金属材料课件.ppt

1 1金属材料的主要性能1 2金属的晶体结构1 3纯金属的结晶1 4铁碳合金1 5钢的热处理1 6常用的金属材料 第1章金属材料的基本知识 纯铁的同素异构转变 铁碳合金的基本组织 铁碳合金状态图 1 4铁碳合金 1 5钢的热处理 碳钢 合金钢 铸铁 1 6常用的金属材料 金属材料的基本知识 材料是人类进化的里程碑 由于材料的重要性 历史学家根据人类所使用的材料来划分时代 二十世纪七十年代 人们把材料与能源和信息并列 称作现代文明的三大支柱之一 材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志 材料的发展与人类社会简图 7 材料发展经历的几个时代 石器 青铜器 铁器 钢铁 铝合金 复合材料 钛镁金属 纳米材料 新石器时代的石制农具 司母戊鼎通高133厘米 横长110厘米 宽78厘米 重875公斤 根据目前发掘的商代熔铜坩锅 一次约能熔铜12 7公斤 铸造司母戊这样的大鼎 就需要七十多个坩锅 如果一个坩锅配备三至四人 就需要二 三百人同时操作 云版又叫 点 是军营中遇有急事敲打报警用的 此块云版用生铁铸成 上下两端勾卷如云 故名 8 石器时代 陶器时代 铜器时代 铁器时代 天然石 兽骨 树枝 泥巴 日晒 原始陶器 火烧 瓷器用具 司母戊鼎 公元前11 16世纪 战国编钟 前475 221年 65个 沧州大狮 公元953年 重50T 长5 3m 宽3m 材料发展概括 世界近代史上 钢铁是国力最重要的标志 尽管三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术 但直到晚清的洋务运动才开始发展钢铁工业 而1949年共和国建立时只有区区的15万吨 金属是指由单一元素构成的具有特殊的光泽 延展性 导电性 导热性的物质 合金是指由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的材料 金属材料 黑色金属 有色金属 硬质合金 钢 铸铁 合金钢 碳素钢 铜及铜合金 铝及铝合金等 炼钢过程 1996年起 我国钢产量突破了一亿吨 跃居世界第一 材料的性能 使用性能 工艺性能 力学性能 物理性能 化学性能 铸造性能 锻压性能 热处理性能 焊接性能 切削加工性能 力学性能 定义 是指金属材料在外力作用下所表现出来的抵抗变形和破坏的能力 力学性能 强度 硬度 疲劳强度 主要有 塑性 冲击韧性 弹性变形 随载荷撤除而消失的变形 内应力 金属材料在受到载荷作用时 其内部产生一个与载荷相平衡的抵抗力 称为内力 单位横截面积上的内力称为内应力 金属材料的强度是用应力来度量的 塑性变形 外力消除后无法恢复的永久性变形 拉伸试样 长试样 L0 10d0短试样 L0 5d0 1 强度 强度由拉伸试验测定 材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力 17 液压式万能电子材料试验机 低碳钢的力 伸长曲线 O 屈服 弹性变形 缩颈 断裂 塑性变形 塑性变形 外力去除后不能消失的变形 强化 拉伸试样的颈缩现象 强度 常用指标 弹性极限 屈服点和抗拉强度 2 屈服强度 屈服点 规定残余伸长应力 0 2 F0 2 S0 3 抗拉强度 试样在断裂前所能承受的最大应力 补充资料 GB T228 2002 金属材料室温拉伸试验方法 规定 断后伸长率A表示 断面收缩率Z表示 屈服强度Re表示 抗拉强度Rm表示 此规定代替GB228 87 从2002年7月执行 是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力 1 断面收缩率 是指试样拉断处横截面积S1的收缩量与原始横截面积S0之比 2 塑性 2 断后伸长率 延伸率 是指试样拉断后的标距伸长量与原始标距L0之比 5 属塑性材料 3 硬度 定义 是指材料抵抗局部变形 特别是塑性变形 压痕或划痕的能力 布氏硬度HB洛氏硬度HR维氏硬度HV 压入法 布氏硬度HB 布氏硬度 HB 试验 观看布氏硬度 压头 淬火钢球HBS硬质合金球HBW 试验原理 用一定直径的压头 球体 以相应试验力压入待测表面 保持规定时间卸载后 测量材料表面压痕直径 以此计算出硬度值 布氏硬度的表示方法规定为 符号HBS和HBW前面的数值为硬度值 符号后面按以下顺序表示试验条件 压头球体直径 试验载荷 Kg f 试验载荷保持时间 S 10 15S不标注 例120HBW10 1000 30实验测量d 查表 硬度 特点 优点 测量误差小 因压痕大 数据稳定 重复性强 缺点 压痕面积较大 测量费时 应用 常用于测量较软材料 灰铸铁 有色金属 退火正火钢材的硬度 不适于测量成品零件或薄件的硬度 2 洛氏硬度 洛氏硬度的测试原理是以顶角为120 金刚石圆锥体 或 1 588mm淬火钢球 为压头 在规定的载荷下 垂直地压入被测金属表面 卸载后依据压入深度 由刻度盘上的指针直接指示出HR值 标尺压头总载荷 N适用测试材料有效值HRA120 金刚石圆锥体600硬质合金 表面淬火钢60 85HRB 1 588mm淬火钢球1000退火钢 非铁合金25 100HRC120 金刚石圆锥体1500一般淬火件20 67 洛氏硬度計 洛氏硬度 HR 试验 HRA HRB HRC分别测得的硬度 不可直接比较大小 例如 50HRC40HRC 特点 优点 测量操作简单 方便快捷 压痕小 测量范围大 能测较薄工件 缺点 测量精度较低 可比性差 不同标尺的硬度值不能比较 是生产中应用最广泛的硬度试验方法 可用于成品检验和薄件表面硬度检验 不适于测量组织不均匀材料 应用 4 冲击韧性 金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力 1 摆锤式一次冲击实验 GB229 94规定 将材料制成带有V型缺口标准冲击试样 用符号 KV表示J cm2 说明 韧性值与温度有关 在20 左右可不显脆性 温度降低后韧性值减小 易脆断 如 碳钢 20 以下 易发生脆断 2 多次冲击试验 小能量多次冲击 注 冲击能量小时 取决于材料的强度 冲击能量大时 取决于材料塑性 冲击试验机 冲击试样和冲击试验示意图 试样冲断时所消耗的冲击功Akv为 Akv mgH mgh J g 冲击韧度 kv就是试样缺口处单位横截面积上所消耗的冲击吸收功 5 疲劳强度 承受交变应力的零件 在工作应力低于材料的屈服强度的情况下较长时间工作时 会产生裂纹或突然断裂 这种现象称为疲劳失效或疲劳破坏 金属材料在多次交变载荷作用下而不会断裂的最大应力 用符号 1 疲劳失效原因分析 由于材料表面或内部存在有划痕 尖角 夹杂等缺陷 这些有缺陷部位的局部应力大于屈服点 会产生局部变形引起微裂纹 成为疲劳源 随着应力循环次数的增加 微裂纹逐渐扩展 使零件承载的横截面大大减少 以至于不能承受载荷而突然断裂 1 2 1晶体结构的基本概念 1 晶体与非晶体 特点 晶体 有一定的熔点 性能呈各向异性 具有规则的几何形状 如 食盐 冰 金刚石 金属等 非晶体 无固定熔点 性能各向同性 没有规则的几何形状 如 玻璃 松香 沥青等 晶体 原子呈有序 有规则排列的物质 2 晶格与晶胞 晶格 表示晶体中原子排列规律的空间格子 晶胞 组成晶格最基本的几何单元 a b c 晶胞示意图 原子 a b c且互垂直表示晶胞几何形状大小 晶体中的原子排列 晶面 结点 形成的原因 各原子之间相互吸引力与排斥力相平衡结果 12 2常见的金属晶体结构 常见的金属晶体结构 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 体心立方晶格 面心立方晶格 密排立方晶格 1 2 3金属的实际晶体结构 1 基本概念 1 合金由两种或两种以上金属元素或者金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质 2 组元组成合金的最基本的独立的物质称组元 简称 元 如 黄铜Cu Zn 硬铝Al Cu等都称二元合金 4 相 指同一化学成分 同一结构并以界面互相分开的均匀组成部分 如固相 液相等 5 组织 合金中不同相之间相互组合配置的状态 即数量 大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织 借助于放大镜 显微镜下观察到具有某种形态 形貌特征的组成部分 3 系由给定组元可以按不同比例配制一系列成分不同的合金 简称 系 2 金属化合物 概念 合金元素之间发生相互作用而生成的一种具有金属特性的新相 如Fe与C Fe3C 2 合金的结构 1 固溶体 概念 溶质原子溶入溶剂晶格中所形成的一种均匀固体 如 糖水水 溶剂 糖 溶质 特征 1 具有一定的化学成分 2 与任一组元成分不同 3 熔点高脆性大硬度高 晶格复杂斜方 HB akv 脆性大 3 机械混合物 概念 两相按固定比例构成的组织 复合相 称机械混合物 如铁碳合金中F与Fe3C结合为P 特征 各相保持自己的晶格类型 性能特点 强度 硬度适中 目前钢铁材料中大部分是这种组织 间隙固溶体 置换固溶体 结晶的概念 1 结晶由液态转变为固体晶体的过程 2 冷却曲线与过冷度 T T0T1 时间 O 冷却曲线 平台 T0 理论结晶温度 T1 实际结晶温度 T0 T1 T过冷度 过冷是结晶的必要条件 T 3 结晶过程 过程 不断形核和晶核不断长大的过程 4 晶粒大小控制 晶粒越细小 力学性能越高 F F 结果 小鸡蛋不易碎 大鸡蛋容易碎 举例 两组大小不同的鸡蛋受力情况 细化晶粒方法 1 增加 T 2 孕育处理 变质处理 3 附加振动或搅拌 纯金属的冷却曲线 理想状态 纯金属的冷却结晶 纯金属的冷却曲线 实际 合金的冷却曲线 金属的同素异构转变的慨念金属在固态下 随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象 金属的同素异构转变的意义可以用热处理的方法即可通过加热 保温 冷却来改变材料的组织 从而达到改善材料性能的目的 铁素体 碳溶解在 Fe中的间隙固溶体 F 塑性 45 50 韧性好 强度 硬度低 奥氏体 碳溶解在 Fe中的间隙固溶体 A 塑性好 奥氏体的强度 硬度较低 但具有良好的塑性 是绝大多数钢高温进行压力加工的理想组织 奥氏体只出现在高温区域内 在727 以下时 莱氏体是由珠光体和渗碳体组成的机械混合物 用Ld 表示 莱氏体 奥氏体与渗碳体组成的机械混合物 Ld 珠光体 铁素体和渗碳体组成的机械混合物 P 珠光体的平均含碳量为0 77 在727 以下温度范围内存在 力学性能介于铁素体和渗碳体之间 综合性能良好 渗碳体 铁与碳形成的金属化合物 Fe3C 硬度很高 950 1050HV 塑性 韧性几乎为零 1227 渗碳体的熔点 共晶点 共析线 共析点 纯铁的熔点 共晶线 ACD线 液相线 AECF线 固相线 碳在奥氏体中的最大溶解度 A3线 Acm A1线 同素异构转变点 2020 3 17 72 可编辑 ACD线 液相线是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线 AECF线 固相线各种成分的合金均处在固体状态 结晶温度终止线 ECF水平线 共晶线含碳量为4 3 的液态合金冷却到此线时 在1148 由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物 此反应称为共晶反应 PSK水平线 共析线 A1线 含碳量为0 77 的奥氏体冷却到此线时 在727 同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物 此反应称为共析反应 GS线 A3线 是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线 ES线 称Acm线是碳在奥氏体中的溶解度线 实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线 1148 1 共晶反应 一定成分的液相在一定的温度下同时结晶出两种成分和结构均不相同的固相的反应 L4 3 c A2 11 c Fe3C6 69 c 共晶反应的产物即莱氏体Ld A2 11 c Fe3C6 69 c 2 共析反应 一定成分的固相在一定的温度下同时析出两种成分和结构均不相同的新的固相的反应 A2 11 c 727 F0 02 c Fe3C6 69 c 共析反应的产物即珠光体P F0 02 c Fe3C6 69 c 一 分类 工业纯铁 碳钢 白口铸铁 亚共析钢 共析钢 过共析钢 亚共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 1 4 3Fe Fe3C状态图分析 力学性能变化 随碳含量增加 其强度 硬度 塑性 韧性 但当WC 0 9 后 其HB b ak 钢铁力学性能与碳含量WC的关系 一 选择1 钢铁材料均以铁和 两种元素为主要元素的合金 A 硅B 锰C 金D 碳2 铁碳合金相图上的ES线 其代号用 表示 PSK线用代号 表示 GS线用代号 表示 A A3B A1C Acm3 含碳量为1 5 的铁碳合金加热到650 时 其组织为 加热到850 时其组织为 加热到1100 时 其组织为 A A B A F C P Fe3C D A Fe3C 4 Fe Fe3C相图中的共析反应是在727 的恒温下进行的 反应过程中 三相共存 直到反应结束 A L A Ld B L A F C P A F D A F Fe3C5 WC为1 2 的钢当加热到Ac1 Acm时 其组织应为 A A B A F C P A D A Fe3C 二 判断正误 1 在合金相图中横坐标为温度 纵坐标为质量分数 2 钢中随着含碳量由小到大 渗碳体量逐渐增多 F体量逐渐减少 铁碳合金的硬度越来越高 而塑性 韧性越来越低 三 问答题1 根据简化的铁碳合金相图 描绘Wc 0 45 Wc 1 0 及WC 3 5 的铁碳合金 从高温液态缓冷至室温时的组织转变过程以及室温组织示意图 2 随着含碳量的增加 钢的组织和性能如何变化 6 一定成分的固溶体 在某一恒温下 同时析出两种固相的转变 称为 转变 A 匀晶B 包晶 C 共晶 D 共析7 从奥氏体中析出的渗碳体称为 A Fe3C B F C Fe3C D Fe3C 1 热处理概念GB T7372 99 采用适当的方式对金属材料或工件进行加热 保温 冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺 目的 改变钢的工艺性能 强化钢材 满足使用要求 原理 改变组织 t o 时间 加热 保温 冷却 热处理工艺曲线 热处理 整体热处理 表面热处理 退火 正火淬火 回火 化学热处理 表面淬火 1 钢在加热时的组织转变 G P Q S E A F F A A Fe3C p F P P Fe3C AC3 Accm AC1 Ar3 Ar1 Arcm 1 5 1钢的热处理的基本原理 A1 温度 时间 O 连续冷却 等温冷却 过冷A 冷却到A1线以下暂时存在的A 2 钢在冷却时组织转变 等温冷却按温度划分三个区 高温区 A1 550 珠光体型转变P 低温区 Ms 230 以下 马氏体型转变M 中温区 550 Ms 230 贝氏体型转变B 过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能 P型组织 F 层片状Fe3C 珠光体P索氏体S屈氏体T 层片间距 P S T 马氏体转变 碳在 Fe中的过饱和固溶体 称为马氏体 用符号M表示 马氏体转变的特点 转变温度 Ms 230 Mf 50 转变速度极快 转变体积发生膨胀 转变不彻底 临界冷却速度 是指使奥氏体在冷却过程中直接转变成马氏体而不发生其它转变的最小冷却速度 即临界淬火速度 在实际热处理生产中 A的转变大多是在连续冷却过程中进行的 常在炉内 空气中 油中或水中冷却 与等温转变一样也能发生珠光体 贝氏体 马氏体等转变 但不同的是冷却过程要经过各个转变温度区 会发生几种转变 得到几种转变产物的复合组织 过冷A连续冷却转变 45钢经840 加热后 不同条件冷却后的力学性能 1 退火 概念 将工件加热到适当温度 保温一定时间 然后缓慢冷却的热处理工艺 1 完全退火 概念 将工件加热到AC3 20 30 完全奥氏体化 随之缓慢冷却 获得接近平衡组织 P F 的退火工艺 A A3 Ac3 完全退火 P F 应用 亚共析钢 目的 提高塑性 降低硬度 便于切削加工 细化晶粒 均匀组织 消除应力 概念 使工件中碳化物球状化而进行的退火工艺 A Fe3C P Fe3C A Ac1 20 30 完全退火 球化退火 加热温度Ac1 20 30 应用 过共析钢 3 去应力退火 概念 将工件加热到500 650 左右 保温一段时间 然后随炉冷到200 300 再空冷的方法 去应力退火 500 600 目的 去除内应力 稳定尺寸 减少变形 应用 铸件 锻造件 焊接件 切削加工件 2 球化退火 退火温度范围 2 正火 A F A A Fe3C P Fe3C S F P G 概念 将工件加热到奥氏体化状态 然后在空气中冷却的热处理工艺 加热温度 Ac3或Accm 30 50 正火 Accm Ac3 30 50 目的 提高机械性能 改善切削性能 细化晶粒 为淬火做组织准备 正火温度范围 1 淬火 概念 将工件加热到奥氏体化后快速冷却以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺 目的 提高硬度 增加耐磨性 加热温度 亚共析钢 AC3 30 50 过共析钢 AC1 40 60 A A Fe3C M A 少 M Fe3C A 很少 淬火温度范围 冷却介质 传统的有油 水 盐水 碱水 冷却速度 碱水 盐水 水 盐浴 油 加热到A状态的钢冷却速度必须大于临界冷却速度才能获得要求的M组织 冷却介质理想的冷却速度 2 回火 概念 淬火后的工件 再加热到A1以下某一温度 保温一定时间 然后冷却到室温的工艺 目的 1 降低淬火钢的脆性 2 使工件获得要求的力学性能 3 消除或减少内应力 稳定工件尺寸 4 改善工件的切削加工性 回火方法 1 低温回火 150 250 获得组织M回 硬度达55 62HRC 能使工件保持高硬度的耐磨性 用于高碳钢的刀具 量具 模具 滚动轴承等 2 中温回火 350 500 回火后 e n较高 内应力消除 ak较好 回火组织为T回 硬度达35 45HRC 用于弹簧钢制造的弹性件 锻模 3 高温回火 500 650 回火组织为S回 硬度达23 35HRC 特点是综合力学性能好 应用广泛 汽车 拖拉机 机车 承受较大载荷的结构零件 如 轴 齿轮等 淬火 高温回火称调质处理 简称 调质 低温回火 中温回火 高温回火 150 250 C 350 500 C 500 650 C 55 62HRC 35 45HRC 23 35HRC 刃具 模具 弹簧 重要结构件 概念 将工件快速加热 表面达到淬火温度立即淬火 喷水 表面层获得M 而心部保持了原有的韧性 塑性且达到表面耐磨的工艺 应用 齿轮 凸轮 套筒 顶杆等 WC 0 4 0 5 较好 方法 按加热方式不同 分为 1 感应加热表面淬火 原理 集肤效应 特点 a 生产率高 加热速度快 b 淬火后晶粒细 硬度高 c 加热不氧化 不脱碳 不变形 d 有较高疲劳强度 e 缺点是设备投资大 应用大批量生产小件 齿轮等 2 火焰加热表面淬火 用乙炔 氧气混合气体 或其它可燃气体 燃烧的火焰对零件表面进行快速加热并随后快速冷却的工艺 特点 操作简单 效率低 表面层2 6mm 工作表面严重氧化 质量难以控制 应用单件 小批生产 感应加热表面淬火 激光加热表面淬火 火焰加热表面淬火 钢的化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热 保温 使一种或几种元素渗入到它的表层 以改变其化学成分 组织和性能的热处理工艺 最常用的方法有 1 渗碳 渗碳介质中加热保温 2 渗氮 表面硬而心部韧 氮原子渗入工件表层 疲劳强度高 变形小 3 碳氮共渗 三个基本过程 渗碳 向工件表面深入碳原子过程 WC 渗碳层0 5 2mm 气体渗碳法 渗氮 向工件表面渗入活性氮原子 形成硬度极高的合金氮化物 目的 提高硬度 耐磨性 提高疲劳强度 耐蚀性 应用 含较高合金元素的钢 V W AI Mo Cu等 常用的是38CrMoAl 常用方法 气体渗氮 离子渗氮 渗碳 渗碳 渗氮 渗氮 常用的金属材料 碳素钢 合金钢 铸铁 1 6 1碳素钢碳钢 是指WC 2 11 并含有少量Si Mn P S等元素的铁碳合金 1 常存元素对碳钢性能的影响 1 锰 作用 脱氧 FeO还原Fe 与S作用 MnS降低热脆性 提高强度 硬度 有益元素 2 硅 作用 与钢液中FeO生成炉渣 提高钢质量 溶于F中 固溶强化 有益元素 1 6常用的金属材料 3 硫 作用 形成FeS 熔点1190 在晶界处 在1100 1200 时 压力加工 产生脆裂 热脆 有害元素 4 磷 作用 全部溶于F中 固溶强化 HB 在低温下引起脆断 冷脆 有害元素 2 碳钢分类 牌号 用途 1 分类 按钢中含碳量多少分 低碳钢中碳钢高碳钢 Wc0 6 按钢的质量分 S P含量多少 普通碳素钢 优质钢 高级优质钢 Ws 0 05 Wp 0 045 Ws 0 035 Wp 0 035 Ws 0 025 Wp 0 025 按钢的用途不同分 碳素结构钢 碳素工具钢 铸钢 适用于各种机器零件 工程结构件 制造量具 刀具 模具 手锤 钳子等 形状复杂 难用锻造方法成形的铸钢件 2 碳钢的牌号 用途 普通碳素结构钢GB700 1988 牌号由代表屈服点的字母Q 屈服点数值 质量等级符号 脱氧方法四部分组成 牌号有 Q195 Q215 Q235 Q255 Q275五类 F 沸腾钢 Z 镇静钢 b 半镇静钢 TZ 特殊镇静钢 质量等级分别用A B C D表示 A的S P量高 D的S P量最低 且质量最好 优质碳素结构钢 S P含量较低 用于重要零件 GB699 88规定 牌号用两位数字表示 其中两位数字表示含碳量的万分数 常用的有08F 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 20Mn 65Mn等是含锰量较高的优质碳素结构钢 碳素工具钢 GB1298 88规定 牌号用 碳 字汉语拼音字首 T 数字表示 数字表示含碳量的千分数 如 T7 T8 T9 T10 T10A T12等 如T10钢WC 1 T10A中的 A 表示为高级优质碳素工具钢 如 45钢是含碳量为0 45 的优质碳素结构钢 铸钢GB T5613 1995 牌号 用 铸钢 汉语拼音字首ZG表示 还有 ZG230 450 用力不大的阀体 轴承盖 ZG270 500热轧曲轴 连杆等 注意 碳钢分类 说出常见钢号20 45 65Mn Q235B Q235A T7 T10 T10A T12 ZG200 400等 属哪类钢 有何性能特点 用途 如 ZG200 400用于变速箱体 壳等 焊接性好 四 提高淬透性 几乎所有的合金元素溶解于奥氏体后 能减小钢的淬火临界冷却速度 提高钢的淬透性 三 细化晶粒 几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用 合金元素在钢中的作用 1 分类 1 按合金元素含量 1 低合金钢 2 中合金钢 3 高合金钢 W含量 5 W含量 10 W含量 5 10 2 按用途分 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢 轴 齿轮 钢筋 型钢等 刀具 模具 手用工具等 不锈钢 耐热钢 耐蚀钢等 合金钢的牌号 两位数字 元素符号 数字 合金结构钢 40Cr 主要合金元素为铬 含量在1 5 以下 平均含碳量为0 4 60Si2Mn 主要合金元素为锰 含量小于1 5 平均含硅量为2 平均含碳量为0 6 1 5 不标出1 5 2 5 用2表示2 5 3 5 用3表示 含碳量的万分数 数字 元素符号 数字 高速钢中不标含碳量 如W18Cr4v W6Mo5Cr4V2等 含碳量 1 0 时不标 9SiCr Cr12MoV 主要合金元素为硅 铬 含量均小于1 5 平均含碳量为0 9 平均含碳量 1 0 钼 钒含量均小于1 5 主要合金元素铬的含量为12 例如 含碳量的千分数 合金元素符号 合金元素含量百分数 滚或G Cr 数字 Cr含量的千分数 例如 GCr15 含碳量为0 03 0 10 时 用0表示 含碳量小于等于0 03 时 用00表示 例如 9Cr18 0Cr18Ni9 00Cr30Mo2 数字 元素符号 数字 与合金工具钢相同 铬滚动轴承钢 平均含碳量为0 03 0 10 1 低合金高强度钢 GB T1591 1994 牌号 两位数字 元素符号 数字 合金元素含量的 1 5 不标出1 5 2 5 用2表示2 5 3 5 用3表示 主加合金元素符号 WC的万分之几 例如 40Cr 60Si2Mn 20CrMnTi 合金元素总量 5 主要用于桥梁 井架 电视塔架 船舶等 成分 WC 0 2 合金元素强化铁素体 性能 良好的 ak 较高的 b s 钢号 用途 Q295 Q345 Q390 Q420 Q460 常用的是 Q345代替旧标准16Mn 热处理 热轧后 正火状态使用 2 合金渗碳钢GB3077 99 成分 WC 0 25 目的保证心部有良好的塑性 韧性 性能 良好的淬透性 经渗碳后 耐磨性 1 良好的 ak 抗冲击 钢号 用途 统一数字代号 20Cr A20202 20CrMnTi A26202 热处理 渗碳 淬火 低温回火 58HRC 62HRC 3 合金调质钢GB T3077 99 成分 Wc 0 25 0 50 过高 ak 过低 淬不硬 不高 性能 具有良好的综合力学性能 钢号 用途 代号40Cr A20402 热处理 淬火 高温回火 S回 4 合金弹簧钢GB1222 84 成分 Wc 0 5 0 7 过低 e不高 屈服比低 过高 1 ak 性能 具有高的 b 高的屈强比 s b 1 足够的 ak 钢号 用途 60Si2Mn 热处理 1 冷成形弹簧 当d 8mm 200 250 去应力退火 淬火 中温回火 5 滚动轴承钢 成分 Wc 0 95 1 1 目的保证高硬度 耐磨性 加Wcr 0 4 1 6 提高淬透性 性能 较高的 1 HB e一定的ak 钢号 用途 常用的GCr15 小型套圈 直径 25mm钢球 GCr9 直径为10 20mm滚珠 WCr 0 9 说明 Cr铬 Cd镉 银白色 多用于电镀 在工厂中 电镀中 为了区别 而读音不同 热处理 球化退火 淬火 低温回火 M回 1 合金刃具钢 要求高的硬度 耐磨性 保证一定的寿命 性能特点 高耐磨性 淬透性 热硬性好 在较高温度下保持较高硬度的能力 如600 时硬度达60HRC 常见的如 9SiCr CrWMn 热处理 球化退火 淬火 低温回火60HRC 63HRC 分为 低合金刃具钢 高速钢GB9943 88 用于高速切削刀具 车刀 刨刀 钻头等 常见的牌号 W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 也称锋钢 又称白钢 2 量具钢 3 模具钢GB1299 85 冷作模具钢 制造工件在冷态下成型的模具 如冷冲模 落料模 要求有足够的塑性 韧性 高硬度 耐磨性 Wc 1 0 2 0 热处理 淬火 低回 常见的有 Cr12 Cr12MoV 简单的用T1