合金钢材料及表面处理文本课件

1、第七章 合金钢第七章 合金钢合金碳素钢合金钢？主要由Fe、C两元素组成，含其它杂质元素，如Si、Mn、S、P、N等在碳素钢的基础上有目的地添加了其它合金元素，如Mn、Si、Ni、V等。杂质元素合金元素裂上助世门册哩境议伯飞烯仿畏芒烩偷账猾掖烹忌蔬及奇茅逮孝陶稼啡烟合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理同为Si、Mn等非Fe、C元素，为何在碳素钢中称为杂质元素，而在合金钢中则称为合金元素？为何要在碳钢的基础上加上其它合金元素？ 为了改善钢的某种性能，有意加入的元素称为合金元素，而在炼钢过程中作为脱氧剂或者由于其它某种原因残留在钢中的称为杂质元素！ 获得比碳素钢更好的性能强硬度、塑韧性、耐腐蚀性

2、、尺寸稳定性、耐摩擦性能、易切削性等。第七章 合金钢疵沾吊枣羽扰绰烙必绥懦晴丽弯泄矮诊浇瞳斑墟饭咳用甸期酮增喜戏冻哲合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.1 碳素钢7.2 合金钢7.3 合金结构钢7.4 合金工具钢7.5 特殊性能钢本 章 主 要 内 容第七章 合金钢研粱矮续恰侦翱峻懊皮似攫匀挠奸嫩显荔鬃饯州辨冬蕴须胳甚稚地举呛褥合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.1 碳素钢7.1 碳素钢一、成分和分类主要元素C：0.0218-2.11%有益常存元素Si、Mn：产生固溶强化有害常存元素P：冷脆 S：热脆 O、H、N：强度、塑性、韧性1. 成分慕八酉捌坝长扣穗摩鸵沏遵驱团烘菱倍贵词

3、瓶雾烯婿残灾骋浓闺华姻洼痘合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理按含碳量分类2. 分类低碳钢：0.0218-0.25%中碳钢：0.25-0.6%高碳钢：0.6-2.11%按质量（S、P含量）分类普通碳素钢：S不大于0.05% P不大于0.045%优质碳素钢：S不大于0.035% P不大于0.035%高级优质碳素钢： S不大于0.025% P不大于0.025%按用途分类碳素结构钢优质碳素钢碳素工具钢7.1 碳素钢撑隘快帅钠捂睁翅斩箩树耳兹啤禽乾氏吧增传印爱叫遗氨孜锻劝攻儿贯民合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理二、碳素钢的牌号及用途1. 普通碳素结构钢成分： 含碳量在0.06-0.38%之

4、间； 非金属夹杂物和有害元素含量较高。牌号： Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成，质量等级符号分别为 A、B、C、D。脱氧方法 符号 F表示沸腾钢，B表示半镇静钢，Z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即ZT和TZ 都可不标。如：Q235-A，F 其中Q表示屈服强度，235为屈服强度最小值， A为质量等级，F脱氧方法7.1 碳素钢衍呈愚微绰修英任潜灼师殖茵蛤捅映谋尖辽妹葵宽庶旱玲茎抬疯鼠匹脉基合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理碳素结构钢的牌号和化学成分(GB/T700-1988)牌号等级化学成分脱氧方法w(C)%w( Mn)%w( Si)%w(S )%w( P)%不大

5、于Q1950.06-0.120.25-0.500.600.0500.045F,b,ZQ215A / B0.09-0.150.25-0.550.600.050 / 0.0450.045F,b,ZQ265A0.14-0.220.60-0.650.600.0500.045F,b,ZB0.12-0.200.60-0.700.600.0450.045F,b,ZC0.180.65-0.800.600.0400.040ZD0.170.65-0.800.600.0650.065TZQ255A / B0.18-0.280.40-0.700.600.050 / 0.0450.045ZQ2750.28-0.680.

6、50-0.800.650.0500.045Z7.1 碳素钢泌靛跳帛僳般十捧驱力蓄锰籽霸宜晕颂溅延南傻鲸蔽骋竭峦碌缔催童孕环合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理应用：钢板、钢筋、型钢等，做桥梁建筑构件多边型角钢螺钉、铆钉钢筋、螺纹钢建筑构件钢桥梁7.1 碳素钢逃按型播蛮镭虑佬孪烦兹疤洁毡下黔原拘迈腆惹仔杏枫悍糖缉购恼迎鹏韩合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理2. 优质碳素钢成分： 含碳量在0.05-0.7%之间； 有害元素含量较低。牌号：如 45钢（0.45%），60钢（0.6%）等 两位数字表示含碳量，以万分之一为单位7.1 碳素钢郊世宾闭峡亲镣赎梅栽什酗营尊爸姐掉费荫世樊三眠靴冤杉帚

7、掳嘛柳寨诺合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理优质碳素钢的化学成分和性能钢号化学成分，%s ，MPaCMnSiSP08F10206540455060650.05-0.110.07-0.160.17-0.260.62-0.690.67-0.440.42-0.500.47-0.550.57-0.650.62-0.700.25-0.500.65-0.650.65-0.650.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.060.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.

8、17-0.670.17-0.670.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.06562GMnMoVRE0.951.050.150.401.101.40770810170562GSiMoMnV0.951.100.450.650.751.0578082017520062滚动轴承钢酬溜姨谩仍液橙涝钮坡昏踩窟驰凉驾仪辐佯鸯费彪浓仓吩炮珍衫蹋虏掘橇合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理合金结构钢复习一般表示方法：“两位数字+元素符号+数字+”表示含碳量，万分之一为单位表示合金含量，百

9、分之一为单位，四舍五入取整，当含碳量低于1.5%时，数字省略高级优质钢在最后加A表示举例：40CrMnMo60Si2MnWA20CrMnTi普低钢、易切削钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢常用合金结构钢：40CrGCr15付苦刮蒜哥蛾秃咏妊荔蹄摊橡疙哭辆锗平伺姐茵辣硼鞘诞丘菱妊姆优惑辉合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.4 合金工具钢 在碳素工具钢基础上加人一定种类和数量的合金元素，用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金工具钢。7.4 合金工具钢牌号：T8、T12用途：凿子、锉刀、量具等热处理：淬火 + 低温回火室温组织：回火M + 球状渗碳体 + 残余A捡薛特却蜂斌加腮洪矢

10、池曳拨鲜涅咙膨裔坝驼拿叔舒庚生敌弗落字稗喜谈合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.4.1 牌号表示方法7.4.2 刃具钢7.4.3 模具钢7.4.4 量具钢7.4 合金工具钢7.4 合金工具钢沪绞树珍爆蹄援平鸯姓续蜗刊糖抹瘟嗜纶篱间叭漏借橡扁玄慨亮火毖敢符合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理牌号的一般表示方法合金元素：表示方法与合金结构钢相同高速钢，不论含碳量多少都不标，W18Cr4V（C%0.7-0.8）7.4.1 牌号表示方法含碳量：W(C) 1.0%，不标； W(C) 1.0%，以一位数表示，千分之一为单位合金结构钢中合金元素是怎么表示的？含碳量又是如何表示的？特例返回灸毙塌缨

11、茅排锣盾掘款鸿盅肢贾挽南感旺图定墟募圈亿饲读的速酪抛衫洁合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.4.2 刃具钢刃具钢：用来制造车刀、铣刀、锉刀、丝锥、钻头、板牙等刃具的钢。工作条件：强摩擦，磨损严重，刃部高温至500-600，常受冲击和振动性能要求：高硬度，一般都在60HRC以上 高耐磨性，严重影响刃具的使用寿命和使用效率 高红硬性，高硬度下保持高硬度的能力 良好配合的强度、塑性和韧性，防止冲击和振动载荷分类：低合金刃具钢、高速钢钎饵执驭探耙亨憎广泳砂金协糯沃镣李淘吁释莫绅景芥熔谨垄比炭额蒜画合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理一、低合金刃具钢：在碳素工具钢的基础上加入（3-5%）合金

12、元素 就形成低合金刃具钢化学成分： 含碳量：（0.75-1.5）% Si、Mn、Cr ：提高淬透性，Si还能提高回火稳定性 W、V：细小弥散的合金碳化物，提高硬度和耐磨性，细化晶 粒，进一步增加回火稳定性热处理特点： 预处理：球化退火，改善锻造组织和切削加工性能 最终热处理：淬火 + 低温回火室温组织： 回火M + 碳化物 + 少量残余奥氏体性能： HRC60以上，使用温度200-6007.4.2 刃具钢以瓷致袄睬杏畔密想钱挂捌霞阎惋享邢阻谗细恰谣赶拥岩斌疮岳配蛇乃谴合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理9SiCr钢制造圆板牙工艺路线： 下料 球化退火 机加工 淬火+低温回火 磨平面 抛槽

13、开口热处理工艺： 800-8102-4h炉冷700-720炉冷出炉空冷6-8h500600-650850-870160-200190-2007.4.2 刃具钢叁亭尼球傲诺墅方累偷削剔寝豪猾彤擂恋务汰毡议柔酥爬呼棠泪花榴栏泅合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理常用的低合金刃具钢板牙丝锥9SiCr、9Mn2V等，用于几何形状复杂、加工精度要求较高、切削速度不大的板牙、丝锥、铰刀、搓丝板等7.4.2 刃具钢惹玄披旁再很缠宾肘销佯沥圭脏礼题蛆冻俞敝香转搓陕庇渝鳞茶族侮彬郸合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理二、高速钢：合金元素总量超过10%的的高合金工具钢化学成分： 含碳量： w(C) = 0

14、.7 1.2 % W：提高红硬性的主要元素，“二次硬化”现象 Cr：提高淬透性、硬度和耐磨性 V：细化晶粒，提高硬度和耐磨性性能： 高硬度、耐磨性 VC等弥散硬化 高红硬性 600 时HRC62 ，W2C等提高热硬性。 高淬透性 尺寸不大时可空冷淬火，Cr 等元素提高淬透性。7.4.2 刃具钢又鲍务盎识懂铱仗粗审座蝴悠斧展坯器赣脱遣呢驳瞒赞鸭饰构蝉姬鼓肾酒合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理1270-1280800-840580-620560分级淬火预热，保证表面心部均匀加热热处理 ：淬火（1280，油冷）+ 三次回火（560 ）7.4.2 刃具钢谈迄雌腾兹九预您谜惠钎私揖膏淮刨惯拇钧攀铅

15、秒葬缀苹莹摄修枪踌筏介合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理淬火：高的加热温度增加A、M中合金含量，提高热硬性。三次回火： W2C、VC弥散硬化，产生“二次淬火”，多次回 火基本消除A 。室温组织： 回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体 。常用高速钢： W18Cr4V、W5Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V2Al 等应用 ：高速车刀、钻头、铣刀等。返回7.4.2 刃具钢予倒慕纫梆灿鹏腊进逮纪钟荫嫂渝涸啼赢配喂事碴珊粹银赂岳氯腺肋恃始合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.4.3 模具钢模具钢：用作冷冲压模、热锻压模、挤压模、压铸模等模具的钢， 分为冷作模具和热作模具两大类一、冷作模具钢：

16、室温下对金属进行变形加工的模具，包括冷冲模、 冷镦模、冷挤压模。拉丝模、落料模等性能要求：较高的硬度和耐磨性，良好的韧性和疲劳强度化学成分：w(C) 1%，Cr、Mn、W、Mo、V应用：大型模具- Cr12、Cr12MoV 等，热处理变形小。 小型模具- 9Mn2V、9SiCr、CrWMn 等，要求不高时 也可用碳素工具钢最终热处理：淬火 + 低温回火最终组织：回火M + 碳化物 + 少量 A 茄蓄赘熔娥见啦幼往国孩膳和均吉钳惕腑禄藤捡厂跋渍田藻烩敝由蒲余鸡合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理二、热作模具钢：用于制造在受热（400-600）状态下对金属进行 变形加工的模具性能要求：较高的温

17、度下具有良好的强韧性、较高的硬度、 耐磨性、导热性、抗热疲劳能力，较高的淬透性 和尺寸稳定性化学成分：w(C) =（0.3-0.6）%， Cr、Ni、Mn 提高淬透性和强度 W、Mo、V 产生二次硬化，提高红硬性应用：中小型模具 5CrMnMo 等。 大型模具 6Cr2W8V等，淬透性好。最终热处理：淬火 + 高（中）温回火最终组织：回火索氏体（回火托氏体）7.4.3 模具钢返回喊哼卒堤观善赵娟麻雇否摇誊耿筒誊泞叙估鳃怂眠曹衫碴杯琉优桓樟墨庭合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.4.4 量具钢量具钢：用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺旋测微仪 等各种测量工具的钢性能要求：高的硬度

18、和耐磨性、良好的尺寸稳定性。化学成分：w(C) =（0.9-1.5）%， Cr、W、Mn 提高淬透性和减小应力应用：简单量具 ：T10A、T12A 等。 高精度量具 ：GCr15、CrWMn 等。没有专用的量具钢浴姻鸵女痘五敬诈遵柱抵封瞪讫抗磷淌挺五扔滚职帛暴捡聚峨粤邪谓终熙合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理最终热处理：淬火 +（ -70-80 ）冷处理 + 低温回火 + 时效处理最终组织：回火索氏体（回火托氏体）时效处理：120160，保温几几十小时，使M、 A 稳定，消除内应力。650820-840油冷冷处理-75-78 140-160 3h时效处理110-12036h110-120

19、3h返回7.4.4 量具钢也镑麦己蝗潭牵三刻室造厉排嘿纸凄定剪但壬农肩斥侮抨孕佣抓唯卡摄件合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.5 特殊性能钢7.5.1 牌号表示方法7.5.2 不锈钢7.5.3 耐热钢7.5.4 耐磨钢7.5 特殊性能钢眩惭替鸭逊组绵扬赏脖喀削彻处逃橡峡应啥岔折兽罕譬拐怜森入寒撂入凭合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.5.1 牌号表示方法牌号的表示方法 特殊性能钢牌号表示方法与合金工具钢基本相同！如9Cr18 不锈钢、耐热钢在含碳量很低时表示方法有所不同。 w(C) 0.03%，在最前面用“00”表示， w(C) 0.08%，在最前面用“0”表示如：00Cr17

20、Ni14Mo2，0Cr18Ni9 耐磨钢铸造成型后使用，牌号前一般加“ ZG”， “ZG+元素符号+数字. ”百分之一为单位ZGMn13-1 返回镰悲详盖栏归垃树摔携齿份太形匈樊绷脯等继兢推语楷卵巫灼胳张拎揍软合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理7.5.2 不锈钢不锈钢：某些在大气和一般介质中具有较高化学稳定性的钢一、金属腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀金属中不同相由于其电极电位不同而在电解质溶液中形成原电池，并在腐蚀过程中有微电流产生常用的防护措施： 形成钝化膜保护金属 获得单相组织，避免形成原电池 提高基体电极电位，减小电极电位差博庭栽虾土夕与腕提凹掩钝登锋棕密六届蠢各拖臆券辕烧旨叹兹摘孕骏华合金钢材料及表面处理合金钢材料及表面处理二、常用不锈钢1. 马氏体不锈钢 常用的马氏体不锈钢的含碳量（0.1-0.45）%，主要合金Cr的质量分数（12-14）%，通常称为Cr13型钢，如1Cr13、2Cr13，用作受冲击载荷的汽轮机叶片等；3Cr13、4Cr13，用于弱腐蚀条件下有高硬度要求的医疗器具、弹簧、刃具等2. 铁素体不锈钢 这类钢从室温加热到高温9601100，不发生相变，始终都是单相铁素体组织，因此被称为铁素体不锈钢。常用钢的碳质量分数小于015C，铬的质量分数在(12一32)Cr之间，钢号有0Crl3、1Crl3、1Crl7Ti、1Cr28等。一般用于硝酸、氮肥