金属工艺学公开课教案

1、合金钢简介合金钢简介 合金钢的分类、牌号及用途湄洲湾职业技术学校 机械组：林新池 上节回顾上节回顾碳素钢按钢中的含碳量分类按钢的质量分类按用途分类低碳钢 Wc 0.6%强度、硬度、耐磨性好，用于各种工模具。普通碳素钢 Ws0.05%,Wp0.045%优质钢 Ws 0.035%, Wp 0.035%高级优质钢 Ws 0.02%. Wp 0.03%碳素结构钢 碳素工具钢 T7， T10A ，T12铸钢 ZG400普通 Q235-A*F Q275-A*b优质 08 10 25 45 55 思考思考 我们知道，碳钢当中是存在杂质元素Si、Mn、S、P等，当wsi0.37% wMn=0.25%-0.8%

2、时对力学性能影响不大。但作为合金元素，当他们的含量高时，或者含有其他的一种或多种金属元素时，它还是碳钢碳钢么？合金钢合金钢：为了改善钢的某些性能，特意加入一种或几种合金元素所炼 成的钢。第第三讲三讲 合合 金金 钢钢 一、分类一、分类1、按含合金元素量多少、按含合金元素量多少：（1）低合金钢）低合金钢（2）中合金钢）中合金钢（3）高合金钢）高合金钢W含量含量10%W含量含量=5%10%2、按用途分：、按用途分： （1）合金结构钢）合金结构钢轴、齿轮、钢筋、型钢等轴、齿轮、钢筋、型钢等轴齿轮钢筋刀具、模具、手用工具等刀具、模具、手用工具等（2）合金）合金工具工具钢钢车刀衣架模具不锈钢、耐热钢、耐

3、蚀钢等不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等（3）特殊性能钢特殊性能钢钢管接头不锈钢耐热钢铸件二、合金元素在钢中的作用二、合金元素在钢中的作用 常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钒、钨、钴、钛、铅和其他元常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钒、钨、钴、钛、铅和其他元素等。这些合金元素的加入，使钢的性能得到提高，但成本也相应的提高。素等。这些合金元素的加入，使钢的性能得到提高，但成本也相应的提高。1、与、与铁铁作用：固溶于铁素体中，固溶强化，作用：固溶于铁素体中，固溶强化，提高钢的提高钢的力学性能力学性能。2、与、与碳碳作用：作用：固溶于铁素体；固溶于铁素体；形成碳化物，形成碳化物，提高提高b（抗拉强度）（

4、抗拉强度）.总的看来：总的看来：在碳钢的基础上，加入些合金元素，提高淬透性，提高综在碳钢的基础上，加入些合金元素，提高淬透性，提高综合合 力学性能，满足使用要求力学性能，满足使用要求。三三、合金钢牌号的组成、合金钢牌号的组成 合金钢的牌号是按照合金钢中平均碳的质量分数、所含合金元素的种类（元素符号）及其质量分数、质量级别来编制的。1.1.合金元素符号最前面的数字表示平均碳的质量分数；合金元素符号最前面的数字表示平均碳的质量分数；2.2.合金元素符号后的数字表示合金元素的含量；合金元素符号后的数字表示合金元素的含量；3.3.在牌号尾部加符号在牌号尾部加符号“A”“A”，表示为高级优质合金钢。，表

5、示为高级优质合金钢。合金结构钢的合金结构钢的牌号：标出牌号：标出 含碳量含碳量WC，化学元素化学元素符号符号和和含量含量两位数字两位数字+元素符号元素符号+数字数字金属元素的平均含量金属元素的平均含量1.5%不标出不标出 1.5%2.5%用用 2表示表示2.5%3.5%用用 3表示表示主加主加的金属的金属元素元素WC的万分之几的万分之几例如：例如：60Si2Mn 表示碳的平均质量分数为表示碳的平均质量分数为0.6%，硅的平均质量，硅的平均质量分数为分数为1.5%-2.5%，锰的平均质量分数小于，锰的平均质量分数小于1.5%的合金结构钢的合金结构钢三三、合金、合金结构钢结构钢 根据性能用途性能用

6、途和热处理方式和热处理方式不同不同合金结构钢又可分为低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调制钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢五种。1、低合金高强度钢、低合金高强度钢：（：（也称也称低合金钢低合金钢）u 成分：成分：合金元素总量5%u 性能：性能：良好的塑性和较高的强度u 用途用途：主要用于桥梁、井架、电视塔架、船舶等。u 牌号含义牌号含义：例如 Q295 表示屈服强度不小于295MPa的低合金高强度钢。常用的牌号有：Q295 ；Q345 ； Q390 ；Q420；Q460思考：低合金高强度钢与普通碳素结构思考：低合金高强度钢与普通碳素结构钢的区别？钢的区别？ 与碳素结构钢相比，它具有较高的屈服强度、良好的

7、塑性和韧性、良好的焊接性和耐蚀性，一般在热轧或正火状态下使用。常用的牌号有：20Cr; 20CrMnTi； 2、合金渗碳钢、合金渗碳钢（指经过渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢指经过渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢）u 成分成分：WC0.25%；目的保证心部有良好的塑性、韧性。u 性能性能：外硬内韧的性能，用于承受冲击的耐磨件。u 用途用途：汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等u 牌号含义牌号含义： 20Cr表示碳的平均质量分数为0.2%，铬的平均质量分数为小于1.5%的合金渗碳钢。凸轮轴变速齿轮活塞销常用的牌号有：40Cr、35CrMo、38CrMoAl、40CrNiMoA 3

8、、合金、合金调质调质钢钢（指经过调质处理后的中碳合金结构钢指经过调质处理后的中碳合金结构钢）u 成分成分：Wc=0.25-0.50%u 性能性能：具有良好综合力学性能u 用途用途：汽车、拖拉机、机床等上的齿轮、轴类件、连杆、高强度螺栓等u 牌号含义牌号含义： 35CrMo表示碳的平均质量分数为0.35%，铬的平均质量分数为小于1.5%，钼的平均质量分数为小于1.5%的合金调质钢。涨断式连杆高强度螺栓 4、合金、合金弹簧弹簧钢钢（指经过调质处理后的中碳合金结构钢指经过调质处理后的中碳合金结构钢） 常用的牌号有：60Mn、60Si2Mn、50CrVAu 成分成分：Wc=0.5-0.7% u 性能性

9、能：具有较高的屈服点，弹性极限、抗疲劳性能好。u 用途用途：用于制造弹簧或者其他弹性零件u 牌号含义牌号含义： 60Si2Mn表示碳的平均质量分数为0.6%，硅的平均质量分数为1.5%-2.5%，锰的平均质量分数小于1.5%的合金弹簧钢。 5、滚动轴承滚动轴承钢钢（应用在高速运转中应用在高速运转中）u 成分成分：Wc=0.95-1.1%u 性能性能：较高的抗压强度、接触疲劳强度、耐磨性和耐蚀性u 用途用途：制造各类滚动轴承套圈和滚动体的钢u 牌号含义牌号含义： GCr6表示铬的平均质量分数为0.6%的滚动轴承刚 常用的牌号有：GCr6、GCr9、GCr15合金结构钢的合金结构钢的牌号牌号的表示

10、方法：的表示方法：一一位数字位数字或无或无+元素符号元素符号+数字数字金属元素的平均含量金属元素的平均含量1.5%不标出不标出 1.5%2.5%用用 2表示表示2.5%3.5%用用 3表示表示主加主加的金属的金属元素元素一位数字：一位数字：Wc1% 如如: Cr12、Cr12MoVWc(千分之几)五五、特殊性能钢特殊性能钢一、不锈钢一、不锈钢 具有抵抗大气或其他介质腐蚀的钢称为具有抵抗大气或其他介质腐蚀的钢称为 不锈钢。不锈钢。WCr12%二、耐磨钢二、耐磨钢 是指在冲击和磨损条件下使用的高锰钢。是指在冲击和磨损条件下使用的高锰钢。三、耐热钢三、耐热钢 是指在高温下具有高的化学稳定性和热强性的

11、特殊钢。是指在高温下具有高的化学稳定性和热强性的特殊钢。 特殊性能钢牌号表示方法与合金工具钢基本相同。只是当W（C）0.08%及W（C）0.03%时，在牌号前面分别冠以“0”及“00”，例如0Cr18Ni9，00Cr30Mo2。 小结小结合金钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢1.低合金高强度钢低合金高强度钢 Q295 ；Q345 ； Q390 ；Q420； 主要用于桥梁、井架、电视塔架、船舶等2.合金渗碳钢合金渗碳钢 20Cr; 20CrMnTi 主要用于变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等3.合金调质钢合金调质钢 40Cr、35CrMo、38CrMoAl机床上的齿轮,轴类件、连杆、高强度螺栓等不锈钢 耐磨钢耐热钢铬不锈钢：如1Cr13、2Cr13铬镍不锈钢：如1Cr18Ni9Ti 4.合金弹簧钢合金弹簧钢 60Si2Mn、50CrVA用于制造弹簧或者其他弹性零件5.滚动轴承钢滚动轴承钢 GCr6、GCr9、GCr15（Wcr=？）强度、硬度、耐磨性好，用于各种工模具。一位数字：一位数字：Wc1% 如如: Cr12、Cr12MoV 思考题1. (2005