铸造合金及其熔炼---第7章 铸造低合金钢

1、第七章第七章 铸造低合金钢铸造低合金钢第一节第一节 概述概述n一、碳钢的不足一、碳钢的不足n 力学性能差，淬透性差，使用温度低，特殊性能差。力学性能差，淬透性差，使用温度低，特殊性能差。n二、铸造低合金钢二、铸造低合金钢n 元素元素5%，在碳钢的基础上，在碳钢的基础上n 常用系列：常用系列：Mn系，系，Cr系，辅助其它元素系，辅助其它元素n 牌号：牌号：ZG+合金结构钢编号合金结构钢编号第二节第二节 锰系铸造低合金钢锰系铸造低合金钢n1、成分：、成分：Mn%=1.1-1.8%，中碳。表，中碳。表7-1n2、锰作用：、锰作用：1）提高钢的淬透性）提高钢的淬透性 图图7-1n 2）提高钢的强度、韧

2、性）提高钢的强度、韧性n （降低（降低A1线，增多线，增多P，强韧，强韧F。）。）n 3）过热敏感性大，产生回火脆性）过热敏感性大，产生回火脆性n3、措施：多元锰钢，（加入其它合金元素）、措施：多元锰钢，（加入其它合金元素）n 常用硅：常用硅：1）进一步强化，）进一步强化，2）提高表面强化效果，）提高表面强化效果，3）具有良好的耐海水腐蚀性能。具有良好的耐海水腐蚀性能。n4、应用：齿轮、船用零件、低温零件（低、应用：齿轮、船用零件、低温零件（低C）第三节第三节 铬系铸造低合金钢铬系铸造低合金钢n1、成分：中碳，、成分：中碳，Cr，Mo，V 表表7-2n2、 Cr作用：作用：1）溶入）溶入F，提

3、高强度硬度，提高强度硬度，n 不降低韧性。不降低韧性。n 2）提高淬透性）提高淬透性n 3）易产生回火脆性）易产生回火脆性n Mo：降低回火脆性，提高耐热性：降低回火脆性，提高耐热性n V：细化晶粒，提高强度：细化晶粒，提高强度n3、应用：耐热零件，铸造齿轮、应用：耐热零件，铸造齿轮第四节第四节 镍系铸造低合金钢镍系铸造低合金钢n1、镍的作用：、镍的作用：1）固溶强化，提高强度硬度。）固溶强化，提高强度硬度。n 2）提高淬透性）提高淬透性n 3）细化珠光体）细化珠光体n 4）降低韧）降低韧-脆转变温度，强韧脆转变温度，强韧F。 n 5）提高钢的耐热性）提高钢的耐热性n2、应用：、应用：Ni、1

4、-1.5%用于大型铸钢件用于大型铸钢件n Ni、2-5%低温用钢。可达低温用钢。可达-115第五节第五节 低合金高强度铸钢（低合金高强度铸钢（HSLA）n1、获得高强度高韧性的途径：、获得高强度高韧性的途径：n 1）低的含碳量）低的含碳量n 2）多种合金元素复合强化）多种合金元素复合强化n （提高淬透性、细化晶粒、提高韧性）（提高淬透性、细化晶粒、提高韧性） n 3）热处理，淬火）热处理，淬火+回火回火n 4）钢液净化减少）钢液净化减少S、P、夹杂物、气体。、夹杂物、气体。n2、例如：、例如：HY130，美国钢号，美国钢号，Ni5.5%第六节第六节 微量合金化铸钢微量合金化铸钢n1、定义：以、

5、定义：以V、Nb、Zr、Ti、B和稀土作为合金化元素，和稀土作为合金化元素，加入量一般小于加入量一般小于0.1%。n2、生产中常用的两种：、生产中常用的两种： V、Nb系、系、 B系系n一、一、 V、Nb系微量合金化铸钢系微量合金化铸钢 （表（表7-4）n1、成分设计原则：、成分设计原则：n 1）低）低C，保证韧性，焊接性，保证韧性，焊接性n 2） V、Nb形成形成C、N化物，细化晶粒、强化化物，细化晶粒、强化n 3）Mo，热处理延迟碳化物析出，细化晶粒。，热处理延迟碳化物析出，细化晶粒。n2、性能：高强度韧性，焊接性好。、性能：高强度韧性，焊接性好。n二、二、B系微量合金化铸钢（表系微量合金

6、化铸钢（表7-5）n1、B的作用：提高淬透性（强烈），的作用：提高淬透性（强烈），n2、B的量：一般的量：一般0.005%n3、要求：钢液纯净，去、要求：钢液纯净，去O、N（加（加B之前）之前）n 因为易形成因为易形成BO、BN， B失去作用失去作用第七节第七节 抗磨用铸造低合金钢抗磨用铸造低合金钢n 要求：高硬度、强度及韧性。要求：高硬度、强度及韧性。n一、一、P-Fe3C抗磨钢抗磨钢n 高高C，Cr、Ni、Mo铸钢铸钢n C%=0.7， Cr、Mo稳定稳定P，Ni提高韧性提高韧性n 性能：高强度、韧性。耐磨性稍差。性能：高强度、韧性。耐磨性稍差。n二、二、M抗磨钢抗磨钢n 加入提高淬透性元

7、素，获得加入提高淬透性元素，获得M，提高硬度。，提高硬度。n C%：0.4-0.6%，Si、Mn、Cr、Mo、Nin 应用：大型铸钢件应用：大型铸钢件n三、三、A-B抗磨钢抗磨钢n 高高C、Si合金钢合金钢n C：0.6-0.9%，Si：2.4%，Mo：0.3%n组织：组织： A-B 等温淬火，等温淬火，A稳定（稳定（47%）n性能：高硬度，韧性性能：高硬度，韧性n A变形诱变变形诱变M。图。图7-4第八节第八节 低合金铸钢件的热处理低合金铸钢件的热处理n一、预先退火热处理一、预先退火热处理n 消除内应力、粗大组织、偏析消除内应力、粗大组织、偏析n二、淬火（正火）二、淬火（正火）n 加热温度高，保温时间长。加热温度高，保温时间长。n三、回火三、回火n 冷却速度快冷却速度快第九节第九节 低合金钢的铸造性能低合金钢的铸造性能n一、流动性一、流动性n 取决于取决于C，其它元素影响小（量少），其它元素影响小（量少）n二、收缩性二、收缩性n 热裂，冷裂。与碳钢相似。热裂，冷裂。与碳钢相似。第十节第十节 低合金钢的焊接性能低合金钢的焊接性能n一、含炭量的影响一、含炭量的影响n二、合金元素的影响二、合