第4章 合金钢

1、第第4 4章章 合金钢合金钢本本章章要要点点一、了解合金元素在钢中的作用；一、了解合金元素在钢中的作用；二、知道合金钢的分类及牌号；二、知道合金钢的分类及牌号；三、熟悉常用合金钢的性能特点及三、熟悉常用合金钢的性能特点及应用。应用。第第4 4章章 合金钢合金钢在冶炼碳钢时有目的地加入一种或几种合金元素所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，称为得到的特定性能的钢，称为合金钢合金钢。 概念概念价格低，但力学性能低，淬透性低，回火抗力差，不价格低，但力学性能低，淬透性低，回火抗力差，不能满足特殊性能要求（如耐热、耐低温、耐蚀等）。能满足特殊性能要求（如耐热、耐低温、耐蚀等

2、）。碳钢的特点碳钢的特点力学性能高；热处理淬透性和回火稳定性好；耐热性、力学性能高；热处理淬透性和回火稳定性好；耐热性、耐低温性、耐腐蚀性、高磁性、无磁性、高耐磨性好。耐低温性、耐腐蚀性、高磁性、无磁性、高耐磨性好。合金钢的特点合金钢的特点第第4 4章章 合金钢合金钢锰锰(Mn(Mn) )、硅、硅(Si(Si) )、铬、铬(Cr)(Cr)、镍、镍(Ni)(Ni)、钼（、钼（MoMo）、钨）、钨(W)(W)、钒钒(V)(V)、钛、钛(Ti)(Ti)、铝、铝(Al)(Al)、硼（、硼（B B）、稀土（）、稀土（ReRe）等。）等。常用合金元素常用合金元素一、一、合金元素在钢中的作用合金元素在钢中的

3、作用1.1.合金元素在钢中的存在形式合金元素在钢中的存在形式与铁作用形成固溶体；与铁作用形成固溶体；溶于渗碳体中形成合金渗碳溶于渗碳体中形成合金渗碳体；体；与碳作用形成特殊碳化物。与碳作用形成特殊碳化物。第第4 4章章 合金钢合金钢u 合金元素与碳的亲合力较弱，大部分形成固溶体，合金元素与碳的亲合力较弱，大部分形成固溶体，而少部分形成合金渗碳体，如（而少部分形成合金渗碳体，如（FeFe，MnMn）3 3C C；u合金元素与碳的亲合力较强，当含量较少时，主要合金元素与碳的亲合力较强，当含量较少时，主要形形成合金渗碳体成合金渗碳体，而含量较高时，才能形成特殊碳化物；，而含量较高时，才能形成特殊碳化

4、物；u合金元素与碳的亲合力很强，主要以特殊碳化物形式合金元素与碳的亲合力很强，主要以特殊碳化物形式存在，如存在，如TiCTiC、NbCNbC、VCVC 等等。第第4 4章章 合金钢合金钢2.2.合金元素对钢性能的影响合金元素对钢性能的影响产生固溶强化，产生固溶强化，强度、硬度提高，但塑性、韧性强度、硬度提高，但塑性、韧性下降；下降；使渗碳体的硬度和稳定性提高；使渗碳体的硬度和稳定性提高；随合金碳化物数量增多，钢的硬度增大随合金碳化物数量增多，钢的硬度增大，耐磨性，耐磨性增加，但塑性、韧性下降。增加，但塑性、韧性下降。使合金钢具有某些特殊性能，如耐热性、耐低温使合金钢具有某些特殊性能，如耐热性、

5、耐低温性、耐腐蚀性、高磁性，等等。性、耐腐蚀性、高磁性，等等。第第4 4章章 合金钢合金钢3.3.合金元素对铁碳合金相图的影响合金元素对铁碳合金相图的影响影响影响A A和和F F存在的范围存在的范围MnMn、NiNi、CoCo等扩大等扩大A A区域，使区域，使A A3 3线温度下降线温度下降, A, Acmcm线温线温度上升，如度上升，如1Cr18Ni91Cr18Ni9和和ZGMn13ZGMn13，室温下单相，室温下单相A A；CrCr、MoMo、W W、V V、TiTi、SiSi缩小缩小A A区域，使区域，使A A3 3线温度上升线温度上升, , A Acmcm线温度下降，如线温度下降，如1

6、Cr17Ti1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢。高铬铁素体不锈钢。使使S S、E E点左移，并使点左移，并使A A1 1线的温度变化。线的温度变化。第第4 4章章 合金钢合金钢MnMn对奥氏体区的影响对奥氏体区的影响CrCr对奥氏体区的影响对奥氏体区的影响第第4 4章章 合金钢合金钢4.4.合金元素对钢热处理的影响合金元素对钢热处理的影响 减缓减缓A A化过程（化过程（NiNi、CoCo除外）除外） 合金碳化物熔点高、难分解，阻碍合金碳化物熔点高、难分解，阻碍C C及及MeMe的扩散，热的扩散，热处理时要提高加热温度或延长保温时间。处理时要提高加热温度或延长保温时间。 影响影响A A晶粒长大晶粒长

7、大l P P、MnMn会促进奥氏体晶粒的长大。会促进奥氏体晶粒的长大。l 大多合金元素形成细小稳定的碳化物分布在晶界上，大多合金元素形成细小稳定的碳化物分布在晶界上，能有效阻止奥氏体晶粒的长大，起到细化晶粒作用。能有效阻止奥氏体晶粒的长大，起到细化晶粒作用。对钢加热时奥氏体化的影响对钢加热时奥氏体化的影响第第4 4章章 合金钢合金钢除除CoCo外，大多合金元素外，大多合金元素均程度不同地增加过冷奥均程度不同地增加过冷奥氏体的稳定性，使氏体的稳定性，使C C曲线右移，提高了钢的淬透性。曲线右移，提高了钢的淬透性。除除CoCo和和AlAl外，外，大多数合金元素均会降低马氏体点，大多数合金元素均会降

8、低马氏体点，使合金钢淬火后的残余奥氏体量增加。使合金钢淬火后的残余奥氏体量增加。合金元素还可能使合金元素还可能使C C曲线形状发生改变，甚至出现曲线形状发生改变，甚至出现两组两组C C曲线。曲线。对冷却时奥氏体转变的影响对冷却时奥氏体转变的影响第第4 4章章 合金钢合金钢提高钢的回火稳定性；提高钢的回火稳定性；产生二次硬化：产生二次硬化：MoMo、W W、V V、TiTi等合金元素使钢在等合金元素使钢在500500600600回火时硬度再次升高；回火时硬度再次升高；产生回火脆性产生回火脆性: : 第一类：第一类： 250250400 400 不可逆不可逆 防止方法：就是避开这一温度范围回火。防

9、止方法：就是避开这一温度范围回火。 第二类：第二类： 500500600 600 可逆可逆 防止方法：在防止方法：在500500600 600 快速冷却，加入合金元快速冷却，加入合金元 素素W W、MoMo。对回火转变的影响对回火转变的影响第第4 4章章 合金钢合金钢W W、MoMo、V V 等碳化物在等碳化物在550550时，使钢达到最高硬度，时，使钢达到最高硬度， 产产生二次硬化。生二次硬化。Cr-Ni Cr-Ni 钢的回火脆性示意图钢的回火脆性示意图第第4 4章章 合金钢合金钢二、二、合金钢的分类及牌号合金钢的分类及牌号1.1.合金钢的分类合金钢的分类 低合金钢低合金钢 含合金元素总量含

10、合金元素总量5%5% 中合金钢，含合金元素总量（中合金钢，含合金元素总量（5 51010）% % 高合金钢，含合金元素总量高合金钢，含合金元素总量10%10%按合金元素含量分类按合金元素含量分类第第4 4章章 合金钢合金钢可分为锰钢、硅锰钢、铬钢、铬镍钢、铬钼钢等。可分为锰钢、硅锰钢、铬钢、铬镍钢、铬钼钢等。 按所含的主要合金元素按所含的主要合金元素 奥氏体钢；奥氏体钢； 铁素体钢；铁素体钢； 珠光体钢；珠光体钢； 马氏体钢等。马氏体钢等。按正火后的组织分类按正火后的组织分类 合金结构钢；合金结构钢； 合金工具钢合金工具钢 ； 特殊性能钢特殊性能钢按用途分类按用途分类第第4 4章章 合金钢合金

11、钢合金工具钢合金钢不锈钢耐磨钢特殊性能钢合金结构钢普通低合金钢滚动轴承钢弹簧钢合金渗碳钢合金调质钢模具钢刃具钢量具钢耐热钢第第4 4章章 合金钢合金钢2.2.合金钢的牌号合金钢的牌号编号原则：编号原则：数字数字+ +元素符号元素符号+ +数字数字钢的平均含碳量，钢的平均含碳量，结构钢以万分之结构钢以万分之一一为单位；为单位；工具钢和特殊性能钢以工具钢和特殊性能钢以千分之一千分之一为单位，若工具钢的碳含为单位，若工具钢的碳含量量1 1时不标出时不标出（高速工具钢无论（高速工具钢无论含碳量多少，均不标出）。含碳量多少，均不标出）。合金元素的合金元素的元素符号元素符号表示合金元素的含量，以平均含量表

12、示合金元素的含量，以平均含量的的百分之几百分之几表示。当含量小于表示。当含量小于1.51.5时，只标出元素，不标出含量；含时，只标出元素，不标出含量；含量量 1.51.5，2.52.5，3.53.5则相则相应地以应地以2 2，3 3，4 4等表示。等表示。例：例：40Cr 60Si2Mn 9SiCr CrWMn W18Cr4V第第4 4章章 合金钢合金钢 特例特例低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢Q 345 AQ 345 A“屈服点屈服点”的首字母的首字母Q Qs s=235MPa=235MPa质量等级质量等级旧标准遵循编号规则，新标旧标准遵循编号规则，新标准牌号表示方法与碳素结构准牌号表示

13、方法与碳素结构钢相同。钢相同。高级优质钢高级优质钢，则在钢的末尾加，则在钢的末尾加“A”A”字表明，字表明，例如例如20Cr2Ni4A20Cr2Ni4A等。等。第第4 4章章 合金钢合金钢易切削结构钢易切削结构钢“易易”的首字母的首字母Y Y碳含量的万分数碳含量的万分数Y+Y+数字数字含锰量较高时标出含锰量较高时标出“MnMn”，如如Y40MnY40Mn“滚滚”的首字母的首字母G G铬含量的千分数铬含量的千分数G+CrG+Cr+ +数字数字+ +（其它元素（其它元素+ +数字）数字）表示方法同其它表示方法同其它例如，例如，GCr15SiMnGCr15SiMn表示表示W WCrCr=1.5%=1

14、.5%，W WC C1%1%，W WSiSi和和W WMnMn均均1.5%1.5%。 滚滚 动动 轴轴 承承 钢钢第第4 4章章 合金钢合金钢高锰耐磨钢高锰耐磨钢“铸钢铸钢”的首字母的首字母ZGZG含锰量的百分数含锰量的百分数ZG+MnZG+Mn+ +数字数字- -数字数字序号序号例如，例如，ZGMn13-1ZGMn13-1表示表示WMn =13%=13%，序号为，序号为1 1的的高锰耐磨钢。高锰耐磨钢。不锈钢和耐热钢不锈钢和耐热钢表示方法表示方法遵循编号规则遵循编号规则，只是当，只是当W WC C0.03%0.03%或或W WC C0.08%0.08%时，其牌号前的数字分别用时，其牌号前的数

15、字分别用“00”00”或或“0”0”代替。代替。例：例：3Cr133Cr13；00Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo2。第第4 4章章 合金钢合金钢三、三、常用合金钢常用合金钢1.1.低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢成分特点：成分特点：低碳（低碳（WcWc0.20%0.20%）、低合金（一般合金）、低合金（一般合金元素总量元素总量 W WMeMe3% 3% ），主加元素），主加元素MnMn。热处理：热轧退火（或正火）状态下使用。热处理：热轧退火（或正火）状态下使用。组织：大量的铁素体组织：大量的铁素体+ +少量珠光体。少量珠光体。性能特点：性能特点：强度高，塑性、韧性好，焊接性

16、好、冷强度高，塑性、韧性好，焊接性好、冷成形性好、耐蚀性好、成本低等。成形性好、耐蚀性好、成本低等。第第4 4章章 合金钢合金钢用途：桥梁、船舶、车辆、锅炉、用途：桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、大型钢结构等。高压容器、大型钢结构等。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uQ345Q345钢钢(16Mn)(16Mn)综合性能好，用于船综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。舶、桥梁、车辆等大型钢结构。uQ390Q390钢含钢含V V、TiTi、NbNb，强度高，用于，强度高，用于中等压力的容器。中等压力的容器。uQ460Q4

17、60钢含钢含MoMo、B B，正火组织为，正火组织为B B，强，强度高，用于石化中温高压容器。度高，用于石化中温高压容器。第第4 4章章 合金钢合金钢2.2.合金调质钢合金调质钢成分特点：成分特点：中碳（中碳（WcWc=0.25=0.250.50%0.50%），），MnMn、CrCr、NiNi、B B、SiSi用来提高淬透性，用来提高淬透性，MoMo、W W可抑制第二类回火脆性，可抑制第二类回火脆性，TiTi、V V细化晶粒。细化晶粒。热处理：热处理：调质，即淬火高温回火；要求耐磨性，调质，即淬火高温回火；要求耐磨性，可在调质后进行表面淬火可在调质后进行表面淬火+ +低温回火或进行专门的化低温

18、回火或进行专门的化学热处理，如氮化等。学热处理，如氮化等。组织：回火索氏体。组织：回火索氏体。第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：性能特点：良好的综合力学性能，良好的综合力学性能，即具有高的强度即具有高的强度和良好的塑性、韧性。和良好的塑性、韧性。用途：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的用途：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的重要零件，如齿轮、发动机连杆、曲轴、机床主轴等。重要零件，如齿轮、发动机连杆、曲轴、机床主轴等。柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴曲轴曲轴连杆连杆齿轮齿轮第第4 4章章 合金钢合金钢3.3.合金渗碳钢合金渗碳钢成分特点：成分特点：低碳（低碳（WcWc=0.10=0.100

19、.25%0.25%），主加），主加CrCr、MnMn、NiNi、B B等，以提高淬透性；辅加等，以提高淬透性；辅加MoMo、W W、V V、TiTi等，以等，以形成稳定的合金碳化物，能细化晶粒，提高耐磨性。形成稳定的合金碳化物，能细化晶粒，提高耐磨性。热处理：热处理：渗碳渗碳淬火淬火 + + 低温回火低温回火组织：表面渗碳层的组织由组织：表面渗碳层的组织由合金渗碳体与回火合金渗碳体与回火M M及少及少量残余量残余A A组成；心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸组成；心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为有关，完全淬透时为低碳回火低碳回火M M，多数情况下是，多数情况下是T T、回、

20、回火火M M和少量和少量F F。第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：性能特点：表面具有高的硬度、高的耐磨性和耐疲劳表面具有高的硬度、高的耐磨性和耐疲劳性能，心部具有高的韧性和足够的强度。性能，心部具有高的韧性和足够的强度。用途：用途：制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击载荷的重要零件，如载荷的重要零件，如变速齿轮、凸轮轴、活塞销等。变速齿轮、凸轮轴、活塞销等。活塞销活塞销(20Cr)(20Cr)u低淬透性合金渗碳钢：低淬透性合金渗碳钢：钢含合金元素总量钢含合金元素总量3%3%，如，如20Cr20Cr、20MnV20MnV。用于受力小的。用于受力小的耐磨

21、件，如柴油机的活塞销、耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。凸轮轴等。第第4 4章章 合金钢合金钢变速齿轮变速齿轮u中淬透性合金渗碳钢：中淬透性合金渗碳钢：钢含合金元素总量在钢含合金元素总量在4%4%左右，左右，如如20CrMnTi20CrMnTi、20Mn2TiB20Mn2TiB。用于中。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。u高淬透性合金渗碳钢：高淬透性合金渗碳钢：钢含合金元素总量在钢含合金元素总量在4%4%6%6%。如如18Cr2NiWA18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A20Cr2Ni4A等。等。用于大载荷的耐磨件，如柴用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。油机

22、曲轴。柴油机曲轴柴油机曲轴第第4 4章章 合金钢合金钢4.4.合金弹簧钢合金弹簧钢成分特点：成分特点：中高碳（中高碳（WcWc=0.5=0.50.7%0.7%），主加元素为），主加元素为SiSi、MnMn等，以提高钢的淬透性、细化晶粒、耐回火性、强化等，以提高钢的淬透性、细化晶粒、耐回火性、强化铁素体、提高弹性和屈强比等。铁素体、提高弹性和屈强比等。热处理：热处理：冷冷成形成形弹簧：弹簧： 淬火淬火+ +中温回火中温回火冷成冷成形形去应力去应力退火；退火； 退火状态弹簧钢丝退火状态弹簧钢丝淬火淬火+ +中温回火中温回火 热热成形成形弹簧：热弹簧：热轧钢丝或钢板轧钢丝或钢板淬火淬火+ +中温回火

23、中温回火 组织：回火托氏体组织：回火托氏体第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：具有性能特点：具有高的弹性极限和屈强比、较高的疲高的弹性极限和屈强比、较高的疲劳强度、足够的塑性和韧性。劳强度、足够的塑性和韧性。用途：用于制造各种弹簧和弹性元件。用途：用于制造各种弹簧和弹性元件。汽车板簧汽车板簧热卷大弹簧热卷大弹簧蝶形弹簧蝶形弹簧第第4 4章章 合金钢合金钢5.5.滚动轴承钢滚动轴承钢 成分特点：高碳（成分特点：高碳（WcWc=0.95=0.951.15%1.15%），保证高硬度和），保证高硬度和高耐磨性；加入高耐磨性；加入CrCr、SiSi、MnMn、MoMo、V V等合金元素，提高等合金元素

24、，提高钢的淬透性、耐磨性和接触疲劳强度。钢的淬透性、耐磨性和接触疲劳强度。 热处理：球化退火热处理：球化退火切削加工切削加工淬火淬火+ +低低温回火温回火 组织组织：回火马氏体细小碳化物少量回火马氏体细小碳化物少量A A残残 性能特点：具有性能特点：具有很高的强度、硬度、耐磨性，很高很高的强度、硬度、耐磨性，很高的接触疲劳强度，一定的韧性和耐润滑剂腐蚀的能力。的接触疲劳强度，一定的韧性和耐润滑剂腐蚀的能力。第第4 4章章 合金钢合金钢用途：用途：制造各种滚动轴承的元件，如滚珠、滚柱和制造各种滚动轴承的元件，如滚珠、滚柱和内外套圈等。内外套圈等。滚珠轴承滚珠轴承滚针轴承滚针轴承滚柱轴承滚柱轴承第

25、第4 4章章 合金钢合金钢6.6.合金工具钢合金工具钢 成分特点：高碳（成分特点：高碳（WcWc=0.8=0.81.5%1.5%），保证高硬度和高），保证高硬度和高耐磨性；加入耐磨性；加入CrCr、MnMn、SiSi、W W、V V等合金元素，以提高钢等合金元素，以提高钢的淬透性、回火稳定性硬度和耐磨性。的淬透性、回火稳定性硬度和耐磨性。 热处理：球化退火热处理：球化退火切削加工切削加工淬火淬火+ +低低温回火温回火 组织组织：回火马氏体细小碳化物少量回火马氏体细小碳化物少量A A残残 低合金刃具钢低合金刃具钢刃具钢、模具钢、量具钢刃具钢、模具钢、量具钢第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：具

26、有性能特点：具有高的硬度、耐磨性，低的热硬性，高的硬度、耐磨性，低的热硬性，足够的强度和韧性。足够的强度和韧性。热硬性热硬性是指钢在高温下保持高硬是指钢在高温下保持高硬度的能力度的能力( (亦称红硬性亦称红硬性) )。用途：用于制造各种低速用途：用于制造各种低速切削的刃具（最高工作温度切削的刃具（最高工作温度300300）和一些冷冲模具。）和一些冷冲模具。丝锥丝锥板牙板牙第第4 4章章 合金钢合金钢高合金刃具钢高合金刃具钢高速钢高速钢 成分特点（成分特点（W18Cr4VW18Cr4V）：）：u高碳高碳 0.70.71.6%1.6%：保证高硬度。：保证高硬度。u钨钨18%18%：形成碳化物；在：

27、形成碳化物；在560560左右回火时，弥散析左右回火时，弥散析出出W W2 2C C，造成二次硬化，提高钢的红硬性。，造成二次硬化，提高钢的红硬性。u钼钼5%5%：1%Mo1%Mo的作用等同于的作用等同于2%W2%W。u铬铬4%4%：形成碳化物；提高钢的淬透性。：形成碳化物；提高钢的淬透性。u钒钒1.5%1.5%：形成：形成VCVC，硬度极高，提高钢的硬度和耐磨，硬度极高，提高钢的硬度和耐磨性，产生二次硬化。性，产生二次硬化。第第4 4章章 合金钢合金钢 工艺路线：铸造工艺路线：铸造锻造锻造球化退火球化退火机加工机加工淬火淬火三次三次570570回火回火磨削加工。磨削加工。W18Cr4VW18

28、Cr4V钢的生产工艺及热处理特点钢的生产工艺及热处理特点u铸造铸造: :高速钢属于莱氏高速钢属于莱氏体钢体钢, ,铸态组织中含有铸态组织中含有大量呈鱼骨状分布的粗大量呈鱼骨状分布的粗大共晶碳化物大共晶碳化物, ,使钢的使钢的韧性大幅下降。韧性大幅下降。铸态组织铸态组织第第4 4章章 合金钢合金钢u锻造：锻造：鱼骨状碳化物不能用热处理来消除鱼骨状碳化物不能用热处理来消除, ,只能依靠只能依靠反复多次锻打来击碎。反复多次锻打来击碎。u球化退火：消除应力，降低硬度，便于机加工，为球化退火：消除应力，降低硬度，便于机加工，为淬火作好组织准备。淬火作好组织准备。 退火后的组织退火后的组织 : :S+S+

29、粒状碳化物粒状碳化物u淬火淬火 : 1280: 1280； 淬火后的组织：淬火后的组织：M+M+粒状碳化物粒状碳化物+A+A残残(20(2030%)30%)u三次三次570570回火回火 ：消除：消除A A残残；并产生二次硬化；并产生二次硬化 回火后的组织：回火后的组织：回火回火M+M+细粒状碳化物细粒状碳化物+A+A残残(1(12%)2%)第第4 4章章 合金钢合金钢W18Cr4VW18Cr4V钢的热处理过程示意图钢的热处理过程示意图第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：性能特点：高硬度、高耐磨性、高的红硬性（高硬度、高耐磨性、高的红硬性（600600时，时，HRC63HRC63以上），有一

30、定的强度和韧性。以上），有一定的强度和韧性。用途：制造高速切削用的车刀、刨刀、钻头、铣刀等。用途：制造高速切削用的车刀、刨刀、钻头、铣刀等。车刀车刀铣刀铣刀钻头钻头第第4 4章章 合金钢合金钢冷作模具钢冷作模具钢 成分特点：高碳（成分特点：高碳（WcWc=1=12%2%），保证高硬度和高耐磨），保证高硬度和高耐磨性；加入性；加入CrCr、MoMo、W W、V V等合金元素提高钢的淬透性、等合金元素提高钢的淬透性、耐磨性、耐回火性和热硬性。耐磨性、耐回火性和热硬性。 热处理特点热处理特点u一次硬化法一次硬化法: :淬火淬火+ +低温回火低温回火u二次硬化法二次硬化法: :淬火淬火+ +三次回火三

31、次回火( 510( 510520 )520 )，适用于，适用于在在400400450450温度下工作的模具。温度下工作的模具。 组织：回火马氏体粒状碳化物组织：回火马氏体粒状碳化物A A残残 工作温度工作温度200200300300第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：性能特点：高的硬度、高的耐磨性以及足够的强度高的硬度、高的耐磨性以及足够的强度和韧性。和韧性。用途：制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝用途：制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等，常用模等，常用Cr12Cr12型冷作模具钢。型冷作模具钢。汽车车门模具汽车车门模具第第4 4章章 合金钢合金钢热作模具钢热作模具钢 成分特点：

32、中碳（成分特点：中碳（WcWc=0.3=0.30.6%0.6%），保证较高的韧性），保证较高的韧性和耐热疲劳性；加入和耐热疲劳性；加入CrCr、NiNi、MnMn、MoMo、W W、V V等合金元等合金元素提高钢的淬透性、耐回火性、耐热疲劳性和热硬性。素提高钢的淬透性、耐回火性、耐热疲劳性和热硬性。 热处理特点：淬火热处理特点：淬火+ +高温回火（热硬性要求高时可用高温回火（热硬性要求高时可用二次硬化法，即淬火二次硬化法，即淬火+ +三次回火）。三次回火）。 组织：回火索氏体或回火托氏体组织：回火索氏体或回火托氏体 工作温度工作温度600600以上以上第第4 4章章 合金钢合金钢性能特点：性能

33、特点：具有较高的强度和韧性，良好的导热性、具有较高的强度和韧性，良好的导热性、耐热疲劳性、高的热硬性和高温耐磨性。耐热疲劳性、高的热硬性和高温耐磨性。用途：用途：用于制造各种热锻模、热压模、热挤压模和用于制造各种热锻模、热压模、热挤压模和压铸模等。压铸模等。第第4 4章章 合金钢合金钢量具钢量具钢 量具没有专用钢种。量具没有专用钢种。u简单量具简单量具 T10 T10、T12AT12A钢等。钢等。 u高精度量具高精度量具 低合金刃具钢，如低合金刃具钢，如9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn等。等。 热处理特点：淬火热处理特点：淬火+ +冷处理冷处理+ +低温回火低温回火+ +时效处理时效

34、处理 组织：回火马氏体（组织：回火马氏体（+ +碳化物）碳化物）性能特点：高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性。性能特点：高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性。第第4 4章章 合金钢合金钢用途：用途：制造各种测量工具，如千分尺、游标卡尺等。制造各种测量工具，如千分尺、游标卡尺等。卡卡 尺尺量量 规规千分尺千分尺第第4 4章章 合金钢合金钢7.7.特殊性能钢特殊性能钢不锈钢不锈钢具有抵抗大气或其它介质腐蚀的钢。具有抵抗大气或其它介质腐蚀的钢。 金属腐蚀的种类金属腐蚀的种类: :u化学腐蚀化学腐蚀 金属表面与周围介质直接发生化学反金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。如高温氧化，钢的脱碳。应

35、而引起的腐蚀。如高温氧化，钢的脱碳。 u电化学腐蚀电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触，通过金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电极反应产生的腐蚀。第第4 4章章 合金钢合金钢 成分特点：成分特点：u低碳低碳耐蚀性要求愈高，碳含量愈低。耐蚀性要求愈高，碳含量愈低。u合金元素合金元素主加主加CrCr，辅加，辅加NiNi、MoMo、CuCu、TiTi、MnMn等。等。 金属的防腐：金属的防腐：u“多相多相”易腐蚀，易腐蚀，“单相单相”不易腐蚀；不易腐蚀；u两极若电极电位接近耐腐蚀两极若电极电位接近耐腐蚀(Cr(Cr、NiNi提高基体电极提高基体电极电位电位) )；u表面致密的氧化膜也耐

36、腐蚀表面致密的氧化膜也耐腐蚀(Al2O3(Al2O3、Cr2O3)Cr2O3)。第第4 4章章 合金钢合金钢常用不锈钢常用不锈钢马氏体型不锈钢：属铬不锈钢马氏体型不锈钢：属铬不锈钢 0Cr130Cr132Cr132Cr13 含含C C量低，具有良好的塑、韧性，可进行量低，具有良好的塑、韧性，可进行深冲、卷边、焊接等，制造不锈钢结构件（如汽轮机叶深冲、卷边、焊接等，制造不锈钢结构件（如汽轮机叶片等）。热处理工艺为片等）。热处理工艺为淬火淬火+ +高温回火高温回火。 3 Cr133 Cr13、4Cr134Cr13 强度、硬度较高，焊接性差，用于制强度、硬度较高，焊接性差，用于制作耐蚀工件，如医疗器械、不锈轴承。热处理工艺为作耐蚀工件，如医疗器械、不锈轴承。热处理工艺为淬淬火火+ +低温回火。低温回火。 应用：应用：弱腐蚀介质如大气、海水、淡水、水蒸汽。弱腐蚀介质如大气、海水、淡水、水蒸汽。医用镊子医用镊子第第4 4章章 合金钢合金钢铁素体型不锈钢：属铬不锈钢铁素体型不锈钢：属铬不锈钢 组织为单相铁素体，不能进行热处理强化，可组织为单相铁素体，不能进行热处理强化，可冷冷塑性变形