第六章_合金钢2015

1、选择题选择题1、08F牌号中，牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（表示其平均碳的质量分数为（ ）。）。 A 0.08% B 0.8% C 8% 2、普通、优质和特殊质量非合金钢是按（、普通、优质和特殊质量非合金钢是按（ ）进行区分的。）进行区分的。 A 主要质量等级主要质量等级 B 主要性能主要性能 C 使用性能使用性能 D 前三综合前三综合 考虑考虑 3、在下列三种钢中，（、在下列三种钢中，（ ）钢的弹性最好；（）钢的弹性最好；（ ）钢的硬度最高；）钢的硬度最高； （ ）钢的塑性最好。）钢的塑性最好。A T10钢钢 B 20钢钢 C 65钢钢4、选择制造下列零件的材料：冷冲压件（、选择制造

2、下列零件的材料：冷冲压件（ ）；齿轮（）；齿轮（ ）；）； 小弹簧（小弹簧（ ）。）。 A 08F钢钢 B 70钢钢 C 45钢钢5、选择制造下列工具所用的材料：木工工具（、选择制造下列工具所用的材料：木工工具（ ）；锉刀（）；锉刀（ ）；）； 手锯锯条（手锯锯条（ ）。）。 A T8F钢钢 B T10钢钢 C Y12钢钢A AD DA AC CB BC CB BA AB BC CA A工业用钢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢碳素钢是指含碳量低于是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。的铁碳合金。常用的牌号：常用的牌号：l武汉长江大桥：武汉长江

3、大桥：l1957.10， Q235， 主跨跨度主跨跨度128m，长，长1600多米；多米；南京长江大桥：南京长江大桥：1968.121968.12， Q345Q345， 主跨跨度主跨跨度160m160m，长，长67006700多米多米 (16Mn)(16Mn)九江长江大桥：九江长江大桥：1993.11993.1， 公路桥公路桥1994.101994.10，铁路桥，铁路桥Q420Q420，主跨跨度，主跨跨度216m216m(15MnVN)(15MnVN)公路桥长公路桥长44604460米米铁路桥长铁路桥长76757675米米, , Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结

4、构。 Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的容器。Q460钢含Mo、B，正火组织为B，强度最高，用于石化中温高压容器。东风号远洋轮船东风号远洋轮船Q345Q345南京长江大桥南京长江大桥Q345Q345高压容器高压容器北京鸟巢体育馆 Q460低合金高强度结构钢的牌号、力学性能和应用 见书中59页表41l低淬透性合金渗碳钢低淬透性合金渗碳钢：合金元素总量3 %，15Cr、20Cr、20Mn2。用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。l中淬透性合金渗碳钢中淬透性合金渗碳钢：合金元素总量在4 %左右。20 CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。用于中等载荷的耐磨件，如变速

5、箱齿轮。l高淬透性合金渗碳钢高淬透性合金渗碳钢：合金元素总量在 4 % 6 %。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。活塞销( 20Cr )柴油机曲轴柴油机凸轮轴定义定义采用调质处理，即淬火加高温回火后使用的合金结构钢。用途用途：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的重要零件，：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的重要零件，如发动如发动 机连杆、曲轴、机床主轴等。机连杆、曲轴、机床主轴等。性能性能：具有优良的综合力学性能，即既强又韧。：具有优良的综合力学性能，即既强又韧。 汽车板汽车板簧簧火车螺旋弹簧火车螺旋弹簧汽车板簧汽车板簧热卷大弹簧热卷大弹簧弹簧丝

6、弹簧丝发条发条冷成形弹簧冷成形弹簧热成形弹簧热成形弹簧按用途分有哪几种？合金结构钢合金结构钢特殊性能钢特殊性能钢合金工具钢合金工具钢改善力学性能改善力学性能特殊的力学性能特殊的力学性能特殊的理化性能特殊的理化性能按用途分为按用途分为:刃具钢刃具钢模具钢模具钢量具钢量具钢模具模具l用来制造各种切削用来制造各种切削刀具的钢种。刀具的钢种。刃具钢刃具钢切削加工切削加工低合金工具钢制品低合金工具钢制品（一）、合金刃具钢（一）、合金刃具钢1.化学成分化学成分：含碳量：含碳量=0.75%1.45% 目的：保证高的硬度和耐磨性。目的：保证高的硬度和耐磨性。 加入的合金元素加入的合金元素：铬、锰、硅、钨：铬、

7、锰、硅、钨等等。 作用作用是提高钢的淬透性、耐回火性、热硬是提高钢的淬透性、耐回火性、热硬 性和耐磨性性和耐磨性2.常用合金刃具钢牌号常用合金刃具钢牌号 9SiCr 适用于制造刀刃细薄的低速切削刀具适用于制造刀刃细薄的低速切削刀具 如丝锥、板牙如丝锥、板牙 、铰刀等。、铰刀等。 CrWMn 因热处理后变形小，故又称微变形钢。主要用于制造较精密的低速因热处理后变形小，故又称微变形钢。主要用于制造较精密的低速刀具，如长铰刀、拉刀等刀具，如长铰刀、拉刀等 。3.热处理：热处理： 预备热处理是预备热处理是 球化退火球化退火 最终热处理是最终热处理是 淬火淬火+低温回火低温回火 4.应用应用 主要用于制

8、造车刀、主要用于制造车刀、 铣刀、钻头等各种金属切削刀具。铣刀、钻头等各种金属切削刀具。 一般工作温度不得超过一般工作温度不得超过300.工具钢用于制造各种工具，如量具、刃具、模具等。工具钢用于制造各种工具，如量具、刃具、模具等。种类：种类：量具刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等量具刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等板牙1.化学成分：化学成分： 含碳量为含碳量为0.7%1.5% 目的是提高硬度和耐磨性目的是提高硬度和耐磨性 加入的合金元素：加入的合金元素：钨、铬、钼钨、铬、钼等等 铬铬提高钢的淬透性提高钢的淬透性 ； 钨和钼钒钨和钼钒是提高钢的红硬性，并细化晶粒。是提高钢的

9、红硬性，并细化晶粒。 因高速钢的红硬性可达因高速钢的红硬性可达600600，切削时能长期保持刃口锋利，故又称为锋钢。，切削时能长期保持刃口锋利，故又称为锋钢。2.常用的高速工具钢牌号常用的高速工具钢牌号 W18Cr 4V W6Mo5Cr4V2 W9Mo3Cr4V 这三种钢的产量占目前我国生产和使用的高速工具钢的这三种钢的产量占目前我国生产和使用的高速工具钢的95%以上以上 。3.热处理热处理 属于莱氏体钢。高温淬火和多次回火属于莱氏体钢。高温淬火和多次回火 淬火温度高达淬火温度高达12701280，淬火冷却后得到马氏体、碳化物和残留奥氏体，淬火冷却后得到马氏体、碳化物和残留奥氏体 回火采用回火

10、采用560560三次回火。三次回火。 目的是目的是消除淬火组织中较多的残留消除淬火组织中较多的残留A A使其转变成使其转变成M;M;产生二次硬化，提高热硬性（可达产生二次硬化，提高热硬性（可达636366HRC66HRC）性能特点：具有较高的热硬性，在性能特点：具有较高的热硬性，在500500600600时硬度仍不降低时硬度仍不降低4.应用应用 用于制造中、高速切削刀具，如车刀、铣刀、铰刀、拉刀、麻花钻等。用于制造中、高速切削刀具，如车刀、铣刀、铰刀、拉刀、麻花钻等。（二）、高速钢（又称锋钢）（二）、高速钢（又称锋钢）高速钢铣刀高速钢铣刀高速钢是一种高合金钢，俗称白钢、锋钢、高速钢是一种高合金

11、钢，俗称白钢、锋钢、风钢等。其强度、冲击韧度、工艺性很好，风钢等。其强度、冲击韧度、工艺性很好，是制造复杂形状刀具的主要材料。如：成形是制造复杂形状刀具的主要材料。如：成形车刀、麻花钻头、铣刀、齿轮刀具等。高速车刀、麻花钻头、铣刀、齿轮刀具等。高速钢的耐热性不高，约在钢的耐热性不高，约在640640左右其硬度下左右其硬度下降，不能进行高速切削。降，不能进行高速切削。1.化学成分：化学成分：含碳量为含碳量为1.0%2.0% 获得高硬度和高耐磨性获得高硬度和高耐磨性 加入的合金元素：加入的合金元素：铬、钼、钨、钒铬、钼、钨、钒等等提高耐磨性、淬透性和耐回火提高耐磨性、淬透性和耐回火性性2.常用的牌

12、号常用的牌号 Cr12 Cr12MoV 尺寸较小的冷作模具可选用低合金钢尺寸较小的冷作模具可选用低合金钢如如9SiCr、CrWMn或或轴承钢轴承钢GCr15 还可用碳素工具钢还可用碳素工具钢如如T10A、T12等。等。3.热处理热处理 及性能及性能 最终热处理为淬火最终热处理为淬火+低温回火低温回火 保证其具有足够的硬度和耐磨性保证其具有足够的硬度和耐磨性4.应用应用 主要用于制造使金属在冷状态下变形的模具，主要用于制造使金属在冷状态下变形的模具， 如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。 工作时的实际温度一般不超过工作时的实际温度一般不超过200300（三）、

13、合金模具钢（三）、合金模具钢种类：根据工作条件不同种类：根据工作条件不同，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢冷作模具钢冷作模具钢 汽车车门模具汽车车门模具1.化学成分：化学成分：含碳量为含碳量为0.3%0.6% 获得高硬度和高耐磨性获得高硬度和高耐磨性 加入的合金元素：加入的合金元素：铬、镍、锰、硅铬、镍、锰、硅等等强化钢的基体和提高淬透性强化钢的基体和提高淬透性 铝、钨、钒铝、钨、钒等等为了细化晶粒，提高钢的回火稳定性和耐磨性。为了细化晶粒，提高钢的回火稳定性和耐磨性。2.常用的牌号常用的牌号 5CrMnMo 5CrNiMo 制造热锻模。制造热锻模

14、。 3CrW8V 制造热挤压模和压铸模制造热挤压模和压铸模 3.热处理热处理 及性能及性能 最终热处理为淬火最终热处理为淬火+中温回火（或高温回火）中温回火（或高温回火） 保证其具有足够的韧性保证其具有足够的韧性4.应用应用 主要用于制造使金属在高温下成形的模具，主要用于制造使金属在高温下成形的模具， 如热锻模、压铸模、热挤压模等。如热锻模、压铸模、热挤压模等。 工作时的型腔温度可达工作时的型腔温度可达600（三）、合金模具钢（三）、合金模具钢种类：根据工作条件不同种类：根据工作条件不同，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢热作模具钢热作模具钢 汽车曲

15、轴模具汽车曲轴模具 1.化学成分：化学成分：含碳量为含碳量为0.3%0.6% 获得高硬度和高耐磨性获得高硬度和高耐磨性 加入的合金元素：加入的合金元素：铬、镍、锰、硅铬、镍、锰、硅等等 强化钢的基体和提高淬透性强化钢的基体和提高淬透性 铝、钨、钒铝、钨、钒等等 为了细化晶粒，提高钢的回火稳定性和耐磨性。为了细化晶粒，提高钢的回火稳定性和耐磨性。2.常用的牌号常用的牌号 3Cr2Mo 3Cr2MnNiMo（三）、合金模具钢（三）、合金模具钢种类：根据工作条件不同种类：根据工作条件不同，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢塑料模具钢塑料模具钢 千分尺千分尺

16、说明：说明：1 1、制造量具、制造量具没有没有专用钢种专用钢种，碳素工具钢、合金工具，碳素工具钢、合金工具钢和滚动轴承钢钢和滚动轴承钢均可均可。2 2、要求较高的量具，一般均采用、要求较高的量具，一般均采用微变形合金工具钢，微变形合金工具钢，如如CrWMnCrWMn、CrMnCrMn、GCr15GCr15等。等。3 3、量具钢经淬火后要在、量具钢经淬火后要在150150170170下长时间低温回下长时间低温回火，以稳定尺寸。火，以稳定尺寸。精密量具，淬火后要进行精密量具，淬火后要进行-80-80-70-70的冷处理。然后的冷处理。然后再进行长时间的低温回火。再进行长时间的低温回火。在精磨后或研

17、磨前，还要进行时效处理在精磨后或研磨前，还要进行时效处理（在（在120120150150条件下保温条件下保温2436h2436h）以进一步消除内）以进一步消除内应力。应力。（四）、合金量具钢（四）、合金量具钢量具是测量工件尺寸的工具量具是测量工件尺寸的工具. 如游标卡尺、量规和样板等。如游标卡尺、量规和样板等。性能要求：高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性和足够的韧性。性能要求：高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性和足够的韧性。量具名称钢号平样板15、20、50、55、60、60Mn、65Mn一般量具T10A、T12A、9SiCr高精度量规Cr12、GCr15高精度、复杂量规CrWMn量具钢的应用实例

18、量具钢的应用实例 四、量具用钢 1. 1. 用途用途 量具用钢用于制造各种量测工具，如卡尺、量具用钢用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、螺旋测微仪、块规、塞规等。千分尺、螺旋测微仪、块规、塞规等。螺纹规螺纹规 游标卡尺游标卡尺 千分尺千分尺 4. 4. 量具用钢量具用钢 T10AT10A、T12AT12A、9SiCr9SiCr 制造尺寸小、形制造尺寸小、形状简单的量具。状简单的量具。 CrWMnCrWMn 淬透性较高，淬火变形小，淬透性较高，淬火变形小，制造高精度且形状复杂的量规和块规。制造高精度且形状复杂的量规和块规。 GCr15GCr15 耐磨性、尺寸稳定性较好，耐磨性、尺寸稳定性较好，

19、制造高精度块规、螺旋塞头、千分尺。制造高精度块规、螺旋塞头、千分尺。 9Cr189Cr18、4Cr134Cr13 在腐蚀介质中使用的在腐蚀介质中使用的量具。量具。（一）、不锈钢（一）、不锈钢五、特殊性能钢五、特殊性能钢1.不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢一般都具有良好的耐蚀性能。不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢一般都具有良好的耐蚀性能。2.随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、硬度和耐磨性提高，但耐蚀性下降。随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、硬度和耐磨性提高，但耐蚀性下降。3.不锈钢中的基本合金元素是铬，而且含铬量都在不锈钢中的基本合金元素是铬，而且含铬量都在13%以上。以上。不锈钢、耐热钢和耐磨钢不锈钢、耐

20、热钢和耐磨钢定义定义 ：包括包括 ：定义定义 ：在空气、水、盐水溶液、酸及其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性在空气、水、盐水溶液、酸及其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性的钢，又称不锈耐酸钢。的钢，又称不锈耐酸钢。不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指能抵抗大气腐蚀的钢。不锈钢是指能抵抗大气腐蚀的钢。耐酸钢是指在一些化学介质（如酸类）中能抵抗腐蚀的钢。耐酸钢是指在一些化学介质（如酸类）中能抵抗腐蚀的钢。具有特殊的物理性能和化学性能的钢。具有特殊的物理性能和化学性能的钢。注意注意 ：分类分类 ：按化学成分分：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢按化学成分分：铬不锈钢、铬

21、镍不锈钢和铬锰不锈钢按金相组织分：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢按金相组织分：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢不锈钢制管板式换热器不锈钢制管板式换热器1、马氏体不锈钢、马氏体不锈钢 化学成分化学成分：含碳量为：含碳量为0.10%1.2% 淬火后为淬火后为M。它属于铬不锈钢。它属于铬不锈钢。 特点特点：1.耐蚀性、塑性和焊接性耐蚀性、塑性和焊接性都不如都不如A不锈钢和不锈钢和F不锈钢。不锈钢。 但力学性能较好但力学性能较好 并具有一定的耐蚀性，故应用广泛。并具有一定的耐蚀性，故应用广泛。 2.这类钢都要经过这类钢都要经过淬火、回火淬火、回火后才能使用。后才能使用。 3.铸造后需

22、要铸造后需要退火退火，以降低硬度、改善切削加工性能。，以降低硬度、改善切削加工性能。 在冲压后也需在冲压后也需退火退火，以削除硬化，提高塑性，便于进一步加工。，以削除硬化，提高塑性，便于进一步加工。常用的牌号常用的牌号：12Cr13、20Cr13 用于制造力学性能要求较高且要有一定用于制造力学性能要求较高且要有一定 耐蚀性的零件，如汽轮机叶片、医疗器械等。耐蚀性的零件，如汽轮机叶片、医疗器械等。 30Cr13、40Cr13、68Cr13 可用于制造医用手术器具、量具可用于制造医用手术器具、量具 及轴承等耐磨工件。及轴承等耐磨工件。涡轮叶片涡轮叶片牌号牌号 含碳量含碳量+合金元素符号合金元素符号

23、+该元素百分含量该元素百分含量+汽轮机叶片汽轮机叶片 12Cr1312Cr13、20Cr1320Cr13钢钢 耐蚀性较好，有较好的机耐蚀性较好，有较好的机械性能。一般采用调质处理。制作叶片、水压机阀、械性能。一般采用调质处理。制作叶片、水压机阀、结构架、螺栓、螺帽等。结构架、螺栓、螺帽等。 不锈钢船用螺旋桨不锈钢船用螺旋桨 (1) (1) 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 铬的质量分数大于铬的质量分数大于12%12%，在氧化性介质中耐蚀。，在氧化性介质中耐蚀。在非氧化性介质中不能达到良好的钝化，耐蚀性低。在非氧化性介质中不能达到良好的钝化，耐蚀性低。 30Cr1330Cr13、40Cr1340Cr13

24、钢钢 强度和耐磨性提高，但耐强度和耐磨性提高，但耐蚀性降低。采用淬火、低温回火处理。制作具有较蚀性降低。采用淬火、低温回火处理。制作具有较高硬度和耐磨性的医疗工具、量具、滚珠轴承等。高硬度和耐磨性的医疗工具、量具、滚珠轴承等。 不锈钢剪刀不锈钢剪刀2、铁素体不锈钢、铁素体不锈钢 化学成分化学成分：含碳量小于：含碳量小于0.12% 含铬量为含铬量为11.5%30%， 它属于铬不锈钢。它属于铬不锈钢。 特点特点：1.具有良好的高温抗氧化性（具有良好的高温抗氧化性（700以下），以下）， 热膨胀系数小，热膨胀系数小热膨胀系数小，热膨胀系数小 2.2.较好的较好的耐蚀性；耐蚀性；但力学性能不如但力学性

25、能不如M不锈钢，不锈钢，塑性不如塑性不如F不锈钢。不锈钢。 3.不能用热处理强化，通常在退火状态下使用。不能用热处理强化，通常在退火状态下使用。常用的牌号常用的牌号：10Cr17、022Cr30Mo2 用于受力不大的耐酸结构件和作为抗氧化钢使用，用于受力不大的耐酸结构件和作为抗氧化钢使用， 如各种不锈钢厨具、餐具等。如各种不锈钢厨具、餐具等。3、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢 化学成分化学成分：含碳量很低：含碳量很低 （0.15% ） 含铬量为含铬量为18%，含镍量为，含镍量为9%，这种不锈钢习惯上称为，这种不锈钢习惯上称为18-8型不锈钢，它属于铬镍不锈钢。型不锈钢，它属于铬镍不锈钢。 特点特点

26、 1.很高的耐蚀性和耐热性，其耐蚀性高于很高的耐蚀性和耐热性，其耐蚀性高于M不锈钢。不锈钢。 2.2.具有良好的具有良好的塑性、韧性、焊接性，适宜冷加工成形塑性、韧性、焊接性，适宜冷加工成形。 3.无磁性，无磁性，用于制造抗磁零件。用于制造抗磁零件。 常用的牌号常用的牌号：06Cr18Ni9N、12Cr18Ni9 用于制造在强酸腐蚀介质中工作的化工设备、抗磁仪表等。用于制造在强酸腐蚀介质中工作的化工设备、抗磁仪表等。 如耐蚀容如耐蚀容 器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备等。器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备等。 1Cr18Ni9Ti不锈钢表带不锈钢表带 不锈钢容器不锈钢容器应用：应用：制作

27、化工设备零件、输送管道、抗磁仪表、制作化工设备零件、输送管道、抗磁仪表、 医疗器械等。医疗器械等。消除应力退火消除应力退火 将钢加热到将钢加热到300 300 350 350 消除冷加工应力；消除冷加工应力； 加热到加热到850 850 以上，消除焊接残余应力。以上，消除焊接残余应力。（二）、耐热钢（二）、耐热钢1.高温抗氧化性高温抗氧化性2.高温强度高温强度定义定义 ：指在高温下具有良好的化学稳定性和较高的强度，能较好适应高温条件指在高温下具有良好的化学稳定性和较高的强度，能较好适应高温条件的特殊性能的钢。的特殊性能的钢。性能指标性能指标 ：分类分类 ：在高温下具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为

28、抗氧化钢在高温下具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧化钢在高温下仍具有足够力学性能的钢称为热强钢在高温下仍具有足够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。耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。合金元素：合金元素： 铬、铝、硅铬、铝、硅 作用是提高钢的抗作用是提高钢的抗 氧化有力。氧化有力。 钛、钨、钒、铌、铬、钼钛、钨、钒、铌、铬、钼 作用是提高热强性。作用是提高热强性。常用的牌号常用的牌号：常用的抗氧化钢有：常用的抗氧化钢有：40Cr9Si2、06CrAl典型的热强钢是：典型的热强钢是： 40Cr14Ni14W2Mo（三）、耐磨钢（三）、耐磨钢定义定义 ：指在巨大压力和强烈冲击载荷作用

29、下能发生硬化的高锰钢。指在巨大压力和强烈冲击载荷作用下能发生硬化的高锰钢。化学成分：高碳（含碳量为化学成分：高碳（含碳量为0.9%1.4%）、高锰（含锰量为）、高锰（含锰量为11%14%）典型牌号为典型牌号为 ZGMn13 应用应用 ：主要用于巨大压力和强烈冲击载荷作用下工作的零件，：主要用于巨大压力和强烈冲击载荷作用下工作的零件， 如超重机和拖拉机的履带、挖掘机铲斗的斗齿、碎石机的颚板、铁路道岔如超重机和拖拉机的履带、挖掘机铲斗的斗齿、碎石机的颚板、铁路道岔 防弹钢板等。防弹钢板等。 这种钢极易加工硬化，切削加工困难，故高锰钢零件大多采用铸造成形。这种钢极易加工硬化，切削加工困难，故高锰钢零

30、件大多采用铸造成形。由于耐磨钢是单一的奥氏体组织，所以还具有良好的耐蚀性和抗磁性由于耐磨钢是单一的奥氏体组织，所以还具有良好的耐蚀性和抗磁性 破碎机颚板破碎机颚板 履带履带 挖掘机斗齿挖掘机斗齿铁轨分道叉铁轨分道叉硬质合金硬质合金是将一些难熔的化合物粉末和粘结剂混合，硬质合金是将一些难熔的化合物粉末和粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。 硬度高、热硬性好、耐磨性优良。切削速度可比高速钢硬度高、热硬性好、耐磨性优良。切削速度可比高速钢提高提高4747倍，刀具寿命可提高倍，刀具寿命可提高580580倍。倍。二、硬质合金的分类：二、硬质合金

31、的分类：1. 金属陶瓷硬质合金金属陶瓷硬质合金 将难熔的金属碳化物粉末（如将难熔的金属碳化物粉末（如WCWC、TiCTiC等等) )与粘结剂与粘结剂CoCo混合混合后加压成型，再经烧结而成。后加压成型，再经烧结而成。一、硬质合金的特点：一、硬质合金的特点：金属陶瓷硬质合金金属陶瓷硬质合金 和钢结硬质合金和钢结硬质合金（1）钨钴类）钨钴类 ：YG3、 YG6、YG8等等（2）钨钴钛类）钨钴钛类 ：YT5、YT15、YT30等等应用：应用： 目前金属陶瓷硬质合金被广泛用作切削刀具，目前金属陶瓷硬质合金被广泛用作切削刀具，此外可用来制造量具、模具等耐磨零件，还用来制此外可用来制造量具、模具等耐磨零件

32、，还用来制造凿岩机钎头和钻头等。造凿岩机钎头和钻头等。可转位铣削刀具系列可转位铣削刀具系列钻头钻头刀头刀头2.2.钢结硬质合金钢结硬质合金 钢结硬质合金是性能介于高速钢和硬质合金之钢结硬质合金是性能介于高速钢和硬质合金之间的新型工具材料，它是以一种或几种碳化物（如间的新型工具材料，它是以一种或几种碳化物（如TiC、WC等）为硬质相，以合金钢（如高速钢，铬等）为硬质相，以合金钢（如高速钢，铬钼钢等）粉末为粘结剂，经配料，混料，压制，和钼钢等）粉末为粘结剂，经配料，混料，压制，和烧结而成的粉末冶金材料。烧结而成的粉末冶金材料。特点特点退火后可进行一般的切削加工退火后可进行一般的切削加工淬火回火后有

33、高的硬度和耐磨性淬火回火后有高的硬度和耐磨性可进行焊接后锻造可进行焊接后锻造有耐热、耐蚀、抗氧化等性能有耐热、耐蚀、抗氧化等性能应用应用制造各种形状复杂的刀具、较高温度下工作制造各种形状复杂的刀具、较高温度下工作的模具和耐磨零件。的模具和耐磨零件。常用合金钢的性能、用途及热处理特点？这是本章的重点类别类别含碳量含碳量典型牌号典型牌号最终热处理方法最终热处理方法主要用途主要用途合金渗碳钢合金渗碳钢合金调质钢合金调质钢合金弹簧钢合金弹簧钢滚动轴承钢滚动轴承钢高速钢高速钢热作模具钢热作模具钢耐磨钢耐磨钢选择题选择题1、随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、硬度和耐磨性提高，耐蚀性（、随着不锈钢中含碳量的

34、增加，其强度、硬度和耐磨性提高，耐蚀性（ ）。）。 A 越好越好 B 不变不变 C 下降下降 2、将下列合金钢牌号归类，特殊性能钢（、将下列合金钢牌号归类，特殊性能钢（ ），不锈钢（），不锈钢（ ）。）。 A 12Cr13 B 06Cr18Ni9 C ZGMn133、正确选用下列零件材料，不锈钢餐具（、正确选用下列零件材料，不锈钢餐具（ ），坦克履带（），坦克履带（ ），储酸槽），储酸槽（ ）。）。 A 12Cr18Ni9 B ZGMn13 C 10Cr174、医疗手术器械可使用的材料是（、医疗手术器械可使用的材料是（ ）。）。 A 12CrMo B 40Cr13 C W18Cr4V5、为获得

35、良好的耐蚀性，不锈钢中碳含量一般应尽量（、为获得良好的耐蚀性，不锈钢中碳含量一般应尽量（ ）。）。 A 高高 B 低低 C 中等中等C C B B B BA AA AD DD DAEAEB BCBCBA A6、原用、原用40Cr钢制作的零件，若因材料短缺，可用（钢制作的零件，若因材料短缺，可用（ ）钢来替代。）钢来替代。 A 40MnB B 60Si2Mn C 20Cr7、38CrMoAlA钢属于合金钢属于合金 （ ）。）。 A 调质钢调质钢 B 渗碳钢渗碳钢 C 弹簧钢弹簧钢A A合金工具钢牌号合金工具钢牌号l含碳量含碳量+合金元素符号合金元素符号+该元素百分含量该元素百分含量+l当含碳量小

36、于当含碳量小于1.00%时，时，含碳量用一位数字标明，含碳量用一位数字标明，这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.l当含碳量大于当含碳量大于1.00%时，时，不标含碳量。不标含碳量。* 高速钢高速钢不标含碳量，如不标含碳量，如W6Mo5Cr4V2(含含0.85%C).l 性能要求性能要求1、高硬度高硬度 (HRC60),主主要取决于含碳量。要取决于含碳量。 2、高耐磨性高耐磨性 靠高硬度和靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物析出细小均匀硬碳化物来达到。来达到。3、高热硬性高热硬性 即高温下保即高温下保持高硬度的能力。持高硬度的能力。4、足够的韧性足够

37、的韧性 以防止脆以防止脆断和崩刃。断和崩刃。切削加工的基本形式切削加工的基本形式l 碳素工具钢碳素工具钢l共有七个牌号：共有七个牌号：T7T13 1、成分特点：、成分特点：l高碳高碳(0.651.35%C) 随含碳量提高，碳化物随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，量增加，耐磨性提高，但韧性下降。但韧性下降。 锉刀锉刀手锤手锤l2、热处理及组织、热处理及组织 热处理：热处理：正火正火+球化退球化退火火+淬火淬火+低温回火低温回火l球化退火目的：球化退火目的： 降低硬度降低硬度, 便于加工便于加工; 为淬火作组织准备。为淬火作组织准备。 使用状态下的组织：使用状态下的组织： M回回+颗粒状碳化

38、物颗粒状碳化物+A(少量少量) 球状珠光体球状珠光体T12钢正常淬火组织钢正常淬火组织l3、用途、用途l由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。的手工工具和低速刃具。 lT7T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。凿子、锤子等。木工凿木工凿木工钻木工钻lT10T11：制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车：制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车 刀等。刀等。lT12T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。丝锥丝锥锉刀锉刀手锯条手锯条钻头钻头l1、成分

39、特点：、成分特点： 高碳：高碳：0.751.5%C 合金元素作用合金元素作用 提高淬透性提高淬透性: Cr、Mn、Si 提高耐回火性提高耐回火性：Si 提高耐磨性、细化晶粒提高耐磨性、细化晶粒: W、V l 低合金工具钢低合金工具钢l由碳素工具钢基础上加入少量合金元素由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(35)形成。形成。 低合金工具钢制品低合金工具钢制品l2、热处理及组织、热处理及组织l同碳素工具钢，只是淬火介同碳素工具钢，只是淬火介质为油质为油(碳素工具钢为水碳素工具钢为水)。l使用状态下的组织为：使用状态下的组织为： M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(少量少量) l3、常用钢号及用途、

40、常用钢号及用途l应用最多的是应用最多的是9SiCr。用于制用于制造形状复杂、要求变形小的造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等低速刃具，如丝锥、板牙等. 丝锥丝锥板牙板牙低合金工具钢扳手低合金工具钢扳手l1、性能特点性能特点: 高热硬性高热硬性(600)、高淬透性高淬透性 l2、成分特点成分特点l 高碳高碳: 0.701.5%C l 合金元素作用合金元素作用l 提高淬透性：提高淬透性：Crl 提高热硬性提高热硬性、耐磨性耐磨性: W、Mo、V l 高速钢高速钢（俗称锋钢）（俗称锋钢） l制造高速切削刃具用钢。制造高速切削刃具用钢。高速钢铣刀高速钢铣刀l3、加工与热处理、加工与热处理l

41、加工工艺路线：加工工艺路线：下料下料锻造锻造退火退火机加工机加工淬火淬火回火回火磨削磨削l高速钢是莱高速钢是莱氏体钢氏体钢， 其铸态组织为亚共晶组织，其铸态组织为亚共晶组织，由由鱼骨状莱氏体与树枝状鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，组成， 脆性大且无法热处理改善。脆性大且无法热处理改善。W18Cr4V铸态组织铸态组织l 退火目的：退火目的： 降低硬度，便于降低硬度，便于切加工；切加工； 为淬火作组织准为淬火作组织准备备。l退火后组织：退火后组织： S+颗粒状碳化物颗粒状碳化物l 锻造目的：锻造目的：打碎粗大的鱼骨状碳化物，使其均打碎粗大的鱼骨状碳化物，使其均匀分布于基体中。匀分布于基体中。W18

42、Cr4V钢的退火组织钢的退火组织l 淬火目的淬火目的: 获得获得高合金元素含量的高合金元素含量的马氏体。因此淬火马氏体。因此淬火温度高温度高(1200)。l淬火后组织：淬火后组织： M+未溶碳化物未溶碳化物(10%)+A (20%)W18Cr4VW18Cr4V钢的淬火组织钢的淬火组织Fe77W18Cr4V1C相图相图 的碳化物，的碳化物，产生二次硬化。产生二次硬化。 l 碳及合金元素含量下降，碳及合金元素含量下降，Ms点上升，回火冷却点上升，回火冷却时，时，A转变为转变为M。l每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。l 回火目的：回火目的：主要主要为减少

43、为减少A。消除内应。消除内应力、稳定组织。力、稳定组织。l常用常用560三次回火三次回火.回火时的组织变化：回火时的组织变化： l 析出析出W、Mo、V高速钢硬度与回火温度关系高速钢硬度与回火温度关系W18Cr4V钢淬火、回火后的组织钢淬火、回火后的组织l4、使用状态下组织、使用状态下组织 M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A（少量）（少量）l5、常用钢号及用途、常用钢号及用途l常用钢号为常用钢号为W18Cr4V(18-4-1)和和 W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。l用于高速切削刃具，如用于高速切削刃具，如车刀车刀、刨刀刨刀、铣刀铣刀、钻头钻头等等车刀车刀铣刀铣刀钻头钻头汽车冲压模具汽车冲压模具 用以制造冷热模具的钢种用以制造冷热模具的钢种. 冷作模具钢冷作模具钢 制造金属冷成型模具钢种制造金属冷成型