项目2-3碳素钢+合金钢

1、第四节第四节 常用金属材料常用金属材料 -碳素钢与合金钢碳素钢与合金钢项目二项目二 选材与热处理选材与热处理碳素钢碳素钢l1、钢中常存元素对碳钢性能的影响、钢中常存元素对碳钢性能的影响Mn：脱氧、除：脱氧、除S，减少钢的脆性；提高强度硬，减少钢的脆性；提高强度硬度。度。Si：脱氧能力更强，有一定强化作用。：脱氧能力更强，有一定强化作用。S：形成：形成FeS，引起钢在锻压时开裂，引起钢在锻压时开裂热脆；热脆；Mn可与可与S生成生成MnS，有一定塑性。，有一定塑性。P：降低塑韧性，引起冷脆。：降低塑韧性，引起冷脆。l一般一般P、S都是有害元素，但也有有利的一面：都是有害元素，但也有有利的一面：在在

2、S、P含量较多时，由于脆性较大，切屑易含量较多时，由于脆性较大，切屑易于脆断而形成断裂切屑，避免粘刀现象，改善于脆断而形成断裂切屑，避免粘刀现象，改善切削加工性。切削加工性。碳钢的分类碳钢的分类l低碳钢：低碳钢：Wc0.25%l中碳钢中碳钢: 0.25% Wc 0.60%l高碳钢高碳钢: Wc 0.60%l碳素结构钢：用于制造工程构件和机械零件。碳素结构钢：用于制造工程构件和机械零件。 低中碳钢。低中碳钢。l碳素工具钢碳素工具钢: 用于制造刃具、量具、模具等。用于制造刃具、量具、模具等。 高碳钢高碳钢碳钢的牌号碳钢的牌号 Wc%牌号牌号牌号解释牌号解释普通碳素普通碳素结构钢结构钢0.060.3

3、8%Q+屈服点值屈服点值质质量等级量等级+脱氧方法脱氧方法质量等级质量等级:A、B、C、D中中D最好；脱氧方法：最好；脱氧方法：F沸腾钢，沸腾钢，b半镇静钢，半镇静钢，Z镇静钢，镇静钢，TZ特殊镇静特殊镇静钢钢优质碳素优质碳素结构钢结构钢0.080.75%平均含碳量的万平均含碳量的万倍（倍（+Mn+F）含含Mn量较高时才写量较高时才写Mn，沸腾钢时才写沸腾钢时才写F碳素工具碳素工具钢钢0.651.35%T+碳含量的千倍碳含量的千倍（+A）高级优质碳素结构钢时高级优质碳素结构钢时添添A铸造碳钢铸造碳钢0.150.6%ZG+屈服强度屈服强度抗拉强度抗拉强度碳钢的牌号碳钢的牌号 Wc%牌号牌号普通碳

4、素结构钢普通碳素结构钢 0.060.38%Q+屈服点值屈服点值质量等级质量等级+脱氧方法脱氧方法优质碳素结构钢优质碳素结构钢 0.080.75%用两位数表示碳含量的万分数用两位数表示碳含量的万分数（+Mn）碳素工具钢碳素工具钢0.651.35%T+碳含量的千分数（碳含量的千分数（+A）铸造碳钢铸造碳钢0.150.6%ZG+屈服强度屈服强度抗拉强度抗拉强度 工程构件用钢工程构件用钢-低合金结构钢低合金结构钢 低碳（低碳（0.2%） 机械零件用钢机械零件用钢合金工具钢合金工具钢合金刃具、模具、量具钢合金刃具、模具、量具钢特殊性能钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金渗碳钢合金

5、渗碳钢 0.10.25合金调质钢合金调质钢 0.250.5合金弹簧钢合金弹簧钢 0.450.7滚动轴承钢滚动轴承钢 0.951.15Wc合金结构钢合金结构钢一、合金结构钢一、合金结构钢（合金渗碳钢、调质钢、弹簧钢）（合金渗碳钢、调质钢、弹簧钢） Wc的万分数的万分数 + 合金元素合金元素 + WMe的百分数（的百分数（+A（高级优质高级优质）如，如，18Cr2Ni4WA 二、合金工具钢：二、合金工具钢： Wc的千分数的千分数 + 合金元素合金元素 + WMe的百分数的百分数（当（当Wc 1%时，不标时，不标Wc值。）值。）如，如，9SiCr、3Cr2W8V 三、滚动轴承钢：三、滚动轴承钢：G

6、+ Cr + 数字数字 + 合金元素合金元素 + WMe的百分数的百分数 （Cr含量的千分数）含量的千分数）如如GCr15，平均含铬量为，平均含铬量为1.5。 四、低合金四、低合金高强度高强度结构钢结构钢新牌号用（新牌号用（Q+屈服强度）来表示屈服强度）来表示如旧牌号的如旧牌号的16Mn为新牌号的为新牌号的Q345。 l120CrMnTi：表示平均含碳量为：表示平均含碳量为0.20%，主，主要合金元素要合金元素Cr、Mn含量均低于含量均低于1.5%，并含有，并含有微量元素微量元素Ti的合金结构钢；的合金结构钢；l260Si2Mn：表示平均含碳量为：表示平均含碳量为0.60%，主，主要合金元素要

7、合金元素Mn含量低于含量低于1.5%，Si含量为含量为1.52.5%的合金结构钢。的合金结构钢。 9Cr2；ZG310-570；20CrMnTi；W9Mo3Cr4V ；50CrVA ； 18Cr2Ni4WA ；40Cr；GCr9；15Cr； Q255A；T7A；Q345；60Si2CrVA；30CrMnSi ； 08F；GCr15SiMn； 35；T13； ZG200-400；38CrMoAlA；CrWMn；Q195；Q195；Q255 A08F；35T7A；T13；ZG310-570；ZG200-40020CrMnTi；15Cr；18Cr2Ni4WA；GCr9；GCr15SiMn；40Cr；

8、38CrMoAlA； 30CrMnSi；50CrVA；60Si2CrVA；9Cr2； CrWMn；W9Mo3Cr4VQ345普通碳素结构钢：普通碳素结构钢：优质碳素结构钢：优质碳素结构钢：碳素工具钢：碳素工具钢： 铸钢：铸钢：合金渗碳钢：合金渗碳钢：滚动轴承钢：滚动轴承钢：合金调质钢：合金调质钢：合金弹簧钢：合金弹簧钢：合金工具钢：合金工具钢： 低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢Q34520CrMnTi；15Cr；18Cr2Ni4WA40Cr；38CrMoAlA； 30CrMnSi50CrVA；60Si2CrVAGCr9；GCr15SiMnZGMn131机械零件用钢机械零件用钢Wc(%)热处

9、理方法热处理方法性能性能用途特点用途特点钢号举例钢号举例合金渗合金渗碳钢碳钢0.10.25渗渗C+淬火淬火+低回低回内韧外硬内韧外硬5864HRC齿轮、凸轮、齿轮、凸轮、曲轴曲轴20CrMnTi合金调合金调质钢质钢0.250.5调质调质良好综合力良好综合力学性能学性能轴、连杆螺栓轴、连杆螺栓 40Cr调质调质+表面表面淬火淬火+低回低回内韧外硬内韧外硬5263HRC轴、机床齿轮轴、机床齿轮40Cr、调质调质+渗渗N内韧外硬内韧外硬6872HRC精密丝杠、磨精密丝杠、磨床主轴、床主轴、镗杆镗杆38CrMoAlA合金弹合金弹簧钢簧钢0.450.7淬火淬火+中回中回弹性好弹性好各种弹簧各种弹簧60S

10、i2Mn滚动轴滚动轴承钢承钢0.951.15淬火淬火+低回低回高硬度高硬度,耐磨耐磨,高的疲劳强高的疲劳强度度滚动轴承中的滚动轴承中的滚动体、内外滚动体、内外套圈套圈GCr15、GCr15SiMn选材并制定加选材并制定加工路线工路线l60mm的重型汽车板簧的重型汽车板簧l20CrMnTi；GCr15； 15Cr；Cr12MoV；35SiMn；GCr15SiMn；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T12、15、38CrMoAlA55SiMnMoVNb下料下料锻造锻造退火或正火退火或正火粗、半精加粗、半精加工工淬火淬火

11、中温回火中温回火 精加工精加工 l地脚螺栓地脚螺栓 l拖拉机轴承拖拉机轴承l精密丝杠精密丝杠l汽车变速箱齿轮；汽车变速箱齿轮；l机床变速箱齿轮机床变速箱齿轮l20CrMnTi；15Cr；Cr12MoV；GCr15SiMn；9Mn2V；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、38CrMoAlA、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T12、15、 GCr15SiMnl地脚螺栓地脚螺栓 40Cr、 45l拖拉机轴承拖拉机轴承GCr15SiMnl精密丝杠精密丝杠38CrMoAlAl汽车变速箱齿轮汽车变速箱齿轮20CrMnTi；l机床变速箱齿轮机床变速箱齿轮40Cr

12、、45l20CrMnTi；15Cr；Cr12MoV；GCr15SiMn；9Mn2V；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、38CrMoAlA、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T12、15、 GCr15SiMnl为下列钢号进行分类为下列钢号进行分类l08F；Q195；9Cr2；ZG310-570；20CrMnTi；W9Mo3Cr4V；35；40Cr；50CrVA；GCr9；15Cr； Q255 A；T7A；60Si2CrVA；CrWMn； 30CrMnSi ；GCr15SiMn；38CrMoAlA； T13； ZG200-400；18Cr2Ni4WA；

13、HT350碳素结构钢：碳素结构钢：Q195Q195；Q255 AQ255 A；优质碳素结构钢：优质碳素结构钢：08F08F；3535碳素工具钢：碳素工具钢： T7AT7A；T13T13；合金工具钢：合金工具钢： 9Cr2 9Cr2； CrWMn CrWMn；W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V铸钢：铸钢：ZG310-570ZG310-570；ZG200-400ZG200-400灰铸铁：灰铸铁：HT350合金渗碳钢：合金渗碳钢：20CrMnTi20CrMnTi；15Cr15Cr；18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA；合金弹簧钢：合金弹簧钢：50CrVA50CrVA；60Si2CrVA60Si2CrVA；滚动轴承钢：滚动轴承钢：GCr9GCr9；GCr15SiMnGCr15SiMn； 合金调质钢：合金调质钢：40Cr40Cr；38CrMoAlA38CrMoAlA； 30CrMnSi30CrMnSi；l解释各钢种牌号的含义，如：解释各钢种牌号的含义，如：l（1）20CrMnTi：表示平均含碳量为：表示平均含碳量为0.20%，主要合金元素主要合金元素Cr、Mn含量均低于含量