機械工程材料 課件 第7章 合金鋼

《工程材料》第7章合金鋼

回顧：碳鋼的種類及應(yīng)用10、15、塑性好沖壓件20、25一定強度軸套、軸承蓋，沖擊較大軸輪（滲碳）40、45綜合性能較高軸、齒輪T8、T12硬度高低速刀具、模具、量具55、60強硬度較高彈簧高強度要求工作條件下，碳鋼無法滿足高強度礦山機械大齒輪一般機床傳動齒輪40、45合金鋼第7章合金鋼

§1、基本理論碳鋼←合金元素

Fe+C(<2.11%)+合金元素1.合金元素的種類：

Cr、Ni、Si、Mn、W、B、V、Ti、RE

2.合金元素的量：

1～40%3.合金元素存在狀態(tài)：

固溶態(tài)(Cr、Ni、B等多數(shù)元素)

化合態(tài)(V、Ti、Cr、Ni等)

游離態(tài)(P、S)

VC、TiC、Cr7C3

、(Fe、Cr)3CCrP、S一、合金鋼定義二、合金鋼成分4.合金元素作用：

提高強度

固溶強化.細晶強化.彌散強化

提高淬透性

提高熱硬性

提高特殊性

提高切削加工性

改變相圖

除Co外所有元素使“C”右移各種強化、硬化作用耐蝕、耐磨、耐熱Ca、S、Pb等擴大A區(qū)、縮小A區(qū)

碳鋼合金鋼低合金鋼：與同C量碳鋼相似40Cr、40鋼平衡狀態(tài)40Cr、40鋼調(diào)質(zhì)狀態(tài)高合金鋼：組織復(fù)雜（含大量碳化物）

T8組織W18Cr4V組織三、合金鋼組織四、合金鋼熱處理特點加熱溫度高合金元素阻礙原子擴散，阻礙P—A轉(zhuǎn)化淬火冷卻方式不同油冷淬火、分級淬火、等溫淬火回火不同回火溫度高（合金阻礙M分解）回火次數(shù)多，促進A′分解（高速鋼三次回火）1、水冷淬火2、油冷淬火3、分級淬火4、等溫淬火1234碳鋼“C”曲線,合金鋼“C”曲線五、合金鋼性能合金鋼成分合金元素作用1.高強度

2.高淬透性

3.高熱硬性

4.高特殊性

Q235Re

＝23516MnRe

＝35040鋼水淬Ф15，40Cr油淬Ф25T10<250℃W18Cr4V<560℃耐蝕.1Cr18Ni9耐熱.15CrMo<500℃1Cr18Ni9<750℃ZG3Cr26Ni161000℃.溫度再高的？耐磨.ZGMn13南京長江大橋正橋長1577米.鐵路橋全長6772米，寬19.5米。公路橋全長4589米，寬19.5米。六、合金鋼應(yīng)用高強度件大截面件高速刀具特殊性能件七、合金鋼分類結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼低合金高強鋼（普低鋼）滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼軸承鋼易切鋼刀具鋼模具鋼（熱模、冷模）量具鋼耐熱鋼耐蝕鋼耐磨鋼§2、合金結(jié)構(gòu)鋼

成分牌號熱處理組織性能應(yīng)用低合金鋼0.1～0.20%C主MnQ345(16Mn)Q390(15MnV)退或正F+P塑性好容器.槽罐沖壓件滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾軸承鋼易切鋼0.20～0.25%C主CrNiMn

20Cr20CrMnTi滲碳+淬+低回

表M回+Fe3C心M回

表硬心強韌沖擊大的軸、輪0.25～0.5%C主CrNiSiMn40Cr40CrNiMn調(diào)質(zhì)S回

綜合性能高大型.重載軸輪0.5～0.7%C主SiMn65Mn60Si2Mn淬+中回

T回

彈性高彈簧0.9～1.1%C主CrGCr15GCr15Mn球退+淬+低回

M回+Fe3C硬軸承低C→高C加PbSCa

Y12Y40MnT10Pb與C有關(guān)切削性能好大批與C有關(guān)容器.槽罐汽車變速器齒輪產(chǎn)品名稱：連桿產(chǎn)品名稱：凸輪軸沖擊大的軸、輪大型.重載軸輪各種彈簧各種軸承§3、合金工具鋼成分牌號熱處理組織性能應(yīng)用刀具模具量具熱模冷模0.7～1.1%C主Cr9SiCr<350CrWMn<500W18Cr4V<650球退＋淬+低回M回+Fe3C硬、熱硬、一定韌性低速

高速0.3～0.5%C主Cr5CrMnMo3Cr2W8V淬+高回S回熱強、韌熱作模>1%C主CrCr12MoVCr12球退＋淬+低回M回+Fe3C高硬冷沖模>1%C主Cr9SiCrCrWMn球退＋淬+低回M回+Fe3C硬量具各種刀具絲錐板牙低速刀具高速銑刀高速刀具深孔鉆工作溫度高的刀具各種熱作模具壓鑄模具熱拉模具鍛造模具電機殼底冷沖壓模具汽車尾燈座沖壓模具冷沖壓模具各種量具千分尺游標卡尺圓錐環(huán)規(guī)塞規(guī)塞規(guī)冷沖壓模具的制造過程材料：Cr12

§4、合金鋼與碳鋼性能、應(yīng)用比較16Mn15MnV(10、15)退或正

塑性好

高壓容器.大型槽罐重要沖壓件(一般容器、沖壓件)(20、25)

表硬心強韌沖擊大的軸、輪20Cr20CrMnTi滲碳+淬+低回

(沖擊較大的軸、輪)40Cr40CrNiMn調(diào)質(zhì)綜合性能高大型.重載軸、輪(40