第四章-工业用钢

一 化学成分对碳钢性能的影响 第一节碳素钢 1 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系 1 2 含碳量对力学性能的影响亚共析钢随含碳量增加 P量增加 钢的强度 硬度升高 塑性 韧性下降 0 77 C时 组织为100 P 钢的性能即P的性能 0 9 C Fe3C 为晶界连续网状 强度下降 但硬度仍上升 2 11 C 组织中有以Fe3C为基的Le 合金太脆 S 炼钢时由生铁和燃料带入 在F中的溶解度极小 在钢的晶界处形成低熔点 989 共晶体FeS 压力加工时熔化 导致钢沿晶界开裂 热脆 钢中要限硫含量 0 05 Mn与S形成MnS 1620 粒状分布在晶内 合金晶界的低熔点硫化物共晶 3 钢中的杂质对性能的影响Mn Si S P 有害元素S P 3 钢中的杂质对性能的影响Mn Si S P 有害元素S P P 由生铁带入 全部溶于F中 使钢的强度硬度升高 而塑性 韧性显著下降 特别是使钢在低温时脆性急剧增加 称为冷脆性 比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆性于1938年冬发生断裂坠入河中 因此钢中要限制磷的含量 0 045 P多 脆性大 可制造炮弹 改善切削加工性能 3 钢中的杂质对性能的影响Mn Si S P 有益元素Si Mn Mn 随脱氧剂加入 大部分溶于铁素体中 具有固溶强化效果 少部分形成合金渗碳体 锰与硫化合成MnS 1620 减轻了硫的有害作用 0 8 Si 随脱氧剂加入 有较强的固溶强化作用 0 4 二 碳素钢的牌号和用途 第一节碳素钢 1 碳素结构钢 70 80 1 成分 0 4 C P S量及非金属夹杂较多 2 性能 焊接性 塑性好 3 热处理 不进行专门热处理 热轧空冷态下使用 4 使用状态下组织 F P 二 碳素钢的牌号和用途 第一节碳素钢 例 45钢 Wc 0 45 牌号 两位数表示除08钢外 号间隔为5 作重要件 1 08F 10冷冲压材料 15 20低碳钢作渗碳件 2 35 45中碳钢调质综合性能好轴 齿轮3 65 70弹簧钢作弹簧或耐磨件4 含锰量较高的15 70Mn要求稍高的零件 二 碳素钢的牌号和用途 第一节碳素钢 2 优质碳素结构钢 第一节碳素钢 二 碳素钢的牌号和用途 二 碳素钢的牌号和用途 2 碳素工具钢 T表示 碳素工具钢 数字表示平均含碳量千分之几 如T8 其平均含碳量为千分之八 说明 碳素工具钢都是优质以上质量的 高级优质钢在钢号后加 A 如T8A 丝锥 锉刀 牌号 T 数字 热处理 正火 球化退火 淬火 低温回火球化退火目的 降低硬度 便于加工 为淬火作组织准备 使用状态下的组织 M回 颗粒状渗碳体 A 少量 热处理及组织 第二节低合金钢 称低合金高强度钢广泛应用16Mn Q345C 碳素结构钢 少量元素碳素钢 其强度高 韧性好 焊接性能和加工性能优异 合金元素耗量少 并且不需进行复杂的热处理 已越来越受到重视 1 性能要求 制造桥梁 船舶 压力容器等 较高强度及良好韧性 良好的冷弯和焊接性能 良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度 2 成分特点 低碳 0 2 C 主加合金元素Mn 1 8 提高强度 辅加V Ti Nb Cu P N等 第三节合金钢 一 合金结构钢 优质碳素结构钢 合金元素 Cr Mn Si Ni B 上形成的 淬透性提高 油冷 以减小淬火缺陷 牌号 两位数 元素符号 平均含量20CrMnTi低碳合金钢 渗碳件35CrMo中碳合金钢 调质件60Si2Mn高碳合金钢 较大弹簧例外 滚动轴承钢GCr15 第三节合金钢 二 合金工具钢钢 9SiCr CrWMn W18Cr4V 18 4 1 由碳素工具钢基础上加入合金元素形成的钢 合金工具钢制品 成分特点 高碳 0 75 1 5 C 合金元素作用 提高淬透性 Cr Mn Si 提高回火稳定性 Si 提高耐磨性 热硬性 W V Mo 切削加工 9SiCr钢板牙热处理工艺曲线 第三节合金钢 三 特殊性能钢 履带 球