合金鋼(材料第六章)

第六章章合金鋼合金鋼定義合金元素(yuánsù)在鋼中的作用合金結構鋼合金工具鋼特殊鋼精品資料第六章合金鋼合金鋼：是指為了提高鋼的性能(機械性能、工藝性能或物理、化學性能），在碳鋼基礎(jīchǔ)上有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合金。精品資料第一節(jié)概述一、合金元素對鋼中基本(jīběn)相的影響1、溶于鐵素體,起固溶強化作用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.Si、Mn對強度、硬度提高顯著。Cr、Ni在適當范圍內(nèi)提高韌性。合金元素對鐵素體性能的影響(退火(tuìhuǒ)狀態(tài))(a)對硬度的影響(b)對韌性的影響到精品資料2、形成碳化物，起強化相作用合金(héjīn)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。⑴Ti、Nb、V為強碳化物形成元素(yuánsù)，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性高，如TiC、VC等。鋼中碳化物精品資料⑵W、Mo、Cr為中碳化物形成元素(yuánsù)，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。⑶Mn、Fe為弱碳化物形成元素(yuánsù)，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。精品資料二、對Fe-Fe3C相圖的影響1、對奧氏體相區(qū)的影響⑴Ni、Mn、Co、C、N等是擴大奧氏體相區(qū)的元素，使A1、A3點下降(xiàjiàng)，A4點上升。當Mn13%或Ni9%時，S點降到0℃以下，室溫(shìwēn)下為單相奧氏體組織，稱奧氏體鋼。錳對奧氏體相區(qū)的影響精品資料⑵Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等是縮小奧氏體相區(qū)的元素，使A1、A3點上升，A4點下降(xiàjiàng)。當Cr13%時，奧氏體相區(qū)消失，室溫下為單相鐵素體組織，稱鐵素體鋼.鉻對奧氏體相區(qū)的影響精品資料2、對E點和S點位置的影響所有合金元素(yuánsù)均使E點和S點左移，即這兩點的含碳量下降，使碳含量比較低的鋼出現(xiàn)過共析組織（如4Cr13）或共晶組織（如W18Cr4V）。精品資料三、對鋼中相變過程的影響1、對奧氏體化的影響⑴對奧氏體形成速度的影響：除Ni、Co外，都減緩奧氏體化過程。⑵對奧氏體晶粒長大(chánɡdà)傾向的影響：碳、氮化物形成(xíngchéng)元素阻礙奧氏體晶粒長大。Mn、P促進長大。精品資料2、對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響⑴對C曲線(qūxiàn)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(qūxiàn)右移，淬透性提高。常用提高淬透性的元素為Mn、Si、Cr、Ni、B。⑵對Ms、Mz點的影響(yǐngxiǎng)：除Co、Al外,所有元素都使Ms、Mz點下降。合金元素對鋼淬透性的影響精品資料淬火碳鋼回火時的硬度變化3、對回火轉(zhuǎn)變的影響⑴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(回火抗力)。合金元素(yuánsù)能阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。當回火(huíhuǒ)硬度相同時，合金鋼比同含碳量碳鋼回火(huíhuǒ)溫度高。如果同溫度回火(huíhuǒ)，合金鋼硬度比碳鋼高。精品資料⑵產(chǎn)生二次硬化含高W、Mo、Cr、V鋼淬火后回火時，由于析出細小彌散的特殊碳化物及回火冷卻時A’轉(zhuǎn)變?yōu)镸回,使硬度不僅(bùjǐn)不下降，反而升高的現(xiàn)象稱二次硬化。⑶防止第二類回火脆性加W、Mo可防止第二類回火脆性。高速鋼精品資料五、合金鋼的分類(fēnlèi)(主要講如下兩種)

1、鋼的分類(fēnlèi)按化學成分分中碳鋼0.25~0.6%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%碳素鋼合金鋼精品資料2、按用途(yòngtú)分工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛普低合金鋼易切削鋼滲碳鋼調(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精品資料第二節(jié)合金結構鋼結構鋼：工業(yè)上凡是用于制造各種機械零件以及用于建筑工程結構的鋼。當形狀復雜、截面較大、要求淬透性較好以及機性要求較高時，就必須采用合金結構鋼。一、合金結構鋼的分類及編號1、分類：主要包括：普通低合金鋼、易切削鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等。2、編號：數(shù)字+化學元素符號+數(shù)字所加合金元素合金元素的百分之幾C含量的萬分之幾高級優(yōu)質(zhì)鋼后加“A”/“高”；表明用途時前面(qiánmian)附加字母，如GCr15。精品資料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。一、碳素結構鋼1、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(rèzhá)空冷態(tài)下使用。4、使用狀態(tài)下組織：F+P螺紋鋼圓鋼精品資料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(hànjiē)、鉚接、栓接等。熱軋鋼板螺紋鋼黃河小浪底樞紐工程精品資料1、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(zhuǎn)變溫度。2、成分特點⑴低碳：≤0.2%C.⑵合金元素(yuánsù)：主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb等。二、普通(pǔtōng)低合金鋼（低合金高強度結構鋼）精品資料3、熱處理：大多數(shù)熱軋空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫(gāowēn)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(lìnɡwài)加Cu、P可提高耐蝕性；加Re可提高韌性、疲勞極限，降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度。精品資料5、用途：Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶(chuánbó)、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.南京長江大橋精品資料三、易切削鋼1、性能要求良好的切削加工性2、成分特點易切削鋼常添加的元素：S、Pb、Ca、P。①、S在鋼中與Mn、Fe可形成（Mn、Fe）S夾雜物。（含量：0.08~0.3%）。②、Pb在鋼中孤立地呈細小(xìxiǎo)顆粒均勻分布時，能改善切削加工性。(含量：o.15~0.25%)③、Ca在鋼中能形成高熔點（1300~1600oC之間）的鈣-鋁-硅的復合氧化物（鈣鋁硅酸鹽）附在刀具上。（含量：0.001~0.005%)精品資料3、熱處理

同相應鋼種所進行的熱處理

4、常用鋼號及用途(yòngtú)

用于自動機床加工的承載不大的零件

常用鋼號：Y15、Y20、Y40Mn、T10Pb

鋼號：結構鋼在普通鋼號前在前加“易”/“Y”，工具鋼在普通鋼號后加主加元素符號。精品資料制造滲碳零件的鋼種。1、性能要求⑴表面(biǎomiàn)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。三、滲碳(shèntàn)鋼滲碳爐滲碳件—傳動齒輪精品資料2、成分特點(tèdiǎn)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、Ni③細化晶粒：W、Mo、Ti、V滲碳件高精密獨立導柱精品資料滲碳淬火后的表層組織3、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→磨削正火目的為均勻(jūnyún)組織、調(diào)整硬度，便于切削加工。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)；精品資料5、常用(chánɡyònɡ)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(naimó)件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。精品資料中淬透性鋼：20CrMnTi。用于中等載荷(zàihè)的耐磨件，如變速箱齒輪。高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA.用于大載荷(zàihè)的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸汽車變速箱齒輪精品資料20CrMnTi制汽車變速齒輪技術(jìshù)要求：滲碳層厚度1.2~1.6mm，濃度1.0%C；齒頂硬度HRC58~60，心部硬度HRC30~45精品資料調(diào)質(zhì)件（螺桿）調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。1、性能要求(yāoqiú)⑴良好的綜合力學性能.⑵良好的淬透性。四、調(diào)質(zhì)(diàozhì)鋼精品資料2、成分特點⑴中碳：0.3~0.5%C⑵合金(héjīn)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）破碎機主軸精品資料3、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(duànzào)→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(biǎomiàn)耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進行表面(biǎomiàn)淬火或氮化。回火索氏體(表面淬火+低溫回火)→精磨→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回精品資料柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途(yòngtú)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。精品資料高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用于制造(zhìzào)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精品資料例：用40Cr制作豐收(fēngshōu)—75拖拉機的連桿螺栓，其熱處理工藝方法的選定和工藝路線的安排如下：圖6-18連桿螺栓及其熱處理工藝下料→鍛造→退火（或正火）→機械加工（粗加工）→調(diào)質(zhì)→（預先熱處理）（最終熱處理）機械加工（精加工）→裝配精品資料制造彈簧或類似性能零件的鋼種(gāngzhǒng)。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。五、彈簧鋼精品資料2、成分特點(tèdiǎn)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汽車彈簧彈簧絲精品資料3、熱處理及組織特點(tèdiǎn)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精品資料4、彈簧的表面質(zhì)量彈簧的表面質(zhì)量對其壽命影響很大。提高表面質(zhì)量的方法(fāngfǎ):①防止表面脫碳；②避免表面缺陷(quēxiàn)；③進行噴丸處理，使表面產(chǎn)生壓應力。板簧噴丸處理示意圖精品資料5、常用鋼號及用途(yòngtú)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精品資料載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦(mócā)。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.六、滾動軸承(gǔndòngzhóuchéng)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)心球軸承精品資料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(zhǔyào)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(yìngdù)和穩(wěn)定性下降。精品資料3、熱處理和組織特點滾動軸承(gǔndòngzhóuchéng)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(jiǎnshǎo)A’、穩(wěn)定尺寸.軸承生產(chǎn)車間精品資料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(zhìzào)模具、量具等.向心球軸承精品資料第四節(jié)工具鋼按用途分為:刃具(rènjù)鋼模具鋼量具鋼模具刃具量具精品資料用來(yònɡlái)制造各種切削刀具的鋼種。一、刃具(rènjù)鋼切削加工精品資料㈠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(bǎochí)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精品資料㈡碳素工具鋼共有(ɡònɡyǒu)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(rènxìnɡ)下降。碳素工具鋼帶碳素工具鋼材料精品資料2、熱處理及組織⑴熱處理：正火+球化退火(tuìhuǒ)+淬火+低溫回火球化退火(tuìhuǒ)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鋼正常淬火組織精品資料3、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(mùgōng)工具：沖子、鑿子、錘子等。木工鑿手錘木工鉆精品資料T10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。T12~T13：制造耐磨(naimó)工具，如銼刀、鋸條等。絲錐銼刀手鋸條鉆頭精品資料1、成分特點：⑴高碳：0.75~1.5%C⑵合金元素作用(zuòyòng)①提高淬透性:Cr、Mn、Si②

提高耐回火性：Si③提高耐磨性、細化晶粒:W、V㈢低合金工具鋼由碳素工具鋼基礎上加入少量(shǎoliàng)合金元素(≤3~5)形成。低合金工具鋼制品精品資料2、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(rènjù)，如絲錐、板牙等.絲錐板牙低合金工具鋼扳手精品資料1、性能特點:高熱硬性(yìngxìng)(600℃)、高淬透性2、成分特點⑴高碳:0.70~1.5%C⑵合金元素作用①

提高淬透性：Cr②

提高熱硬性(yìngxìng)、耐磨性:W、Mo、V㈣高速(ɡāosù)鋼（俗稱鋒鋼/白鋼）制造高速(ɡāosù)切削刃具用鋼。高速鋼冷軋鋼帶高速鋼形材精品資料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(tuìhuǒ)→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(cuìxìng)大且無法熱處理改善。精品資料⑵退火目的：降低硬度(yìngdù)，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(mùdì)：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。W18Cr4V鋼的退火組織精品資料⑶淬火目的:獲得高合金元素(yuánsù)含量的馬氏體。因此淬火溫度高(>1200℃)。淬火(cuìhuǒ)后組織：M+未溶碳化物(~10%)+A’(~20%)W18Cr4V鋼的淬火組織Fe77W18Cr4V1—C相圖精品資料的碳化物，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(lěngquè)時，A’轉(zhuǎn)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(mùdì)：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精品資料W18Cr4V鋼熱處理工藝(gōngyì)示意圖精品資料W18Cr4V鋼淬火、回火后的組織4、使用狀態(tài)下組織(zǔzhī)M回+顆粒狀碳化物+A’（少量）精品資料不同(bùtónɡ)狀態(tài)下W18Cr4V的組織鑄態(tài)淬火回火態(tài)淬火態(tài)退火態(tài)精品資料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(xǐdāo)、鉆頭等。車刀銑刀高速鋼銑刀鉆頭精品資料汽車沖壓模具用以制造冷熱模具的鋼種.㈠冷作(lěnɡzuò)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）二、模具鋼精品資料2、常用鋼種⑴小尺寸、形狀(xíngzhuàn)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(tèdiǎn)：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鋼冷沖壓件精品資料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(tuìhuǒ),目的同高速鋼.③常用鋼號為Cr12和Cr12MoV。用于制造(zhìzào)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)汽車外板冷沖模精品資料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(liánghǎo)的綜合力學性能。⑵抗熱疲勞性能。⑶高的淬透性和良好(liánghǎo)的導熱性。曲軸模具熱模鍛曲軸毛坯精品資料熱鐓模凸緣模2、常用鋼種⑴熱鍛模鋼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(héjīn)元素作用及熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。使用狀態(tài)下的組織:S回精品資料⑵壓鑄模鋼典型鋼號是3Cr2W8V,為過共析鋼.中碳(0.3~0.4%C),合金元素作用(zuòyòng)同高速鋼。W、Cr提高抗熱疲勞性能.淬火+回火后組織：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)型板壓鑄模壓鑄工藝精品資料汽車(qìchē)四缸壓鑄模精品資料制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺(kǎchǐ)、塊規(guī)、塞規(guī)等。三、量具(liángjù)鋼卡尺塞規(guī)千分尺精品資料1、性能要求量具在使用過程中與被測零件接觸，承受摩擦(mócā)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)精品資料2、量具用鋼⑴低碳鋼滲碳(shèntàn)、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(zhìzào)精密量具.⑷不銹鋼用于制造(zhìzào)接觸腐蝕介質(zhì)的量具。量塊電子卡尺精品資料3、量具鋼的熱處理特點(tèdiǎn)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(cuìhuǒ)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)精品資料第五節(jié)特殊(tèshū)性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理(wùlǐ)、化學性能的鋼。本節(jié)只介紹不銹鋼和耐熱鋼。精品資料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(róngyè)中的腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。一、不銹鋼在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。㈠金屬(jīnshǔ)的腐蝕金屬(jīnshǔ)的腐蝕分化學腐蝕和電化學腐蝕。精品資料精品資料不同組織、成分、應力區(qū)域之間都可構成(gòuchéng)微電池。精品資料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(diànwèi)。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(fǔshí)造成的直接經(jīng)濟損失占GNP的4%左右。中國每年腐蝕(fǔshí)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精品資料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(tígāo)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(tígāo)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.精品資料晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象(xiànxiàng)，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析出晶間腐蝕精品資料晶間腐蝕破壞(pòhuài)304不銹鋼消火栓齒輪架精品資料㈢常用不銹鋼1、馬氏體不銹鋼主要是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(cuìhuǒ)+高溫回火使用狀態(tài)下的組織:S回不銹鋼棒精品資料1Cr13、2Cr13具有(jùyǒu)耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力學性能。用于要求(yāoqiú)塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機葉片等.汽輪機葉片透平轉(zhuǎn)輪精品資料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(yìngdù)。用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療器械、量具等。醫(yī)療器械不銹鋼刀精品資料1Cr17削片刀鐵素體不銹鋼水加熱器2、鐵素體不銹鋼典型(diǎnxíng)鋼號如0Cr13、1Cr17等。⑴成分：高鉻低碳⑵無α?γ相變，不能進行熱處理強化。⑶組織(zǔzhī)：單相鐵素體精品資料鋼中σ相⑷性能特點耐酸蝕，抗氧化能力強，塑性好。但有脆化傾向(qīngxiàng)：①475℃脆化：加熱到450~550℃停留，產(chǎn)生脆化.再加熱(jiārè)到600℃快冷可消除。②相脆化：在600~800℃長期加熱(jiārè)時，析出硬而脆的相。精品資料⑸用途廣泛用于硝酸(xiāosuān)和氮肥工業(yè)的耐蝕件。合成氨廠硝酸生產(chǎn)裝置鐵素體不銹鋼制品精品資料3、奧氏體不銹鋼主要是18-8（18Cr-8Ni）型不銹鋼。⑴性能特點：具有(jùyǒu)良好的耐蝕性，冷熱加工性及可焊性。高的塑韌性,無磁性。⑵熱處理(chǔlǐ)：采用固溶處理(chǔlǐ)。即加熱到1100℃使碳化物溶解后水冷。組織為單相奧氏體。不銹鋼帶精品資料⑶常用(chánɡyònɡ)鋼種為1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti廣泛用于化工設備及管道.反應釜(316L)大型化工儲罐(304)熱交換器(316L)精品資料⑷應力(yìnglì)腐蝕奧氏體不銹鋼易發(fā)生應力(yìnglì)腐蝕。即在特定合金-環(huán)境體系中，應力(yìnglì)與腐蝕共同作用引起的破壞。應力(yìnglì)腐蝕易在含Clˉ的介質(zhì)中發(fā)生，裂紋為樹枝狀。發(fā)生應力腐蝕奧氏體不銹鋼管道內(nèi)壁應力腐蝕裂紋精品資料㈠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(wěndìng)的氧化膜，阻礙氧進一步擴散，提高抗氧化性。二、耐熱鋼氣輪機葉片精品資料飛機發(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(qiángdù).指標為蠕變強度(qiángdù)和持久強度(qiángdù)。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.精品資料提高(tígāo)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精品資料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(zuòyòng)：Cr提高抗氧化性；Mo提高熱強性(T再);V彌散強化。精品資料⑵熱處理：正火+高溫回火(huíhuǒ)⑶組織:F+P⑷用途(yòngtú)：600℃以下的鍋爐零件,壓力容器，熱交換器等。煙管式鍋爐鍋爐管精品資料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(qiánghuà)。⑵熱處理：調(diào)質(zhì)。⑶組織：S回。汽輪機葉片精品資料⑷用途(yòngtú)：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)精品資料過熱器管排過熱器集箱3、奧氏體耐熱鋼最典型鋼號是1Cr18Ni9Ti。Cr的作用是提高抗氧化性；Ni的作用是獲得單相(dānxiānɡ)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(dānxiānɡ)A。主要用于過熱器管道等。精品資料是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼.常用的只有(zhǐyǒu)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.*七、耐磨鋼高錳鋼鑄件高錳鋼精品資料2、熱處理(chǔlǐ)及組織鑄態(tài)組織為奧氏體+碳化物,性能硬而脆.熱處理(chǔlǐ)采用水韌處理(chǔlǐ)。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精品資料3、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(xùnsù)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。顎式破碎機挖掘機精品資料高錳鋼廣泛用于既要求耐磨(naimó)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(yábǎn)、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精品資料第六章合金鋼第一節(jié)概論1、合金鋼：在冶煉時特意加入了一些合金元素的鋼。2、碳鋼的優(yōu)缺點優(yōu)點(yōudiǎn)：價廉、便于獲得、易加工、性能可滿足很多生產(chǎn)上的要求。缺點：淬透性低、回火抗力差、基本相軟弱、不具特殊性能、（如：耐熱、耐低溫、耐腐蝕、高磁性、無磁性、高耐磨性等）3、合金鋼常加的合金元素有：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Re等。*一、合金元素對鋼中基本相的影響鋼中基本相：F、Fe3C（退火、正火、調(diào)質(zhì)狀態(tài)）合金元素對基本相的影響有兩方面：1、溶于F，形成合金F，如：Ni、Si、Al、Co等（與C親和力很弱的非碳化物形成元素）。其對性能的影響如圖6-1。精品資料2、置換滲碳體內(nèi)的鐵原子形成合金滲碳體。如（Fe,Cr)3C、（Fe,W)3C（常見元素Cr、W、Mo、V與C親和力較強）4、高碳高合金鋼中，還有各種穩(wěn)定性更高的合金碳化物（如：Mn3C、Cr7C3、Cr23C6、Fe4W2C）和穩(wěn)定性特高的特殊碳化物（WC、MoC、W2C、VC、TiC等）。這些碳化物會使鋼的強度、硬度增大、耐磨性增加、塑性和韌性下降。*二、合金元素對Fe—Fe3C相圖的影響1、擴大r區(qū)。常見元素有：Ni、Mn、Co、C、N、Cu2、縮小r區(qū)。常見元素有：Cr、V、Mo、W、Ti、Al、Si、B、Nb、Ta、Zr等。3、合金元素使Fe—Fe3C相圖的S和E點左移，故合金鋼中共析體含碳量不再是0.77%。*三、合金元素對鋼在加熱(jiārè)和冷卻時轉(zhuǎn)變的影響精品資料1、合金元素對鋼在加熱時相和組織轉(zhuǎn)變的影響1）、強碳化物形成元素：Ti、V、Nb、Zr等只有在較高溫度才溶入A，減緩了碳的擴散，對A化過程有減緩作用，且阻礙A晶粒長大。2）、非碳化物形成元素：Ni、Co等加速(jiāsù)碳的擴散，對A化過程有一定加速(jiāsù)作用。2、合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響1）、除Co外，所有合金元素溶入A后，都增大其穩(wěn)定性，使C曲線右移。2）、碳化物形成元素含量較多時，還會使C曲線形狀發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)兩組C曲線。3）、除Al、Co外，均使Ms下降，A`增多。精品資料*四、合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響1、增加回火抗力，提高回火穩(wěn)定性2、某些碳化物形成元素的作用，在回火時出現(xiàn)二次硬化(yìnghuà)現(xiàn)象。3、合金元素使鋼回火時出現(xiàn)回火脆性。250~400oC出現(xiàn)低溫回火脆性/第一類回火脆性（不可逆）。550~650oC出現(xiàn)高溫回火脆性/第二類回火脆性（可逆）五、合金鋼的分類合金結構鋼按用途分：合金工具鋼特殊性能鋼精品資料第二節(jié)合金(héjīn)結構鋼結構鋼：工業(yè)上凡是用于制造各種機械零件以及用于建筑工程結構的鋼。當形狀復雜、截面較大、要求淬透性較好以及機性要求較高時，就必須采用合金結構鋼。一、合金結構鋼的分類及編號1、分類：主要包括：普通低合金鋼、易切削鋼、調(diào)質(zhì)(diàozhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等。2、編號：數(shù)字+化學元素符號+數(shù)字所加合金元素合金元素的百分之幾C含量的萬分之幾高級優(yōu)質(zhì)鋼后加“A”/“高”；表明用途時前面附加字母，如GCr15。二、普通低合金鋼（合金元素含量<3%）1）.這類鋼強度顯著高于相同碳含量的碳鋼，常稱低合金高強精品資料度鋼，具有較好的韌性、塑性、良好的焊接性和耐蝕性。用于橋梁、車輛、船舶、鍋爐、高壓(gāoyā)容器、油管等。2)、這類鋼通常在熱軋退火（正火）狀態(tài)下使用。使用性能主要依靠加入少量Mn、Ti、V、Nb、Cu、P等合金元素來提高。三、易切削鋼易切削鋼常添加的元素：S、Pb、Ca、P。1、S在鋼中與Mn、Fe可形成（Mn、Fe）S夾雜物。（含量：0.08~0.3%）。2、Pb在鋼中孤立地呈細小顆粒均勻分布時，能改善切削加工性。(含量：o.15~0.25%)3、Ca在鋼中能形成高熔點（1300~1600oC之間）的鈣-鋁-硅的復合氧化物（鈣鋁硅酸鹽）附在刀具上。（含量：0.001~0.005%)鋼號：在前加“易”/“Y”。精品資料四、滲碳鋼1、滲碳鋼的化學成分（表6-3）C：0.1~0.25%之間。合金滲碳鋼主要(zhǔyào)合金元素：Cr(<2%)、Ni(<4.5%)、Mn(<2%)、B(<0.005%)；少量V、W、Mo、Ti2、滲碳鋼的熱處理特點（表6-4）1）、低淬透性合金滲碳鋼。如：15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2。淬火+低回.用于受力不太大、不需高強度的耐磨零件。2）、中淬透性合金滲碳鋼。如：20CrMnTi、20CrMnMo。滲碳后預冷到870oC淬火+低回。用于受中等動載的耐磨零件。精品資料3）、高淬透性合金滲碳鋼如12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W淬火前高溫回火+淬火+低回(dīhuí)用于受重載和強烈磨損的重要大型零件。精品資料五、調(diào)質(zhì)鋼1、特點大多數(shù)調(diào)質(zhì)鋼是屬于中碳鋼，調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合機械性能。2、對調(diào)質(zhì)鋼淬透性要求(yāoqiú)要獲得綜合機性好的回火S，前提是必須淬火得M。根據(jù)零件受力條件不同，對材料的淬透性有不同要求(yāoqiú)。3、調(diào)質(zhì)鋼的化學成分（表6-5）1）.C：0.27~0.50%之間。碳素調(diào)質(zhì)鋼取上限，合金調(diào)質(zhì)鋼取下限。2）、主要合金元素：Cr、Ni、Mn、Si。作用：提高淬透性，強化S回。精品資料4、調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點淬火(cuìhuǒ)（850oC左右，>AC3）+高溫回火（500~650oC）。通常還需表面淬火(cuìhuǒ)或化學熱處理，有時也低、中溫回火。加Mo(0.15~0.30%)、W(0.8~1.2%)抑制第二類回火脆性。5、常用調(diào)質(zhì)鋼的性能特點及用途。（表6-6、6-7、6-8）精品資料例：用40Cr制作豐收—75拖拉機的連桿螺栓，其熱處理工藝方法的選定和工藝路線的安排如下(rúxià)：圖6-18連桿螺栓及其熱處理工藝下料→鍛造→退火（或正火）→機械加工（粗加工）→調(diào)質(zhì)→（預先熱處理）（最終熱處理）機械加工（精加工）→裝配精品資料六、彈簧鋼1、彈簧鋼的一般特點根據(jù)彈簧的工作條件：要求彈簧鋼必須具有高的抗拉強度、高的屈強比（σs/σb）、高的疲勞強度、并有足夠的塑性和韌性以及良好的表面質(zhì)量、較好的淬透性、低的脫碳敏感性、冷熱狀態(tài)下容易繞卷成型。2、彈簧鋼的化學成分C：0.6~0.75%（碳素彈簧鋼）；0.46~0.70%（合金彈簧鋼）合金元素(yuánsù)：Si、Mn、Cr、V。目的：提高淬透性、回火穩(wěn)定性、強化F、細化晶粒。精品資料3、彈簧鋼及其熱處理特點分為：熱軋彈簧鋼冷拉（軋）彈簧鋼1）、熱軋彈簧鋼及其熱處理特點（表6-9）熱處理（830~880oC）淬火+（480~550oC）回火+噴丸（HRC39~52）目前新工藝：等溫淬火；形變熱處理。2）、冷拉（軋）彈簧鋼及其熱處理特點冷拉彈簧鋼絲按制造工藝不同(bùtónɡ)分為三類精品資料A、鉛浴等溫處理(chǔlǐ)冷拉鋼絲主要特點:鋼絲在冷拉過程中經(jīng)過一道快速等溫冷卻的過程（得S）.B、油淬回火鋼絲冷拔到規(guī)定尺寸后連續(xù)進行淬、回火。C、退火狀態(tài)供應的合金彈簧鋼絲常有：50CrVA、60Si2MnA、55Si2Mn鋼絲（表6-10）七、滾動軸承鋼1、工作條件及性能要求受周期性交變載荷、接觸應力很大，可達3000~3500MN/m2，且承受滾動和滑動摩擦，常發(fā)生疲勞破壞、過度磨損。性能要求：高而均勻的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和淬透性，同時在大氣或潤滑劑中具有一定的抗蝕能力，此外，對鋼的純度、組織均勻性、碳化物分布、脫碳程度都有嚴格要求。精品資料2、滾動軸承鋼的化學成分常指高碳鉻鋼：C：0.95~1.15%、Cr：0.4~1.65%尺寸較大的軸承可用：CrMnSi鋼。（表6-11）3、滾動軸承鋼的熱處理特點熱處理工藝主要為：球化退火、淬火、低溫回火（150~160oC）（HRC61~65）鉻軸承鋼制造軸承的生產(chǎn)工藝路線：軋制/鍛造→預先熱處理（球化退火）→機加工→淬+低回（最終熱處理）→磨削加工→成品。精密(jīngmì)軸承在淬火后進行冷處理（-60~-80oC），磨后120~130oC保溫5~10h。應用：常用于制造滾動軸承，也用作精密(jīngmì)量具、冷沖模、機床絲杠、柴油機油泵上的精密(jīngmì)偶件—噴油嘴等。精品資料例：用GCr15制油泵偶件針閥體。熱處理技術條件(tiáojiàn)：HRC62~64，熱處理變形度<0.04mm。針閥體的加工路線如下：下料（冷拉圓鋼(yuánɡānɡ)）機械加工去應力機械加工淬火、冷處理、回火、時效機械加工時效機械加工精品資料第三節(jié)合金(héjīn)工具鋼工具鋼：用于制造刀具、模具、量具等工具的鋼一、工具鋼的分類及編號碳素工具鋼按成分分：低合金工具鋼（合金元素<4~5%)合金工具鋼中合金工具鋼(5~10%)高合金工具鋼(>10%)刃具鋼按用途分：模具鋼量具鋼編號方法：C>1%不標，<1%以千分之幾表示(biǎoshì)，高速鋼例外（C<1%也不標）；合金元素表示(biǎoshì)法與結構鋼同。如：CrMn、9SiCr、W18Cr4V二、刃具鋼1、工作條件及性能要求工作條件：受壓力、摩擦、高熱、沖擊、震動。精品資料性能要求：高硬度、高耐磨性、高熱硬性，還應有一定強度、韌性、塑性。2）、碳素刃具鋼：T7A、T8A、T10A、T12A等。表6-13缺點：淬透性低、（厚度在5-20mm以下才能在水中淬透）、回火穩(wěn)定性小、熱硬性差（刃部受熱至200~250oC，其硬度、耐磨性大減），故常作手用工具、低速(dīsù)及小走刀量機用工具。3）、低合金刃具鋼：如9SiCr、9Mn2V、CrWMn等。表6-14例：用9SiCr制圓板牙，技術要求：HRC60~63精品資料熱處理工藝曲線工藝路線：下料→球化退火(tuìhuǒ)→機械加工→淬火+低溫回火→磨平面→拋槽→開口預先(yùxiān)熱處理最終熱處理精品資料4）、高速鋼（鋒鋼）具有良好的熱硬性（紅硬性）。表6-16高速鋼是一種高合金(héjīn)工具鋼。常含有大量的W、Cr、Mo、V。以W18Cr4V（18-4-1）為例：A、C：保證形成足夠數(shù)量碳化物、又有一定量C溶于A中。B、W：提高熱硬性，降低過熱敏感性。C、Cr：提高淬透性，改善耐磨性。D、V：提高硬度、耐磨性、韌性、熱硬性、阻礙A晶粒長大。盤形銑刀生產(chǎn)過程的工藝路線：下料→鍛造→退火→機械加工→淬火+回火→噴砂→磨加工→成品精品資料精品資料精品資料W18Cr4V鋼盤形齒輪銑刀淬火回火(huíhuǒ)工藝精品資料W18Cr4V淬火(cuìhuǒ)回火后的組織(M回+K+A′)M+K+A′精品資料三、模具鋼1、冷作模具鋼要求：高的硬度、良好的耐磨性、足夠的強度、韌性。小尺寸(chǐcun)、輕載模具常用：T10A、9SiCr、9Mn2V等。大尺寸(chǐcun)、重載模具常用：Cr12、Cr12MoV等。表6-192、熱作模具鋼性能要求：高的強度和韌性的良好配合，足夠的硬度和耐磨性；高的回火穩(wěn)定性；好的抗熱疲勞能力；高的淬透性、導熱性。常用熱作模具鋼：5CrMnMo、5CrNiMo。（表6-19）精品資料四、量具鋼1、對量具鋼的要求：高硬度（>HRC62）和耐磨性；熱處理變形小、尺寸(chǐcun)穩(wěn)定性好；有好的加工工藝性。2、量具用鋼及熱處理高精度的精密量具，如塞規(guī)、塊規(guī)常用熱處理變形小的鋼，如CrWMn、GCr15。精度較低、形狀簡單的量具，如量規(guī)、樣套采用T10A、T12A、9SiCr；10、15滲碳；或55、60、60Mn高頻淬火。精品資料第四節(jié)特殊(tèshū)性能鋼指不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼一、不銹鋼1、金屬腐蝕的概念有化學腐蝕和電化學腐蝕。2、常用不銹鋼1）、鉻不銹鋼：主要牌號：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17。表6-24原理：基體中含Cr>11.7%的含鉻不銹鋼能在陽極（負極）區(qū)域基體表面上形成一層富鉻的氧化物保護膜。Cr13型不銹鋼隨鋼中含碳量增加而耐蝕性下降。其原因有：A、基體中含Cr減少(jiǎnshǎo)。B、鉻碳化物與基體具有不同的電極電位。1Cr13、2Cr13鍛后空冷后組織中出現(xiàn)M，軟化方法：A、高溫回火：700~800oC，2~6hB、一般退火：840~900oC，2~4h精品資料常在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，組織：S回。常作汽輪機葉片、水壓機閥、結構架、螺栓、螺母等；3Cr13、4Cr13用于醫(yī)用夾持器、刃具。1Cr17屬于鐵素體類型鋼，與1Cr13比，它的耐蝕性和塑性都較好。2）、鉻鎳不銹鋼（18-8型）0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti（表6-26）屬奧氏體型鋼，其強度、硬度(yìngdù)均很低（HB135）、無磁性，塑韌性、耐蝕性均較Cr13型好，宜冷作成型。固溶處理（1050~1150oC）水淬，得A常用的熱處理工藝：穩(wěn)定化處理：使C穩(wěn)定于TiC（850~880oC）除應力處理精品資料二、耐熱鋼1、耐熱性的一般概念耐熱性包括高溫抗氧化性和高溫強度(qiángdù)。1）、金屬的抗氧化性鋼中加入足夠的Cr、Si、Al等元素，使鋼在高溫下與氧接觸時，表面能生成致密的高熔點氧化膜。如含15%Cr抗氧化溫度可達900oC；含20~25%Cr，T抗達1100oC。2)、金屬的高溫強度(qiángdù)：通過加入合金元素升高T再來提高高溫強度(qiángdù)。蠕變：當工作溫度高于T再，工作應力超過該溫度下的彈性極限時，隨著時間的延長金屬發(fā)生極其緩慢的變形，這種現(xiàn)象稱為蠕變。2、抗氧化鋼（不起皮鋼）精品資料抗氧化性取決于表面氧化皮的穩(wěn)定性、致密性及其與基體金屬的粘附能力。A、Cr：形成致密的Cr2O3B、Si：形成一層SiO2膜C、Al：形成Al2O3膜D、Re：促進Cr的作用表6-27（在Cr鋼、CrNi鋼、CrMnNi鋼基礎上加Al、Si）3、熱強鋼熱強鋼：高溫(gāowēn)下有一定抗氧化能力和較高強度以及良好組織穩(wěn)定性的鋼稱為熱強鋼。常用熱強鋼有P鋼、M鋼、B鋼、A鋼。1）、P鋼：600C下使用，含合金元素少（<3~5%）。如：15CrMo、12CrMoV等作為鍋爐及管道用鋼（表6-28）精品資料熱處理(chǔlǐ)：一般是正火（Ac3+50oC）加高于使用溫度100oC回火，得F+S。2）、M鋼：C13型M不銹鋼除抗蝕外，還有一定耐熱性。如：1Cr11MoV、1Cr12WMoV在1Cr13基礎上發(fā)展起來的，常作汽輪機葉片、燃氣輪機葉片、增壓器葉片（表6-29）。熱處理(chǔlǐ)：調(diào)質(zhì)處理(chǔlǐ)。3）、B鋼：正火狀態(tài)時組織由部分B組成。常有：12MoVWBSiRe、12CrMoWVTiB、12CrMoVSiTiB（表6-31、6-32）（常制鍋爐管子）熱處理(chǔlǐ)：正火+高溫回火。4）、A鋼：含大量合金元素，尤其是Cr、Ni>10%，廣泛用于汽輪機、燃氣輪機、航空、艦艇、火箭、電爐、石油及化工等部門。常用鋼有：1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo。精品資料熱處理：固溶處理+高于使用溫度60~100oC的時效處理。三、耐磨鋼耐磨鋼常指在沖擊硬化的高錳鋼。主要成分：C：1.0~1.3%，Mn:11~14%（Mn13）?；旧鲜氰T造成型（ZGMn13），后經(jīng)水韌處理（得A），HB180~220。在受到劇烈沖擊或較大壓力時，表層A產(chǎn)生(chǎnshēng)加工硬化，并有M及ε碳化物沿滑移面形成，從而使表層硬度升至HB450~550。高錳鋼廣泛應用于既耐磨損又耐沖擊的一些零件。第五節(jié)粉末冶金與硬質(zhì)合金簡介粉末冶金法：用壓制、燒結金屬粉末來制造零件的工藝叫~。一、粉末冶金工藝簡介粉末冶金工藝過程包括：粉料制備、壓制成型、燒結及后處理。精品資料二、粉末冶金的應用最早用于補套、軸套，現(xiàn)已制齒輪、凸輪、油泵齒輪、含油軸承、摩擦片。三、硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)簡介硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)：是將一些難熔的化合物粉末和粘結劑混合，加壓成型，再經(jīng)燒結而成的一種粉末冶金材料。硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)的特點：硬度高（HRA86~93、HRC69~81）、熱硬性好（可達900~1000oC），耐磨性優(yōu)良，但性脆、不能進行機械加工。常用的有：金屬陶瓷硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)鋼結硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)1、金屬陶瓷硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)將難熔的金屬碳化物粉末（WC、TiC）和粘結劑（Co、Ni）混合、加壓成型、再燒結。精品資料廣泛應用的有：鎢鈷類：YG3、YG6、YG8鎢鈷鈦類：YT5、YT15、YT30（表6-33）2、鋼結硬質(zhì)合金以一種或幾種碳化物（TiC、WC）為硬化(yìnghuà)相，以合金鋼（高速鋼、鉻鉬鋼）粉末為粘結劑。精品資料（第一節(jié)鋼的分類(fēnlèi)及編號一、鋼的分類(fēnlèi)(主要講如下兩種)按化學成分分中碳鋼0.25~0.6%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%碳素鋼合金鋼精品資料鋼類碳素鋼合金鋼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(gāojí)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：精品資料3、按冶煉(yěliàn)方法分轉(zhuǎn)爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼轉(zhuǎn)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)靜鋼精品資料4、按金(ànjīn)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精品資料按用途(yòngtú)分工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動軸承鋼耐磨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特殊性能鋼擠壓模具精品資料齒輪刀具二、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(yībān)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.精品資料常用鋼產(chǎn)品的名稱(míngchēng)、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(滾珠)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尾精品資料1、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(děngjí)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(děngjí)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(fāngfǎ)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。鋼板精品資料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。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(píngjūn)含碳量的萬分之幾）和化學元素符號，按順序表示，如16Mn。*說明(shuōmíng)：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。熱連軋鋼板精品資料齒輪加工方鋼2、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼牌號用兩位數(shù)字(shùzì)表示。這兩位數(shù)字(shùzì)表示鋼平均含碳量的萬分之幾。如45鋼—平均含碳量為萬分之四十五（即0.45%）的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼。精品資料鋼帶*說明(shuōmíng)：①含Mn量為0.7~1.0%時，在兩位數(shù)字后加元素符號“Mn”，如40Mn。②對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼,在鋼號后分別加字母(zìmǔ)F和b，如08F、10b。③高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加字母(zìmǔ)A，如20A。精品資料鋼管3、合金結構鋼和合金彈簧鋼兩位數(shù)字(shùzì)（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(shùzì)+……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；精品資料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(zìmǔ)A，如