合金钢分类以及用途

1、第五章合金钢、51合金元素在钢中的主要作用52合金钢的分类和品种53合金结构钢54合金钢工具钢55特殊性能钢*56钢的火花鉴别(实验)，合金钢是以碳钢为基础，为改善钢的性能，在冶炼时在目的地添加了一种或多种合金元素的钢。 性能：具有高力学性能、淬火性和回火稳定性等特殊性能，如耐热、耐酸、耐腐蚀性。 51合金元素在钢中的主要作用是：一、强化铁素体二，形成合金碳化物，微细化晶粒，提高钢的淬火性，提高钢的回火稳定性，一、强化铁素体，大部分合金元素(除铅)溶解于铁素体，形成合金铁素体。 合金元素和铁的晶格类型和原子半径的不同，引起铁素体的晶格应变，产生固溶强化作用，提高合金钢中的铁素体的强度、硬度，降

2、低塑性和韧性。 二、形成合金碳化物，1合金渗碳体、锰、铬、钼、钨等弱，中强碳化物形成元素一般有形成合金渗碳体的倾向，合金渗碳体比渗碳体稍稳定，硬度也稍高，能显着提高低合金钢的强度2特殊的碳化物、钒、铌、钛等强碳化物形成元素能与碳形成特殊的碳化物，特殊的碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度和耐磨损性，更稳定且不易分解。 三、细化晶粒，大多数合金元素对钢在加热时抑制奥氏体晶粒的生长，达到了细化晶粒的目的。 作为强碳化物形成元素的铌、钒、钛等碳化物，铝(Al )在钢中形成的AlN和Al2O3的微细质点强烈阻碍奥氏体粒的生长，合金钢在热处理后得到比碳钢细的粒。 四、提高钢的淬火性，除钴外，所有合金元

3、素溶解于奥氏体后，增加过冷却奥氏体的稳定性，延迟向珠光体的相变，使c曲线向右偏移，减少钢的临界冷却速度，提高钢的淬火性。 作为提高淬火性的合金元素，经常使用钼、锰、铬、镍(Ni )和硼(b )等。 五、提高钢的回火稳定性，回火稳定性淬火钢在回火时抵抗软化的能力。 52合金钢的分类和品种，一、合金钢的分类二，合金钢的品种，一、合金钢的分类，一用途分类，合金结构钢合金钢特殊性能钢，二合金元素总含量分类，低合金钢：合金元素总含量5。 中合金钢：合金元素总含量510高合金钢：合金元素总含量10、二、合金钢品牌、两位数字(碳含量)元素符号(或汉字)数字表示。 前两位数字表示钢的平均碳含量万点。 元素符号

4、(或汉字)表示钢中包含的主要合金元素。 后面的数字表示元素的含量。 合金元素的含量不足1.5时不是标准，平均含量为1.52.5、2.53.5%时，对应的地标多为2、3、1合金结构钢，2合金钢多为优质钢，不需要特别的表示。 合金钢为高级高品质钢或特级高品质钢时，分别在品种的末尾用a、e表示。 如果需要，可以在编号的末尾附加表示产品用途、特性或处理方法的字符。 与3合金工具钢、合金结构钢的差异只是碳含量的表示方法，平均碳含量的千分率用1位数字表示，碳含量为1.0时不表示。 合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同，平均铬含量小于1%时，在铬含量(千分率)前加数字“0”。 4高速钢、碳含量没有显示，例

5、如W18Cr4V钢的平均碳含量是0.70.8。 5特殊性能钢、不锈钢或耐热钢的品种用两位或三位的阿拉伯数字来表示碳含量的最佳控制值(以万分之数或十万分之数)，合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同，材料只规定碳含量的上限时，如果碳含量的上限为0.10%，则为上限值的3/4如：06Cr18Ni9那样，碳含量为0.08%以下、平均铬含量为18%、镍含量为9%的镍铬合金； 12Cr17表示碳含量为0.15%以下、铬含量为17%的高碳铬不锈钢。 当碳含量的规定仅限于上下时，用平均碳含量表示(两位数、万点数计)。 例如20Cr13的碳含量为0.160.25%，平均碳含量为0.20%，铬含量为13%。 在

6、不锈钢中有意添加铌、钛、锆、氮等元素时，虽然含量低，但用品牌表示。 例如022Cr18Ti是碳含量为0.03%以下、最佳控制值为0.022%、铬含量为18%、钛含量小于1.0%的不锈钢. 在碳含量上限为0.03%、(超低碳)的情况下，碳含量的最佳控制值(十万分数计)为： 015Cr19Ni11的碳含量的上限为0.02%，最佳控制值为0.015%； 平均铬含量为19%、镍含量为11%的极低碳不锈钢。 特殊专用钢，为了表示钢的用途，在钢的品种前冠以中文拼音文字，不含碳量，合金元素含量的标记也与上述不同。 例如，滚动轴承钢中的高铬轴承钢前面显示“g”，不显示像GCr15一样的碳量。 另外，品牌铬元素

7、后面的数字表示铬含量的千分率，其他元素还以百分比表示。 GCrl5SiMn表示铬含量为1.5，硅、锰含量均小于1.5的滚动轴承钢。 易切削钢也是在品牌前加上拼音字母“y”，像“Y15”一样表示碳含量0.15的易切削钢。6特殊专用钢、53合金结构钢、一、低合金结构钢二、合金渗碳钢三、合金调质钢四、合金弹簧钢五、滚动轴承钢、合金结构钢用于各种工程结构部件和制造各种机械部件的钢。 另一方面，低合金结构钢通过在碳结构钢中加入少量合金元素而形成低合金结构钢。 经常添加的合金元素有锰(Mn )、硅(Si )、钛(Ti )、铌(Nb )、钒(v )等。 低合金结构钢的碳含量低，一般为0.100.25。 在热

8、轧退火和正火状态下使用，一般不进行热处理。 低合金结钢的应用，二、合金渗碳钢、合金渗碳钢经渗碳淬火低温回火处理后，用于制造具有外硬内韧性性能、优异耐磨性、耐疲劳性和冲击载荷作用的零件，碳含量在0.100.25之间，添加合金元素主要提高钢的淬火性其典型的热处理工艺是渗碳淬火低温回火。 合金渗碳钢的应用，三、合金调质钢，碳含量一般为0.250.50，属于碳合金钢。 添加少量铬、锰、硅、镍、硼等合金元素，提高钢的淬火性，强化铁氧体，提高韧性。 加入少量的钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可以阻止奥氏体晶粒生长，提高钢的回火稳定性，进一步改善钢的性能。 热处理工艺为调质(淬火高温回火)。 合金调制钢的应

9、用，四、合金弹簧钢，碳含量一般为0.450.70。 可以添加的合金元素有锰、硅、铬、钒、钨等。 合金弹簧钢的应用，五，滚动轴承钢主要用于制造各种滚动轴承内外圈和滚动体(球、滚子、滚针)，也用于制造各种工具和耐磨部件。 滚动轴承钢必须具有高硬度和耐磨性，高弹性极限和接触疲劳强度，充分的韧性和一定的耐腐蚀性。 轴承钢是高级优质钢。 滚动轴承钢的热处理包括事前热处理和最终热处理。 事前热处理采用球状化退火，最终热处理为淬火低温回火。 滚动轴承钢的应用，54合金工具钢、一、合金刀具钢二、合金模具钢三、合金计量钢，一、合金刀具钢、合金刀具钢主要用于车刀、立铣刀、钻头等各种金属切削工具的制造。 刀具钢要求

10、高硬度、耐磨损性、高热硬性、充分的强度和韧性等。 1低合金刀具钢、低合金刀具钢是在碳工具钢中加入了少量合金元素的钢。加入铬、锰、硅等元素，以提高钢的淬火性的同时，提高钢的强度为目的。 加入钨、钒等强碳化物形成元素，提高钢的硬度和耐磨耗性，防止加热时过热，保持晶粒细小。 低合金刀具钢的预热处理为球状化退火，最终热处理为淬火低温回火。 低合金刀具钢的应用，2高速钢，高红硬性，高耐磨性的高合金工具钢。 钢中含有很多碳(0.71.50 )和钨、铬、钒、钼等强碳化物形成元素。 高碳含量：保证形成足够量的合金碳化物，使高速钢具有高硬度和耐磨性。 w、Mo :提高钢的红硬性的主要元素。 铬：提高钢的淬火性。

11、 钒：提高钢的硬度、耐磨性和红硬性，能使晶粒微细化。 高速合金钢的应用，双热模具钢，热模具钢制造通过高温成形金属的模具，如热锻模具、热挤压模具、模具等。 热模具钢必须具有高强度、韧性、高温耐磨性和热稳定性，并具有高耐热疲劳性能。 热模具钢的最终热处理是淬火中温回火(或高温回火)，保证充分的韧性。 二、合金模具钢，制造模具的钢称为模具钢。 1冷模钢、冷模钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具，例如，冲裁模、拉伸型、弯曲型、拉伸型等。 小型冲压模具、热锻模具、模具和挤压模具、3塑料型钢，中国目前在生产中普及了十多种新型塑料型钢，形成了中国的塑料型钢系统。 塑料模具对材料强度和韧性的要求比冷成形模和热

12、成形模低，注射成形零件形状复杂，塑料模具淬火后加工困难，有时不能加工。 请选择热处理变形小的材料。 塑料模具的模腔复杂，切削加工量大，应该具有良好的切削加工性能。 塑料模具型腔表面质量要求高，材料必须具有良好的研磨性能和蚀刻性。 使用塑料模具时多向型腔中添加各种化学添加剂，因此模具材料需要良好的耐腐蚀性能。 塑料制品和塑料模具、三、合金测定器钢、测定器是测定工件尺寸的工具，其工作部分使用的钢材一般要求高硬度、高耐磨性、高尺寸稳定性和充分的韧性。 55特殊性能钢、一、不锈钢二、耐热钢三、耐磨钢、一、不锈钢、不锈钢主要是指对空气、水、盐水溶液、酸及其他腐蚀性介质具有高度化学稳定性的钢。 不锈钢是不

13、锈钢和耐酸钢的总称，能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢，在一部分化学介质(例如酸类)上能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。 常用不锈钢按化学成分分别分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢等. 金相组织的特点可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢等。 1奥氏体不锈钢，碳含量低(0.15 )，铬含量18，镍9，该不锈钢被称为188型不锈钢，属于镍铬合金。 常用的奥氏体不锈钢有12Cr18Ni9、06Cr18Ni9N等。 2马氏体不锈钢，钢中的碳含量为0.101.20，淬火后得到马氏体，属于铬系不锈钢。 淬火、回火后使用。 马氏体不锈钢的耐腐蚀性、塑性和焊接性虽然比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢差，但由于结合了较

14、好的力学性能和一般的耐腐蚀性，被广泛应用。 马氏体不锈钢在锻造后退火，降低硬度，改善切削加工性。 冲压后也进行退火消除硬化，提高塑性，更容易加工。 3铁素体系不锈钢、碳含量0.12、铬含量11.5030之间，属于铬系不锈钢。 铬是缩小奥氏体相域的元素，在这种钢中可以得到单相铁素体组织。 耐大气和耐酸性强，高温耐酸性良好，特别是耐应力腐蚀性良好，但力学性能比马氏体不锈钢差，塑性比奥氏体不锈钢差。二、耐热钢、耐热钢在高温下具有良好的化学稳定性和高强度，能很好地适应高温条件的特殊性能钢。 钢的耐热性包括高温耐氧化性和高温强度两个指标。 高温下耐高温介质的腐蚀的钢称为抗氧化钢，即使在高温下也具有充分力学性能的钢称为热强钢。 耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。 常用的抗氧化钢有40Cr9Si2、06Cr13Al等。 典型的热强钢是40Cr14Ni14W2Mo。 三、耐磨钢、耐磨钢在巨大压力和强冲击载荷下硬化的高锰钢。 耐磨钢的代表性品牌为ZGMn13，其化学成分特征为高碳(碳含量为0.9%1.4% )、高锰(锰含量为11% )。 为了得到高锰钢单相的奥氏体组织，需要对其进行“水韧性处理”。 水韧性处理是指，将高锰钢加热到10001100，保持一定时间，使碳化物溶解到奥氏体中后，进行水冷，得到单相奥氏体。 知道耐磨钢的应用，*56钢的火花鉴别(实验)，一、实验目的1