c0.08时，则在牌号前面分别冠以“00”及“0”表示，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni9钢等。,7,4.3 合金结构钢 4.3.1 低合金高强度结构钢 4.3.2 合金渗碳钢 4.3.3 合金调质钢 4.3.4 合金弹簧钢 4.3.5 滚动轴承钢 4.4 合金工具钢 (1)低合金刃具钢 (2)高速钢,8,4.4.2 合金模具钢 （1）冷作模具钢 （2）热作模具钢 1)热锻模具钢 ; 2)压铸模钢 4.4.3 合金量具钢 4.5 特殊性能钢 4.5.1 不锈钢 （1）金属腐蚀 腐蚀通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。 为了提高钢的抗电化学腐蚀能力，主要采取以下措施： 1)提高基体电极电位 2)减少原电池形成的可能性 3)形成钝化膜,9,（2）常用不锈钢 1)马氏体不锈钢 ; 2铁素体不锈钢 ; 3)奥氏体不锈钢 4.5.2 耐热钢 耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。 钢的耐热性包括高温抗氧化性和高温强度两方面的综合性能。高温抗氧化性是指钢在高温下对氧化作用的抗力；而高温强度是指钢在高温下承受机械载荷的能力，即热强性。因此，耐热钢既要求高温抗氧化性能好，又要求高温强度高。 由于随温度升高，金属原子间结合力减弱，特别当工作温度接近材料再结晶温度时，也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的延长而增大，最后导致金属破坏，这种现象称为蠕变。,10,4.5.3 耐磨钢 耐磨钢是指在冲击和磨损条件下使用的高锰钢。 “水韧处理”，是将高锰钢铸件加热到10001100，使碳化物全部溶解到奥氏体中，然后在水中急冷，防止碳化物析出，