第4章 合 金 钢.ppt

1、第四章 合金钢,第四章 合 金 钢,第四章 合金钢,第四章 合 金 钢,第一节 合金钢的分类和编号第二节 合金结构钢,在冶炼碳钢时有目的地加入一种或几种合金元素所得到的特定性能的钢。称为合金钢。,合金钢具有较高的机械性能，工艺性能或化学、物理性能。现代工业的不断发展，碳钢往往不能满足零件高机械性能的要求，因此，生产上往往要求选用合金钢。但合金元素的加入使冶炼、铸造、焊接及热处理工艺变得复杂了，成本也提高了。因此，在选材时若碳钢能满足性能要求，就不要选用合金钢。,在合金钢中常加入的合金元素有：锰、硅、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铝、硼和稀土等。,第四章 合 金 钢,一、合金钢的分类和编号,1.分类,

2、1）按化学成份分类:, 低合金钢 含合金元素总量5% 中合金钢，含合金元素总量 （510）% 高合金钢，含合金元素总量10%,2）按钢中所含主要合金元素的种类分类:,可分为锰钢；硅钢；铬钢；铬镍钢；铬锰钢；铬钼钢和硼钢等。,3）按组织分类: 按正火后的组织分有： 奥氏体钢； 铁素体钢； 珠光体钢； 马氏体钢等。,4）按用途分类: 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢,第四章 合金钢,第四章 合金钢,2、合金钢的编号,我国规定合金钢的编号表示方法：以汉字牌号和字母牌号同时并用，这样容易识别和标记。,1）合金结构钢： 编号原则“数字 +化学元素 +数字”。前两位数字表示平均含碳量的万倍；元素符号代表

3、钢中含的合金元素，其后数字表示该元素平均质量的百倍，当其平均质量分数WMe1.5%时一般只标出元素符号而不标数字，当其WMe1.5% 、 2.5% 、3.5%时则在元素符号后相应标出2、3、4。如 60si2Mn钢，表示平均Wc=0.6%,平均Wsi=2%,平均WMn,1.5%的合金结构钢.如为高级优质钢，则在钢号后面加符号“A”。,2）合金工具钢： 表示方法与合金结构钢相似，区别仅在于含碳量的表示方法不同。当平均Wc1% 时，牌号前面用一位数字表示平均含碳质量分数的千倍，当平均Wc1%时，牌号中不标碳含量。又如W6Mo5Cr4V2和CW6MO5Cr4V2等。含碳量高的前面冠以“C”,第四章

4、合金钢,二、合 金 结 构 钢,1、低合金高强度结构钢,3）特殊性能钢： 表示方法与合金工具钢基本相同。只是当其平均 Wc0.03%,和 Wc0.08%, 在牌号前分别冠以“00”及“0”。如0Cr19Ni9,合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，适当加入一种或几种合金元素而获得的钢。用于制造重要的工程构件和机械零件，是用途最广、用量最大的一类合金钢。 根据用途和热处理方法的不同，常用的合金结构钢有以下几种,4）滚动轴承钢： 高碳高铬轴承钢属于专用钢，为了表示其用途，在牌号前加“G”（汉语拼音“滚”的首字母），如GCr15SiMn钢，表示平均WCr=1.5%, Wsi和WMn都小于1.5%的滚动轴

5、承钢.,第四章 合金钢,2、合金渗碳钢,这种钢的成份特点是: 低碳（ Wc0.20% ）低合金（一般合金元素总量 WMc3% ） 性能特点是: 具有较高的屈服强度与良好的塑性和韧性 良好的焊接性 较好的耐蚀性。广泛用于桥梁、船舶、车辆、建筑等。性能及用途见P314附表2,是指经渗碳、淬火、低温回火后使用的钢。,其成份特点是: 碳素渗碳钢（ Wc=0.10% 0.20% ）由于淬透性低，仅能在表面获得高硬度，而心部得不到强化，所以只适用于较小的渗碳件。 性能特点是: 高硬度，具有较高的耐磨性和接触疲劳强度。 心部具有高韧性和足够高的强度。 具有良好的热处理性能,淬透性也较好.性能及用途见P315

6、附表3,第四章 合金钢,4、合金弹簧钢,5、滚动轴承钢,3、合金调质钢,调质钢是中碳钢，经（淬火+高温回火）调质后使用。主要用于制造对综合机械性能，即强度与韧性要求高的零件。 其（Wc=0.25% 0.50% ）如40Cr是典型的合金调质钢。 祥见 P315 附表4,弹簧钢是指用来制造各种弹簧和弹性元件的钢。利用弹性变形时所储存的能量起缓冲减振作用。以驱动机械完成规定动作。 合金弹簧钢的（Wc=0.45% 0.70% ）之间。,按成型工艺不同可分为： 热卷型弹簧 冷卷型弹簧,用于作滚动轴承的滚动体（滚针、滚柱、滚珠）内外圈专用钢。称为轴承钢。 平均（Wc=0.95% 1.15% ） 如GCr1

7、5、GCr15SiMn用得最多。,第四章 合 金 钢,第三节 合金工具钢第四节 特殊性能钢,第四章 合金钢,三、合金工具钢,虽然碳素工具钢用容易加工，价格便宜。但其热硬性差，淬透性低，且易开裂。所以常用合金工具钢。 用于制造刃具、模具、量具等工具的钢。称为工具钢。 对工具钢基本性能的要求是高硬度，高热硬性，高耐磨性足够的强度、韧性以及小的变形量等。,1、合金刃具钢 主要指用制造刀具，如车刀，铣刀，钻头、丝锥等切削刀具的钢种。,对刃具钢的性能要求是： 1）高硬度 2）高耐磨性 3）高热硬性 4）足够的强度、塑性和韧性。,刃具钢又分两类： 低合金工具钢 高速钢,第四章 合金钢,2、合金模具钢,根据

8、工作条件不同，模具钢分为冷作模具钢和热作模具钢, 冷作模具： 用于制造使金属在冷态下产生变形的模具，如冷冲模，冷挤压模，拉丝模，冷镦压模等,性能要求：高强度、硬度，良好的耐用磨性和足够的韧性，热处理变形小。 Cr12是最常用的冷作模具钢。, 热作模具钢： 用于制造使加热状态下的属金变形的模具。 如，热锻模，热挤压模、压铸模、热镦模等。,性能要求：具有高热硬性和高温耐磨性，良好的综合力学性能，高的热疲劳强度和良好的抗氧化能力，还要具有高的淬透性、导热性。,为达上述要求，热作模具钢一般是中碳合金钢,其（Wc=0.03% 0.06% ），以具有高强度、高硬度（35 52HRC）、高韧性和高耐热疲劳强度。最常用的热压模具钢是3Cr2W8V,第四章 合金钢,四、 特 殊 性 能 钢,它是指具有特殊物理、化学或力学性能的合金钢。,其种类很多，在机械制造行业中应用较多的是不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。,1、不锈钢 铁素体型不锈钢 马氏体型不锈钢 奥氏体型不锈钢,2、耐热钢,在高温下具有一定的热稳定性和热强性的钢。按性能可分为抗氧