《大學材料合金鋼》課件

第7章合金鋼7.1合金元素在鋼中的主要作用7.2合金鋼的分類和牌號7.3合金結構鋼7.4合金工具鋼7.5特殊性能鋼1精選ppt第7章合金鋼7.1合金元素在鋼中的主要作用1精選ppt第7章合金鋼工業(yè)用鋼按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼是指含碳量低于2.11%的鐵碳合金。合金鋼是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎上有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合金。

2精選ppt第7章合金鋼工業(yè)用鋼按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。1、Mn:0.8%時為雜質(zhì),是有益元素。作用為：

①強化鐵素體；②消除硫的有害作用。一、雜質(zhì)元素對性能的影響鋼中的雜質(zhì)一般是指Mn、Si、P、S。是由原料帶入或脫氧殘留的元素。7.1合金元素在鋼中的主要作用3精選ppt1、Mn:0.8%時為雜質(zhì),是有益元素。作用為：一、①強化鐵素體；②增加鋼液流動性。3、S：是有害元素。常以FeS形式存在。易與Fe在晶界上形成低熔點共晶(985℃)，熱加工時(1150~1200℃)，由于其熔化而導致開裂，稱熱脆性.鋼中的硫應控制在0.045%以下.2、Si：0.5%時為雜質(zhì)，是有益元素。作用為：

合金晶界的低熔點硫化物共晶4精選ppt①強化鐵素體；2、Si：0.5%時為雜質(zhì)，是有益元素。Mn可消除硫的有害作用,FeS+Mn→Fe+MnS，MnS熔點高(1600℃)。4、P：也是有害元素。能全部溶入鐵素體中，使鋼在常溫下硬度提高，塑性、韌性急劇下降，稱冷脆性。P一般控制在0.045%以下.鋼中的MnS夾雜比利時阿爾伯特運河鋼橋因磷高產(chǎn)生冷脆性于1938年冬發(fā)生斷裂墜入河中5精選pptMn可消除硫的有害作用,鋼中的MnS夾雜比利時阿爾伯特運河鋼㈠對鋼中基本相的影響1、溶于鐵素體，起固溶強化作用二、合金元素在鋼中的作用對鐵素體沖擊韌性影響非碳化物形成元素及過剩的碳化物形成元素都溶于鐵素體，形成合金鐵素體。（除Pb外）Si、Mn對強度、硬度提高顯著。Cr、Ni在適當范圍內(nèi)提高韌性。6精選ppt㈠對鋼中基本相的影響二、合金元素在鋼中的作用對鐵素體沖擊韌2、形成碳化物，起強化相作用合金元素與碳的親和力從大到小的順序為：

Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。⑴

Ti、Nb、V為強碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性高，如TiC、VC等。

鋼中碳化物7精選ppt2、形成碳化物，起強化相作用⑴Ti、Nb、V為強碳化物形⑵

W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。⑶

Mn、Fe為弱碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。合金滲碳體，如（Fe，Mn）3C、（Fe，Cr）3C等8精選ppt⑵W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點（二）對鋼中相變過程的影響1、對奧氏體晶粒長大傾向的影響：碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大。Mn、P促進長大。9精選ppt（二）對鋼中相變過程的影響碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒2、對C曲線和淬透性的影響：除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素均使C曲線右移，淬透性提高。常用提高淬透性的元素為Mn、Si、Cr、Ni、B。合金元素對鋼淬透性的影響10精選ppt2、對C曲線和淬透性的影響：合金元素對鋼淬透性的影響10精選淬火碳鋼回火時的硬度變化3、對回火轉變的影響提高耐回火性：淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱耐回火性。合金元素能阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。當回火硬度相同時，合金鋼比同含碳量碳鋼回火溫度高。如果同溫度回火，合金鋼硬度比碳鋼高。11精選ppt淬火碳鋼回火時的硬度變化3、對回火轉變的影響當回火硬度7.2合金鋼的分類和編號7.2.1鋼的分類1、按化學成分分

中碳鋼0.3~0.55%C高碳鋼≥0.6%C低碳鋼

≤0.25%C低合金鋼合金元素總量5%中合金鋼合金元素總量5~10%高合金鋼合金元素總量10%碳素鋼合金鋼12精選ppt7.2合金鋼的分類和編號7.2.1鋼的分類中碳鋼鋼類碳素鋼合金鋼PSPS普通質(zhì)量鋼≤0.045≤0.045≤0.045≤0.045優(yōu)質(zhì)鋼≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035高級優(yōu)質(zhì)鋼≤0.030≤0.030≤0.025≤0.025特級優(yōu)質(zhì)鋼≤0.025≤0.020≤0.025≤0.0152、按質(zhì)量分鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來劃分的。分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼。根據(jù)現(xiàn)行標準，各質(zhì)量等級鋼的磷、硫含量如下：13精選ppt碳素鋼合金鋼PSPS普通質(zhì)量鋼≤0.045≤3、按冶煉方法分轉爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼轉爐鋼電爐鋼

按爐別分沸騰鋼：脫氧不充分，澆注時C與O反應發(fā)鎮(zhèn)靜鋼：脫氧充分，組織致密，成材率低。半鎮(zhèn)靜鋼：介于前兩者之間。生沸騰。這種鋼成材率高，但不致密。按脫氧程度分特殊鎮(zhèn)靜鋼14精選ppt3、按冶煉方法分轉爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼轉爐鋼電爐鋼按爐4、按金相組織分珠光體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼奧氏體鋼萊氏體鋼按正火組織分亞共析鋼共析鋼過共析鋼

按退火組織分電弧爐煉鋼15精選ppt4、按金相組織分珠光體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼奧氏體鋼萊氏5、按用途分（掌握）

工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動軸承鋼機器用鋼結構鋼刃具鋼模具鋼量具鋼工具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼特殊性能鋼擠壓模具16精選ppt5、按用途分（掌握）工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲齒輪刀具7.2.2鋼的編號我國鋼材的編號是采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字相結合的方法。采用漢語拼音字母表示鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法時，一般從代表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母。17精選ppt齒輪刀具7.2.2鋼的編號17精選ppt常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法表示符號（GB/T221—2000）名稱符號位置名稱符號位置碳素結構鋼Q頭橋梁用鋼q尾低合金高強度鋼Q頭鍋爐用鋼g尾易切削鋼Y頭焊接氣瓶用鋼HP尾碳素工具鋼T頭車輛車軸用鋼LZ頭(滾動)軸承鋼G頭機車車軸用鋼JZ頭焊接用鋼H頭沸騰鋼F尾鉚螺鋼ML頭半鎮(zhèn)靜鋼b尾船用鋼國際符號鎮(zhèn)靜鋼Z尾汽車大梁用鋼L尾特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ尾壓力容器用鋼R尾質(zhì)量等級A.B.C.D.E尾18精選ppt常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法表示符號（GB/T21、碳素結構鋼和低合金高強度鋼Q+最低屈服強度值+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號Q表示“屈服強度”；屈服強度值單位是MPa；質(zhì)量等級符號為A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，質(zhì)量提高。脫氧方法符號:沸騰鋼—F；鎮(zhèn)靜鋼—Z；半鎮(zhèn)靜鋼—b；特殊鎮(zhèn)靜鋼—TZ。如碳素結構鋼牌號表示為Q235AF、Q235BZ。鋼板19精選ppt1、碳素結構鋼和低合金高強度鋼脫氧方法符號:沸騰鋼—F；鎮(zhèn)低合金高強度結構鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其牌號中沒有表示脫氧方法的符號。如Q345C。*說明：通常情況下，屈服強度值小300MPa時為碳素結構鋼，大于300MPa時為低合金高強度鋼。熱連軋鋼板根據(jù)需要，低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）和化學元素符號，按順序表示，如16Mn。20精選ppt低合金高強度結構鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其牌號中沒有表示脫鋼管2、合金結構鋼和合金彈簧鋼兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）+合金元素符號+該元素百分含量數(shù)字+……當合金元素的平均含量小于1.50%時，只標元素符號，不標含量；21精選ppt鋼管2、合金結構鋼和合金彈簧鋼21精選ppt當合金元素的平均含量為1.50~2.49%、2.50~3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……時，在相應的合金元素符號后標2、3、4、5……等數(shù)字。如20CrNi3。高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母A，如60Si2MnA。特級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母E，如30CrMnSiE。

不銹鋼制管板式換熱器所有合金鋼的合金元素量標法相同22精選ppt當合金元素的平均含量為1.50~2.49%、2.50~3.3、工具鋼⑴碳素工具鋼T+數(shù)字T表示“碳素工具鋼”；數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾.如T8—其平均含碳量為千分之八(0.8%C)。*說明：碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)量的。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加“A”，如T8A。

絲錐銼刀23精選ppt3、工具鋼絲錐銼刀23精選ppt⑵合金工具鋼含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……當含碳量小于1.00%時，含碳量用一位數(shù)字標明，這一位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾，如8MnSi。當含碳量大于1.00%時，不標含碳量。*高速鋼不標含碳量，如W6Mo5Cr4V2(含0.85%C).銑刀24精選ppt⑵合金工具鋼*高速鋼不標含碳量，如W6Mo5Cr4V24、軸承鋼G+Cr+鉻含量(不標含碳量)“G”表示“滾動軸承鋼”。*鉻含量以千分之一為單位。如“GCr15”的平均含鉻量為1.5%。25精選ppt4、軸承鋼25精選ppt5、不銹鋼和耐熱鋼（特殊性能鋼）含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……含碳量以千分之一為單位。含碳量的表示方法為：①當平均含碳量≥1.00%時，用兩位數(shù)字表示，如：11Cr17(平均含碳量為1.10%)；渦輪葉片26精選ppt5、不銹鋼和耐熱鋼（特殊性能鋼）含碳量的表示方法為：渦輪葉片②當0.1%≤平均含碳量＜1.0%時，用一位數(shù)字表示，如2Cr13（平均含碳量為0.20%）③當0.03%＜含碳量＜0.1%時，以“0”表示，如0Cr18Ni9（含碳量上限為0.08%）④當含碳量≤0.03%時（超低碳），以“00”表示，如00Cr30Mo2(含碳量上限為0.03%）汽輪機葉片27精選ppt②當0.1%≤平均含碳量＜1.0%時，用一位數(shù)字表示，6、鑄鋼ZG+兩位數(shù)字ZG表示“鑄鋼”；兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾，如：ZG230-450。鑄鋼件2.5噸大齒輪鑄件28精選ppt6、鑄鋼鑄鋼件2.5噸大齒輪鑄件28精選ppt7.3合金結構鋼對結構鋼的性能要求為：使用性能以強韌性為主。工藝性能以可焊性、淬透性為主。合金結構鋼除少量為中高合金鋼外，都是低合金鋼（0.10～0.25%C）。銅陵長江公路大橋29精選ppt7.3合金結構鋼對結構鋼的性能要求為：銅陵長江公路大橋21、成分：<0.4%C,P、S量及非金屬夾雜較多。2、性能：可焊性、塑性好。3、熱處理：不進行專門熱處理，熱軋空冷態(tài)下使用。4、使用狀態(tài)下組織：F+P7.3.1合金結構鋼螺紋鋼圓鋼30精選ppt1、成分：<0.4%C,P、S量及非金屬夾雜較多。7.3.5、用途常以熱軋板、帶、棒及型鋼使用，用量約占鋼材總量的70%。用于建筑結構，適合焊接、鉚接、栓接等。熱軋鋼板螺紋鋼黃河小浪底樞紐工程31精選ppt5、用途熱軋鋼板螺紋鋼黃河小浪底樞紐工程31精選ppt1、性能要求⑴高強度及足夠韌性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蝕性及低的韌脆轉變溫度。2、成分特點⑴低碳：0.1～0.25%C⑵合金元素：主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb等。（一）低合金高強度結構鋼32精選ppt1、性能要求（一）低合金高強度結構鋼32精選ppt3、熱處理：大多數(shù)熱軋、空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處理。4、使用狀態(tài)下組織：F+P低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用①Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。②V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。

③另外加Cu、P可提高耐蝕性。33精選ppt3、熱處理：大多數(shù)熱軋、空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處5、用途：Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。Q460鋼含Mo、B，正火組織為貝氏體，強度高,用于石化中溫高壓容器。南京長江大橋34精選ppt5、用途：南京長江大橋34精選ppt（二）低合金耐候鋼（自學，了解）（三）低合金專業(yè)用鋼（自學，了解）35精選ppt（二）低合金耐候鋼（自學，了解）（三）低合金專業(yè)用鋼（自學，制造滲碳零件的鋼種。1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。⑵良好的熱處理性能,如淬透性和滲碳能力。7.3.2合金滲碳鋼滲碳爐滲碳件—傳動齒輪36精選ppt制造滲碳零件的鋼種。7.3.2合金滲碳鋼滲碳爐滲碳件—傳2、成分特點⑴低碳：0.1~0.25%C⑵合金元素作用：①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B②強化鐵素體：Cr、Mn、Ni

③細化晶粒：W、Mo、Ti、V

滲碳件高精密獨立導柱37精選ppt2、成分特點滲碳件高精密獨立導柱37精選ppt3、熱處理特點滲碳件的加工工藝路線為：下料→鍛造→正火→機加工→滲碳→淬火+低溫回火淬火溫度一般為Ac1+30-50℃。4、使用狀態(tài)下組織心部：M回+F表層：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)；滲碳淬火后的表層組織38精選ppt3、熱處理特點滲碳淬火后的表層組織38精選ppt5、常用鋼號及用途低淬透性鋼：20、20Cr。柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)用于受力小的耐磨件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。39精選ppt5、常用鋼號及用途柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)用于受力小的中淬透性鋼：20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA。用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸汽車變速箱齒輪40精選ppt中淬透性鋼：20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱調(diào)質(zhì)件（螺桿）調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。1、性能要求⑴良好的綜合力學性能。⑵良好的淬透性。7.3.3合金調(diào)質(zhì)鋼41精選ppt調(diào)質(zhì)件（螺桿）調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。7.3.3合金調(diào)質(zhì)鋼412、成分特點⑴中碳：0.25~0.5%C⑵合金元素作用：①提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B②強化鐵素體:Mn、Si、Cr、Ni③細化晶粒:Ti、V④防止第二類回火脆性:W、Mo調(diào)質(zhì)件（冷卻輪）破碎機主軸42精選ppt2、成分特點調(diào)質(zhì)件（冷卻輪）破碎機主軸42精選ppt3、熱處理及組織特點調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→裝配調(diào)質(zhì)目的：獲得良好綜合力學性能使用狀態(tài)下的組織為：S回為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進行表面淬火或氮化。回火索氏體調(diào)質(zhì)處理車間(表面淬火+低溫回火)→裝配①為表面淬火作組織準備；②獲得最終心部組織。表面：

M回；心部：S回43精選ppt3、熱處理及組織特點為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進行表面淬火或柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途低淬透性鋼：D0油<30~40mm,常用45、40Cr,用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等。中淬透性鋼：D0油≈40~60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。44精選ppt柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途44精選ppt高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。合金結構鋼曲軸單缸汽車曲軸45精選ppt高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用制造彈簧或類似性能零件的鋼種。1、性能要求彈簧是利用彈性變形儲存能量或緩和沖擊的零件。⑴高的σs，σs/σb；高的σ-1；足夠的韌性⑵高的淬透性。7.3.4合金彈簧鋼46精選ppt制造彈簧或類似性能零件的鋼種。7.3.4合金彈簧鋼46精2、成分特點⑴中高碳：碳素彈簧鋼為0.6~0.9%C合金彈簧鋼為0.45~0.7%C⑵合金元素作用：①提高淬透性、強化鐵素體：Mn、Si、Cr②

提高s/b：Si③

細化晶粒：V汽車彈簧彈簧絲47精選ppt2、成分特點汽車彈簧彈簧絲47精選ppt3、熱處理及組織特點⑴冷成型彈簧：冷拔→冷成型→定型處理(250~300℃)。用于<φ10mm彈簧。⑵熱成型彈簧：熱成型→淬火+中溫回火使用狀態(tài)下的組織：T回用于大截面彈簧(>φ10mm)汽車板簧淬火線冷卷螺旋壓縮彈簧48精選ppt3、熱處理及組織特點汽車板簧淬火線冷卷螺旋壓縮彈簧48精選p4、常用鋼號及用途Si、Mn彈簧鋼，如65Mn、60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。Cr、V彈簧鋼，如50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。大型熱卷彈簧汽車板簧49精選ppt4、常用鋼號及用途大型熱卷彈簧汽車板簧49精選ppt載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦。⑴高而均勻的硬度和耐磨性。⑵高的b和接觸疲勞強度。⑶足夠的韌性、淬透性和耐蝕性.7.3.5滾動軸承鋼用于制造軸承套和滾動體的專用鋼種。1、性能要求軸承工作時,承受接觸應力(達3000~3500MPa)、周期性交變圓柱滾子軸承自動調(diào)心球軸承50精選ppt載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦。7.3.5滾動軸2、成分特點⑴高碳：0.95~1.10%C⑵合金元素：以Cr為主,加入Mn、Si。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當>1.65%Cr時，會因A’增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。51精選ppt2、成分特點推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳3、熱處理和組織特點滾動軸承鋼是過共析鋼。⑴熱處理：球化退火+淬火+低溫回火⑵組織：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)淬火后進行冷處理(-60~-80℃),可以減少A’、穩(wěn)定尺寸。軸承生產(chǎn)車間52精選ppt3、熱處理和組織特點M回+顆粒狀碳化物+A’(少量滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承4、常用鋼號及用途應用最廣的是GCr15，大量用于大中型軸承；大型軸承用GCr15SiMn。這類鋼還可用于制造模具、量具等.向心球軸承53精選ppt滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承4、常用鋼號及用途向心球軸承7.4合金工具鋼按用途分為:刃具鋼模具鋼量具鋼模具刃具量具54精選ppt7.4合金工具鋼按用途分為:模具刃具量具54精選ppt用來制造各種切削刀具的鋼種。7.4.1合金刃具鋼切削加工55精選ppt用來制造各種切削刀具的鋼種。7.4.1合金刃具鋼切削加工5㈠性能要求1、高硬度(≥HRC60),主要取決于含碳量。2、高耐磨性靠高硬度和析出細小均勻硬碳化物來達到。3、高熱硬性即高溫下保持高硬度的能力。4、足夠的韌性以防止脆斷和崩刃。切削加工的基本形式56精選ppt㈠性能要求切削加工的基本形式56精選ppt㈡碳素工具鋼共有七個牌號：T7~T131、成分特點：高碳(0.65~1.35%C)隨含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韌性下降。

碳素工具鋼帶碳素工具鋼材料57精選ppt㈡碳素工具鋼高碳(0.65~1.35%C)碳素工具鋼帶碳素2、熱處理及組織⑴熱處理：正火+球化退火+淬火+低溫回火球化退火目的：①降低硬度,便于加工;②為淬火作組織準備。⑵使用狀態(tài)下的組織：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)

球狀珠光體T12鋼正常淬火組織58精選ppt2、熱處理及組織球狀珠光體T12鋼正常淬火組織58精選ppt3、用途由于碳工鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。T7~T9：制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿子、錘子等。木工鑿手錘木工鉆59精選ppt3、用途木工鑿手錘木工鉆59精選pptT10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。T12~T13：制造耐磨工具，如銼刀、鋸條等。絲錐銼刀手鋸條鉆頭60精選pptT10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。絲錐1、成分特點：⑴高碳：0.75~1.5%C⑵合金元素作用①提高淬透性:Cr、Mn、Si

②

提高耐回火性：Si③提高耐磨性、細化晶粒:W、V

㈢低合金工具鋼由碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素(≤3~5)形成。

低合金工具鋼制品61精選ppt1、成分特點：㈢低合金工具鋼低合金工具鋼制品61精選ppt2、熱處理及組織同碳素工具鋼，只是淬火介質(zhì)為油(碳素工具鋼為水)。使用狀態(tài)下的組織為：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)3、常用鋼號及用途應用最多的是9SiCr。用于制造形狀復雜、要求變形小的低速刃具，如絲錐、板牙等.

絲錐板牙低合金工具鋼扳手62精選ppt2、熱處理及組織絲錐板牙低合金工具鋼扳手62精選ppt1、性能特點:高熱硬性(600℃)、高淬透性2、成分特點⑴高碳:0.70~1.5%C

⑵合金元素作用①

提高淬透性：Cr②

提高熱硬性、耐磨性:W、Mo、V

㈣高速鋼（俗稱鋒鋼）制造高速切削刃具用鋼。高速鋼冷軋鋼帶高速鋼形材63精選ppt1、性能特點:高熱硬性(600℃)、高淬透性㈣高速鋼W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織3、加工與熱處理加工工藝路線：下料→鍛造→退火→機加工→淬火→回火→磨削高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀萊氏體與樹枝狀M+T組成，脆性大且無法熱處理改善。64精選pptW18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織3、加工與熱處理高速鋼是萊氏體鋼，⑵

退火目的：降低硬度，便于切加工；為淬火作組織準備。退火后組織：

S+顆粒狀碳化物⑴鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。W18Cr4V鋼的退火組織65精選ppt⑵退火目的：⑴鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其⑶淬火目的:獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高(>1200℃)。淬火后組織：M+未溶碳化物(~10%)+A’(~20%)W18Cr4V鋼的淬火組織Fe77W18Cr4V1—C相圖66精選ppt⑶淬火目的:獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。②碳及合金元素含量下降，Ms點上升，回火冷卻時，A’轉變?yōu)镸。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。⑷

回火目的：主要為減少A’。消除內(nèi)應力、穩(wěn)定組織。常用560℃三次回火.回火時的組織變化：①析出W、Mo、V高速鋼硬度與回火溫度關系67精選ppt的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。⑷回火目的：主要為減少AW18Cr4V鋼熱處理工藝示意圖68精選pptW18Cr4V鋼熱處理工藝示意圖68精選pptW18Cr4V鋼淬火、回火后的組織4、使用狀態(tài)下組織M回+顆粒狀碳化物+A’（少量）69精選pptW18Cr4V鋼淬火、回火后的組織4、使用狀態(tài)下組織69精選5、常用鋼號及用途常用鋼號為W18Cr4V(18-4-1)和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。用于高速切削刃具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等。車刀銑刀高速鋼銑刀鉆頭70精選ppt5、常用鋼號及用途車刀銑刀高速鋼銑刀鉆頭70精選ppt汽車沖壓模具用以制造冷熱模具的鋼種。㈠冷作模具鋼制造金屬冷成型模具鋼種。1、性能要求⑴高硬度和耐磨性。⑵足夠的強度和韌性。⑶良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）7.4.2合金模具鋼71精選ppt汽車沖壓模具用以制造冷熱模具的鋼種。7.4.2合金模具鋼72、常用鋼種⑴小尺寸、形狀簡單、受力不大的模具,可用碳素工具鋼和低合金工具鋼制造。⑵截面、受力大的冷模具用Cr12型冷作模具鋼制造.①成分特點：高碳(1.4~2.3%C)；高鉻(11.5~13%Cr)合金元素作用：Cr提高淬透性；Mo、V提高耐磨性，細化晶粒。

Cr12鋼冷沖壓件72精選ppt2、常用鋼種①成分特點：高碳(1.4~2.3%C)；高鉻(②加工及熱處理：Cr12型模具鋼也是萊氏體鋼，需進行鍛造、退火,目的同高速鋼.③常用鋼號為Cr12和Cr12MoV。用于制造冷沖模、擠壓模等。最終熱處理為:淬火+低溫回火使用狀態(tài)下的組織:M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)汽車外板冷沖模沖壓模具73精選ppt②加工及熱處理：Cr12型模具鋼也是萊氏體鋼，需進行鍛造、㈡熱作模具鋼制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成型模具鋼種。1、性能要求⑴高溫下良好的綜合力學性能。⑵抗熱疲勞性能。⑶高的淬透性和良好的導熱性。曲軸模具熱模鍛曲軸毛坯74精選ppt㈡熱作模具鋼曲軸模具熱模鍛曲軸毛坯74精選ppt熱鐓模凸緣模2、常用鋼種5CrNiMo、5CrMnMo前者用于大型熱鍛模，后者用于中小型熱鍛模.成分特點、合金元素作用及熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。使用狀態(tài)下的組織:S回75精選ppt熱鐓模凸緣模2、常用鋼種75精選ppt制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)等。7.4.3合金量具鋼卡尺塞規(guī)千分尺76精選ppt制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)等。7.4.31、性能要求量具在使用過程中與被測零件接觸，承受摩擦和沖擊。⑴高硬度和耐磨性。⑵高的尺寸穩(wěn)定性。⑶足夠的韌性。漸開線花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)矩形花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)光面量規(guī)77精選ppt1、性能要求漸開線花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)矩形花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)光面量規(guī)72、量具用鋼⑴低碳鋼滲碳、中碳鋼表面淬火⑵

碳素工具鋼、低合金工具鋼兩者用于尺寸小、形狀簡單、精度要求不高的量具。⑶滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具.⑷

不銹鋼用于制造接觸腐蝕介質(zhì)的量具。量塊電子卡尺78精選ppt2、量具用鋼⑶滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具.3、量具鋼的熱處理特點⑴淬火前預備熱處理采用球化退火或調(diào)質(zhì)處理。⑵

下限溫度淬火及冷處理。目的是減少A’。⑶長時間低溫時效，以消除內(nèi)應力，降低馬氏體的正方度。量規(guī)79精選ppt3、量具鋼的熱處理特點⑵下限溫度淬火及冷處理。目的是減少A7.5特殊性能鋼

特殊性能鋼是指具有特殊物理、化學性能的鋼。本節(jié)介紹不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼。80精選ppt7.5特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理、化學性能的化工管道的腐蝕裂解管內(nèi)壁的高溫腐蝕減薄化學腐蝕是指金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕。電化學腐蝕是指金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。7.5.1不銹鋼在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。㈠金屬的腐蝕金屬的腐蝕分化學腐蝕和電化學腐蝕。

81精選ppt化工管道的腐蝕裂解管內(nèi)壁的高溫腐蝕減薄化學腐蝕是指金屬在非電防止電化學腐蝕的措施：①獲得均勻的單相組織。②提高合金的電極電位。③使表面形成致密的鈍化膜。工業(yè)發(fā)達國家每年金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失占GNP的4%左右。中國每年腐蝕的損失至少到400億元以上.ZnZnZn-Cu原電池示意圖珠光體腐蝕示意圖電解液82精選ppt防止電化學腐蝕的措施：工業(yè)發(fā)達國家每年金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟㈡不銹鋼中合金元素的作用1、低碳：碳高，則降低耐蝕性。2、Cr：是提高耐蝕性的主要元素①形成穩(wěn)定致密的Cr2O3氧化膜.②Cr含量大于13%時，形成單相鐵素體組織。③提高基體電極電位(n/8規(guī)律)3、Ni：獲得單相奧氏體組織。

4、Mo：耐有機酸腐蝕。5、Ti,Nb:防止奧氏體鋼晶間腐蝕.83精選ppt㈡不銹鋼中合金元素的作用83精選ppt晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大.它是由于Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降到12%以下，在介質(zhì)作用下發(fā)生強烈腐蝕。加Ti、Nb則先于Cr與C形成不易溶于奧氏體的碳化物,避免晶界貧Cr。

奧氏體不銹鋼晶界的Cr23C6析出晶間腐蝕84精選ppt晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大.奧氏體不銹鋼晶㈢常用不銹鋼主要是Cr13型不銹鋼鋼號為1Cr13~4Cr13隨含碳量提高，強度、硬度提高，耐蝕性下降.⑴1Cr13、2Cr13熱處理:淬火+高溫回火使用狀態(tài)下的組織:S回不銹鋼棒85精選ppt㈢常用不銹鋼不銹鋼棒85精選ppt1Cr13、2Cr13具有耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力學性能。用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機葉片等.汽輪機葉片透平轉輪86精選ppt1Cr13、2Cr13具有耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力⑵3Cr13、4Cr13熱處理：淬火+低溫回火。使用狀態(tài)下的組織：M回。具有較高強度、硬度。用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療器械、量具等。醫(yī)療器械不銹鋼刀87精選ppt⑵3Cr13、4Cr13醫(yī)療器械不銹鋼刀87精選ppt㈠性能要求1、高的抗氧化性：指鋼在高溫下對氧化作用的抗力。鋼中加入Cr、Si、Al可形成致密穩(wěn)定的氧化膜，阻礙氧進一步擴散，提高抗氧化性。7.5.2耐熱鋼氣輪機葉片88精選ppt㈠性能要求7.5.2耐熱鋼氣輪機葉片88精選ppt飛機發(fā)動機過熱器2、高的熱強性熱強性是指金屬在高溫下的強度。指標為蠕變強度和持久強度。蠕變指金屬在高溫低于σs的應力下所發(fā)生的極其緩慢的塑性變形。89精選ppt飛機發(fā)動機過熱器2、高的熱強性89精選ppt提高高溫強度的途徑:①固溶強化；②析出強化；③晶界強化(加入B、Zr等降低晶界能量)高溫合金中的‘析出相高溫合金中的彎曲晶界裂紋中止于晶界顆粒狀析出物90精選ppt提高高溫強度的途徑:高溫合金中的‘析出相高溫合金中的彎曲渦輪機機殼鋼制法蘭㈡常用耐熱鋼1、珠光體耐熱鋼常用鋼號為15CrMo、12Cr1MoV，是低合金鋼。⑴合金元素作用：Cr提高抗氧化性；Mo提高熱強性(T再);V彌散強化。91精選ppt渦輪機機殼鋼制法蘭㈡常用耐熱鋼91精選ppt⑵熱處理：正火+高溫回火⑶組織:

F+P

⑷用途：600℃以下的鍋爐零件,壓力容器，熱交換器等。

煙管式鍋爐鍋爐管92精選ppt⑵熱處理：⑷用途：600℃以下的鍋爐零件,壓力容器，熱交2、馬氏體耐熱鋼常用鋼號為1Cr13、1Cr11MoV、4Cr9Si2⑴合金元素作用：Cr、Si提高抗氧化性；Mo提高熱強性(T再)；V彌散強化。⑵熱處理：調(diào)質(zhì)。⑶組織：

S回。汽輪機葉片93精選ppt2、馬氏體耐熱鋼汽輪機葉片93精選ppt⑷用途：1Cr13、1Cr11MoV用于550℃以下汽輪機葉片；4Cr9Si2是汽車閥門用鋼。汽車閥門鍋爐安全泄壓閥(2Cr13)94精選ppt⑷用途：1Cr13、1Cr11MoV用于550℃以下汽輪機過熱器管排過熱器集箱3、奧氏體耐熱鋼最典型鋼號是1Cr13SiAl、5CrMo。Cr的作用是提高抗氧化性；Ni的作用是獲得單相奧氏體;Ti的作用是彌散強化。熱處理采用固溶處理組織為單相A。主要用于過熱器管道等。95精選ppt過熱器管排過熱器集箱3、奧氏體耐熱鋼95精選ppt是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼。只有ZGMn13一個鋼號。1、成分特點⑴

高碳：1.0~1.3%C以保持高耐磨性。⑵高錳：11~14%Mn以保證形成奧氏體組織。7.5.3耐磨鋼高錳鋼鑄件高錳鋼96精選ppt是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼。7.5.3耐磨鋼2、熱處理及組織鑄態(tài)組織為奧氏體+碳化物,性能硬而脆。熱處理采用水韌處理。即將鋼加熱到1100℃，使碳化物溶入奧氏體，并進行水淬。室溫組織為過飽和單相奧氏體。高錳鋼水韌處理組織澆鑄高錳鋼件97精選ppt2、熱處理及組織高錳鋼水韌處理組織澆鑄高錳鋼件97精選ppt3、使用及用途水韌處理后，韌性高，硬度低.使用時必須伴隨著壓力和沖擊作用。在壓力及沖擊作用下，表面奧氏體迅速加工硬化，形成馬氏體并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，獲得高耐磨性。而心部仍為奧氏體組織,具有高耐沖擊能力。顎式破碎機挖掘機98精選ppt3、使用及用途顎式破碎機挖掘機98精選ppt高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求耐沖擊的零件。如拖拉機的履帶板、球磨機襯板、破碎機牙板、挖掘機鏟齒和鐵路轍岔等.

履帶球磨機襯板挖掘機鏟齒鐵路轍岔破碎機牙板99精選ppt高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求耐沖擊的零件。如拖拉機的履帶板鋼號鋼種合金元素的主要作用熱處理特點使用狀態(tài)下組織Q345低合金高強度結構鋼Mn:強化F，增加P量，降低冷脆轉變溫度熱軋空冷F+P65Mn彈簧鋼Mn:提高淬透性，強化F淬火+中溫回火T回ZGMn13耐磨鋼Mn:獲得單相A組織水韌處理表:M+碳化物心:A20Cr滲碳鋼Cr:提高淬透性，強化F滲碳+淬火+低溫回火表:M回+顆粒狀碳化物+A’心:M回+F40Cr調(diào)質(zhì)鋼Cr:提高淬透性，強化F調(diào)質(zhì)處理S回9SiCr低合金工具鋼Cr:提高淬透性淬火+低溫回火M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)GCr15滾動軸承鋼Cr:提高淬透性，耐磨性、耐蝕性淬火+低溫回火M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)1Cr13馬氏體不銹鋼Cr:提高耐蝕性淬火+高溫回火S回5CrNiMo熱作模具鋼Cr、Ni:提高淬透性，強化F淬火+高溫回火S回Mo:防止高溫回火脆性Cr12MoV冷作模具鋼Mo:細化晶粒，提高耐磨性淬火+低溫回火M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)W18Cr4V高速鋼V:提高耐磨性、熱硬性淬火+低溫回火M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)1Cr18Ni9Ti不銹鋼Ti:防止晶間腐蝕固溶處理A100精選ppt鋼號鋼種合金元素的主要作用熱處理特點使用狀態(tài)下組材料牌號應用零件熱處理工藝HT200銼刀球化退火+淬火+低溫回火T12汽車板簧滲碳+淬火+低溫回火20CrMnTi滾動軸承正火60Si2Mn汽車后橋齒輪淬火+中溫回火GCr15機床床身淬火+低溫回火請用直線將下列材料牌號與典型應用零件及熱處理工藝連接起來。101精選ppt材料牌號應用零件第7章合金鋼7.1合金元素在鋼中的主要作用7.2合金鋼的分類和牌號7.3合金結構鋼7.4合金工具鋼7.5特殊性能鋼102精選ppt第7章合金鋼7.1合金元素在鋼中的主要作用1精選ppt第7章合金鋼工業(yè)用鋼按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼是指含碳量低于2.11%的鐵碳合金。合金鋼是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎上有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合金。

103精選ppt第7章合金鋼工業(yè)用鋼按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。1、Mn:0.8%時為雜質(zhì),是有益元素。作用為：

①強化鐵素體；②消除硫的有害作用。一、雜質(zhì)元素對性能的影響鋼中的雜質(zhì)一般是指Mn、Si、P、S。是由原料帶入或脫氧殘留的元素。7.1合金元素在鋼中的主要作用104精選ppt1、Mn:0.8%時為雜質(zhì),是有益元素。作用為：一、①強化鐵素體；②增加鋼液流動性。3、S：是有害元素。常以FeS形式存在。易與Fe在晶界上形成低熔點共晶(985℃)，熱加工時(1150~1200℃)，由于其熔化而導致開裂，稱熱脆性.鋼中的硫應控制在0.045%以下.2、Si：0.5%時為雜質(zhì)，是有益元素。作用為：

合金晶界的低熔點硫化物共晶105精選ppt①強化鐵素體；2、Si：0.5%時為雜質(zhì)，是有益元素。Mn可消除硫的有害作用,FeS+Mn→Fe+MnS，MnS熔點高(1600℃)。4、P：也是有害元素。能全部溶入鐵素體中，使鋼在常溫下硬度提高，塑性、韌性急劇下降，稱冷脆性。P一般控制在0.045%以下.鋼中的MnS夾雜比利時阿爾伯特運河鋼橋因磷高產(chǎn)生冷脆性于1938年冬發(fā)生斷裂墜入河中106精選pptMn可消除硫的有害作用,鋼中的MnS夾雜比利時阿爾伯特運河鋼㈠對鋼中基本相的影響1、溶于鐵素體，起固溶強化作用二、合金元素在鋼中的作用對鐵素體沖擊韌性影響非碳化物形成元素及過剩的碳化物形成元素都溶于鐵素體，形成合金鐵素體。（除Pb外）Si、Mn對強度、硬度提高顯著。Cr、Ni在適當范圍內(nèi)提高韌性。107精選ppt㈠對鋼中基本相的影響二、合金元素在鋼中的作用對鐵素體沖擊韌2、形成碳化物，起強化相作用合金元素與碳的親和力從大到小的順序為：

Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。⑴

Ti、Nb、V為強碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性高，如TiC、VC等。

鋼中碳化物108精選ppt2、形成碳化物，起強化相作用⑴Ti、Nb、V為強碳化物形⑵

W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。⑶

Mn、Fe為弱碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。合金滲碳體，如（Fe，Mn）3C、（Fe，Cr）3C等109精選ppt⑵W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點（二）對鋼中相變過程的影響1、對奧氏體晶粒長大傾向的影響：碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大。Mn、P促進長大。110精選ppt（二）對鋼中相變過程的影響碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒2、對C曲線和淬透性的影響：除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素均使C曲線右移，淬透性提高。常用提高淬透性的元素為Mn、Si、Cr、Ni、B。合金元素對鋼淬透性的影響111精選ppt2、對C曲線和淬透性的影響：合金元素對鋼淬透性的影響10精選淬火碳鋼回火時的硬度變化3、對回火轉變的影響提高耐回火性：淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱耐回火性。合金元素能阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。當回火硬度相同時，合金鋼比同含碳量碳鋼回火溫度高。如果同溫度回火，合金鋼硬度比碳鋼高。112精選ppt淬火碳鋼回火時的硬度變化3、對回火轉變的影響當回火硬度7.2合金鋼的分類和編號7.2.1鋼的分類1、按化學成分分

中碳鋼0.3~0.55%C高碳鋼≥0.6%C低碳鋼

≤0.25%C低合金鋼合金元素總量5%中合金鋼合金元素總量5~10%高合金鋼合金元素總量10%碳素鋼合金鋼113精選ppt7.2合金鋼的分類和編號7.2.1鋼的分類中碳鋼鋼類碳素鋼合金鋼PSPS普通質(zhì)量鋼≤0.045≤0.045≤0.045≤0.045優(yōu)質(zhì)鋼≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035高級優(yōu)質(zhì)鋼≤0.030≤0.030≤0.025≤0.025特級優(yōu)質(zhì)鋼≤0.025≤0.020≤0.025≤0.0152、按質(zhì)量分鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來劃分的。分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼。根據(jù)現(xiàn)行標準，各質(zhì)量等級鋼的磷、硫含量如下：114精選ppt碳素鋼合金鋼PSPS普通質(zhì)量鋼≤0.045≤3、按冶煉方法分轉爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼轉爐鋼電爐鋼

按爐別分沸騰鋼：脫氧不充分，澆注時C與O反應發(fā)鎮(zhèn)靜鋼：脫氧充分，組織致密，成材率低。半鎮(zhèn)靜鋼：介于前兩者之間。生沸騰。這種鋼成材率高，但不致密。按脫氧程度分特殊鎮(zhèn)靜鋼115精選ppt3、按冶煉方法分轉爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼轉爐鋼電爐鋼按爐4、按金相組織分珠光體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼奧氏體鋼萊氏體鋼按正火組織分亞共析鋼共析鋼過共析鋼

按退火組織分電弧爐煉鋼116精選ppt4、按金相組織分珠光體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼奧氏體鋼萊氏5、按用途分（掌握）

工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動軸承鋼機器用鋼結構鋼刃具鋼模具鋼量具鋼工具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼特殊性能鋼擠壓模具117精選ppt5、按用途分（掌握）工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲齒輪刀具7.2.2鋼的編號我國鋼材的編號是采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字相結合的方法。采用漢語拼音字母表示鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法時，一般從代表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母。118精選ppt齒輪刀具7.2.2鋼的編號17精選ppt常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法表示符號（GB/T221—2000）名稱符號位置名稱符號位置碳素結構鋼Q頭橋梁用鋼q尾低合金高強度鋼Q頭鍋爐用鋼g尾易切削鋼Y頭焊接氣瓶用鋼HP尾碳素工具鋼T頭車輛車軸用鋼LZ頭(滾動)軸承鋼G頭機車車軸用鋼JZ頭焊接用鋼H頭沸騰鋼F尾鉚螺鋼ML頭半鎮(zhèn)靜鋼b尾船用鋼國際符號鎮(zhèn)靜鋼Z尾汽車大梁用鋼L尾特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ尾壓力容器用鋼R尾質(zhì)量等級A.B.C.D.E尾119精選ppt常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法表示符號（GB/T21、碳素結構鋼和低合金高強度鋼Q+最低屈服強度值+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號Q表示“屈服強度”；屈服強度值單位是MPa；質(zhì)量等級符號為A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，質(zhì)量提高。脫氧方法符號:沸騰鋼—F；鎮(zhèn)靜鋼—Z；半鎮(zhèn)靜鋼—b；特殊鎮(zhèn)靜鋼—TZ。如碳素結構鋼牌號表示為Q235AF、Q235BZ。鋼板120精選ppt1、碳素結構鋼和低合金高強度鋼脫氧方法符號:沸騰鋼—F；鎮(zhèn)低合金高強度結構鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其牌號中沒有表示脫氧方法的符號。如Q345C。*說明：通常情況下，屈服強度值小300MPa時為碳素結構鋼，大于300MPa時為低合金高強度鋼。熱連軋鋼板根據(jù)需要，低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）和化學元素符號，按順序表示，如16Mn。121精選ppt低合金高強度結構鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其牌號中沒有表示脫鋼管2、合金結構鋼和合金彈簧鋼兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）+合金元素符號+該元素百分含量數(shù)字+……當合金元素的平均含量小于1.50%時，只標元素符號，不標含量；122精選ppt鋼管2、合金結構鋼和合金彈簧鋼21精選ppt當合金元素的平均含量為1.50~2.49%、2.50~3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……時，在相應的合金元素符號后標2、3、4、5……等數(shù)字。如20CrNi3。高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母A，如60Si2MnA。特級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母E，如30CrMnSiE。

不銹鋼制管板式換熱器所有合金鋼的合金元素量標法相同123精選ppt當合金元素的平均含量為1.50~2.49%、2.50~3.3、工具鋼⑴碳素工具鋼T+數(shù)字T表示“碳素工具鋼”；數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾.如T8—其平均含碳量為千分之八(0.8%C)。*說明：碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)量的。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加“A”，如T8A。

絲錐銼刀124精選ppt3、工具鋼絲錐銼刀23精選ppt⑵合金工具鋼含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……當含碳量小于1.00%時，含碳量用一位數(shù)字標明，這一位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾，如8MnSi。當含碳量大于1.00%時，不標含碳量。*高速鋼不標含碳量，如W6Mo5Cr4V2(含0.85%C).銑刀125精選ppt⑵合金工具鋼*高速鋼不標含碳量，如W6Mo5Cr4V24、軸承鋼G+Cr+鉻含量(不標含碳量)“G”表示“滾動軸承鋼”。*鉻含量以千分之一為單位。如“GCr15”的平均含鉻量為1.5%。126精選ppt4、軸承鋼25精選ppt5、不銹鋼和耐熱鋼（特殊性能鋼）含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……含碳量以千分之一為單位。含碳量的表示方法為：①當平均含碳量≥1.00%時，用兩位數(shù)字表示，如：11Cr17(平均含碳量為1.10%)；渦輪葉片127精選ppt5、不銹鋼和耐熱鋼（特殊性能鋼）含碳量的表示方法為：渦輪葉片②當0.1%≤平均含碳量＜1.0%時，用一位數(shù)字表示，如2Cr13（平均含碳量為0.20%）③當0.03%＜含碳量＜0.1%時，以“0”表示，如0Cr18Ni9（含碳量上限為0.08%）④當含碳量≤0.03%時（超低碳），以“00”表示，如00Cr30Mo2(含碳量上限為0.03%）汽輪機葉片128精選ppt②當0.1%≤平均含碳量＜1.0%時，用一位數(shù)字表示，6、鑄鋼ZG+兩位數(shù)字ZG表示“鑄鋼”；兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾，如：ZG230-450。鑄鋼件2.5噸大齒輪鑄件129精選ppt6、鑄鋼鑄鋼件2.5噸大齒輪鑄件28精選ppt7.3合金結構鋼對結構鋼的性能要求為：使用性能以強韌性為主。工藝性能以可焊性、淬透性為主。合金結構鋼除少量為中高合金鋼外，都是低合金鋼（0.10～0.25%C）。銅陵長江公路大橋130精選ppt7.3合金結構鋼對結構鋼的性能要求為：銅陵長江公路大橋21、成分：<0.4%C,P、S量及非金屬夾雜較多。2、性能：可焊性、塑性好。3、熱處理：不進行專門熱處理，熱軋空冷態(tài)下使用。4、使用狀態(tài)下組織：F+P7.3.1合金結構鋼螺紋鋼圓鋼131精選ppt1、成分：<0.4%C,P、S量及非金屬夾雜較多。7.3.5、用途常以熱軋板、帶、棒及型鋼使用，用量約占鋼材總量的70%。用于建筑結構，適合焊接、鉚接、栓接等。熱軋鋼板螺紋鋼黃河小浪底樞紐工程132精選ppt5、用途熱軋鋼板螺紋鋼黃河小浪底樞紐工程31精選ppt1、性能要求⑴高強度及足夠韌性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蝕性及低的韌脆轉變溫度。2、成分特點⑴低碳：0.1～0.25%C⑵合金元素：主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb等。（一）低合金高強度結構鋼133精選ppt1、性能要求（一）低合金高強度結構鋼32精選ppt3、熱處理：大多數(shù)熱軋、空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處理。4、使用狀態(tài)下組織：F+P低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用①Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。②V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。

③另外加Cu、P可提高耐蝕性。134精選ppt3、熱處理：大多數(shù)熱軋、空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處5、用途：Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。Q460鋼含Mo、B，正火組織為貝氏體，強度高,用于石化中溫高壓容器。南京長江大橋135精選ppt5、用途：南京長江大橋34精選ppt（二）低合金耐候鋼（自學，了解）（三）低合金專業(yè)用鋼（自學，了解）136精選ppt（二）低合金耐候鋼（自學，了解）（三）低合金專業(yè)用鋼（自學，制造滲碳零件的鋼種。1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。⑵良好的熱處理性能,如淬透性和滲碳能力。7.3.2合金滲碳鋼滲碳爐滲碳件—傳動齒輪137精選ppt制造滲碳零件的鋼種。7.3.2合金滲碳鋼滲碳爐滲碳件—傳2、成分特點⑴低碳：0.1~0.25%C⑵合金元素作用：①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B②強化鐵素體：Cr、Mn、Ni

③細化晶粒：W、Mo、Ti、V

滲碳件高精密獨立導柱138精選ppt2、成分特點滲碳件高精密獨立導柱37精選ppt3、熱處理特點滲碳件的加工工藝路線為：下料→鍛造→正火→機加工→滲碳→淬火+低溫回火淬火溫度一般為Ac1+30-50℃。4、使用狀態(tài)下組織心部：M回+F表層：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)；滲碳淬火后的表層組織139精選ppt3、熱處理特點滲碳淬火后的表層組織38精選ppt5、常用鋼號及用途低淬透性鋼：20、20Cr。柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)用于受力小的耐磨件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。140精選ppt5、常用鋼號及用途柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)用于受力小的中淬透性鋼：20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA。用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸汽車變速箱齒輪141精選ppt中淬透性鋼：20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱調(diào)質(zhì)件（螺桿）調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。1、性能要求⑴良好的綜合力學性能。⑵良好的淬透性。7.3.3合金調(diào)質(zhì)鋼142精選ppt調(diào)質(zhì)件（螺桿）調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。7.3.3合金調(diào)質(zhì)鋼412、成分特點⑴中碳：0.25~0.5%C⑵合金元素作用：①提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B②強化鐵素體:Mn、Si、Cr、Ni③細化晶粒:Ti、V④防止第二類回火脆性:W、Mo調(diào)質(zhì)件（冷卻輪）破碎機主軸143精選ppt2、成分特點調(diào)質(zhì)件（冷卻輪）破碎機主軸42精選ppt3、熱處理及組織特點調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→裝配調(diào)質(zhì)目的：獲得良好綜合力學性能使用狀態(tài)下的組織為：S回為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進行表面淬火或氮化。回火索氏體調(diào)質(zhì)處理車間(表面淬火+低溫回火)→裝配①為表面淬火作組織準備；②獲得最終心部組織。表面：

M回；心部：S回144精選ppt3、熱處理及組織特點為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進行表面淬火或柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途低淬透性鋼：D0油<30~40mm,常用45、40Cr,用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等。中淬透性鋼：D0油≈40~60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。145精選ppt柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途44精選ppt高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。合金結構鋼曲軸單缸汽車曲軸146精選ppt高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用制造彈簧或類似性能零件的鋼種。1、性能要求彈簧是利用彈性變形儲存能量或緩和沖擊的零件。⑴高的σs，σs/σb；高的σ-1；足夠的韌性⑵高的淬透性。7.3.4合金彈簧鋼147精選ppt制造彈簧或類似性能零件的鋼種。7.3.4合金彈簧鋼46精2、成分特點⑴中高碳：碳素彈簧鋼為0.6~0.9%C合金彈簧鋼為0.45~0.7%C⑵合金元素作用：①提高淬透性、強化鐵素體：Mn、Si、Cr②

提高s/b：Si③

細化晶粒：V汽車彈簧彈簧絲148精選ppt2、成分特點汽車彈簧彈簧絲47精選ppt3、熱處理及組織特點⑴冷成型彈簧：冷拔→冷成型→定型處理(250~300℃)。用于<φ10mm彈簧。⑵熱成型彈簧：熱成型→淬火+中溫回火使用狀態(tài)下的組織：T回用于大截面彈簧(>φ10mm)汽車板簧淬火線冷卷螺旋壓縮彈簧149精選ppt3、熱處理及組織特點汽車板簧淬火線冷卷螺旋壓縮彈簧48精選p4、常用鋼號及用途Si、Mn彈簧鋼，如65Mn、60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。Cr、V彈簧鋼，如50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。大型熱卷彈簧汽車板簧150精選ppt4、常用鋼號及用途大型熱卷彈簧汽車板簧49精選ppt載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦。⑴高而均勻的硬度和耐磨性。⑵高的b和接觸疲勞強度。⑶足夠的韌性、淬透性和耐蝕性.7.3.5滾動軸承鋼用于制造軸承套和滾動體的專用鋼種。1、性能要求軸承工作時,承受接觸應力(達3000~3500MPa)、周期性交變圓柱滾子軸承自動調(diào)心球軸承151精選ppt載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦。7.3.5滾動軸2、成分特點⑴高碳：0.95~1.10%C⑵合金元素：以Cr為主,加入Mn、Si。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當>1.65%Cr時，會因A’增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。152精選ppt2、成分特點推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳3、熱處理和組織特點滾動軸承鋼是過共析鋼。⑴熱處理：球化退火+淬火+低溫回火⑵組織：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)淬火后進行冷處理(-60~-80℃),可以減少A’、穩(wěn)定尺寸。軸承生產(chǎn)車間153精選ppt3、熱處理和組織特點M回+顆粒狀碳化物+A’(少量滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承4、常用鋼號及用途應用最廣的是GCr15，大量用于大中型軸承；大型軸承用GCr15SiMn。這類鋼還可用于制造模具、量具等.向心球軸承154精選ppt滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承4、常用鋼號及用途向心球軸承7.4合金工具鋼按用途分為:刃具鋼模具鋼量具鋼模具刃具量具155精選ppt7.4合金工具鋼按用途分為:模具刃具量具54精選ppt用來制造各種切削刀具的鋼種。7.4.1合金刃具鋼切削加工156精選ppt用來制造各種切削刀具的鋼種。7.4.1合金刃具鋼切削加工5㈠性能要求1、高硬度(≥HRC60),主要取決于含碳量。2、高耐磨性靠高硬度和析出細小均勻硬碳化物來達到。3、高熱硬性即高溫下保持高硬度的能力。4、足夠的韌性以防止脆斷和崩刃。切削加工的基本形式157精選ppt㈠性能要求切削加工的基本形式56精選ppt㈡碳素工具鋼共有七個牌號：T7~T131、成分特點：高碳(0.65~1.35%C)隨含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韌性下降。

碳素工具鋼帶碳素工具鋼材料158精選ppt㈡碳素工具鋼高碳(0.65~1.35%C)碳素工具鋼帶碳素2、熱處理及組織⑴熱處理：正火+球化退火+淬火+低溫回火球化退火目的：①降低硬度,便于加工;②為淬火作組織準備。⑵使用狀態(tài)下的組織：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)

球狀珠光體T12鋼正常淬火組織159精選ppt2、熱處理及組織球狀珠光體T12鋼正常淬火組織58精選ppt3、用途由于碳工鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。T7~T9：制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿子、錘子等。木工鑿手錘木工鉆160精選ppt3、用途木工鑿手錘木工鉆59精選pptT10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。T12~T13：制造耐磨工具，如銼刀、鋸條等。絲錐銼刀手鋸條鉆頭161精選pptT10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。絲錐1、成分特點：⑴高碳：0.75~1.5%C⑵合金元素作用①提高淬透性:Cr、Mn、Si

②

提高耐回火性：Si③提高耐磨性、細化晶粒:W、V

㈢低合金工具鋼由碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素(≤3~5)形成。

低合金工具鋼制品162精選ppt1、成分特點：㈢低合金工具鋼低合金工具鋼制品61精選ppt2、熱處理及組織同碳素工具鋼，只是淬火介質(zhì)為油(碳素工具鋼為水)。使用狀態(tài)下的組織為：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)3、常用鋼號及用途應用最多的是9SiCr。用于制造形狀復雜、要求變形小的低速刃具，如絲錐、板牙等.

絲錐板牙低合金工具鋼扳手163精選ppt2、熱處理及組織絲錐板牙低合金工具鋼扳手62精選ppt1、性能特點:高熱硬性(600℃)、高淬透性2、成分特點⑴高碳:0.70~1.5%C

⑵合金元素作用①

提高淬透性：Cr②

提高熱硬性、耐磨性:W、Mo、V

㈣高速鋼（俗稱鋒鋼）制造高速切削刃具用鋼。高速鋼冷軋鋼帶高速鋼形材164精選ppt1、性能特點:高熱硬性(600℃)、高淬透性㈣高速鋼W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織3、加工與熱處理加工工藝路線：下料→鍛造→退火→機加工→淬火→回火→磨削高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀萊氏體與樹枝狀M+T組成，脆性大且無法熱處理改善。165精選pptW18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織3、加工與熱處理高速鋼是萊氏體鋼，⑵

退火目的：降低硬度，便于切加工；為淬火作組織準備。退火后組織：

S+顆粒狀碳化物⑴鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。W18Cr4V鋼的退火組織166精選ppt⑵退火目的：⑴鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其⑶淬火目的:獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高(>1200℃)。淬火后組織：M+未溶碳化物(~10%)+A’(~20%)W18Cr4V鋼的淬火組織Fe77W18Cr4V1—C相圖167精選ppt⑶淬火目的:獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。②碳及合金元素含量下降，Ms點上升，回火冷卻時，A’轉變?yōu)镸。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。⑷

回火目的：主要為減少A’。消除內(nèi)應力、穩(wěn)定組織。常用560℃三次回火.回火時的組織變化：①析出W、Mo、V高速鋼硬度與回火溫度關系168精選ppt的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。⑷回火目的：主要為減少AW18Cr4V鋼熱處理工藝示意