第七章 工业用钢

解释下列概念，说明微观机制：加工硬化细晶强化固溶强化弥散强化1）加工硬化workhardening

随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。冷塑性变形量，%屈服强度，MPa1040钢(0.4%C)黄铜铜冷塑性变形量，%伸长率，%1040钢(0.4%C)黄铜铜是由位错对位错运动的阻碍作用引起。2）细晶强化：金属的晶粒越细，其强度和硬度越高，塑形和韧性也越高。金属晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；晶粒越细，参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀。晶粒大小与金属强度关系Cu-Zn合金是晶界对运动位错的阻碍引起。3）固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。溶质原子造成的点阵畸变对位错运动的阻碍引起。间隙原子小置换原子4）弥散强化：第二相颗粒状弥散分布时，颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强化第二相粒子对位错运动的机械阻碍第七章工程用钢TypicalSteelsforEngineeringHull船体¼重量为钢航空母舰Powersystem(turbine涡轮机)Structuralsteels（结构钢）,heatresistancesteels（耐热钢）,……7.1钢的分类7.2杂质与合金元素7.3典型工程用钢Contents

7.1ClassificationofSteels钢的分类1）依据成分分为碳钢和合金钢

定量：依据碳含量和合金元素含量

低碳钢（<0.25%C)中碳钢（0.25%C0.6%C)高碳钢（>0.6%C)

低合金钢（<5%M)中合金钢（5%C10%M)高合金钢（>10%M)7.1.1钢的分类方法2）按微观组织分：珠光体刚贝氏体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢normalizing亚共析钢共析钢过共析钢annealing3）按用途分：（1）结构钢，以承受静或动载为主要设计指标、用于常温附近、普通大气环境下工作的各种工程结构、装备、仪器等的钢的统称。（2）工具钢：用于加工各种零部件的钢的统称。这类钢要求具有高的硬度、高的耐磨性，在某些情况下还要有抗加热软化的能力。（3）特殊钢：设计指标除力学性能外，还对其他物理或化学性能有一定要求的钢的统称。如耐腐蚀、耐热、耐低温、抗核辐射、不导磁等。7.1ClassificationofSteels钢的分类

Steels

Classificationbycarboncontent

Classificationbytotalcontent

ofalloyingelements

Classificationbyapplication

Low-carbon

≤0.25%

C

Medium-carbon

0.25~0.6%

C

High-carbon

>0.6%C

Low-alloy

<5%alloyingelements

Medium-alloy

5~10%alloyingelements

High-alloy

>10%alloyingelements

Casehardening

Generalpurpose

Creep-resistant

Quenched&tempered

Spring

Bearing

Tool

Stainless

Heat-resistang

Wear-resistang

PlainsteelsHighstrengthlowalloy钢号表示有两个体系：1）汉语拼音+屈服强度（或成分）2）英文+数字体系Q235,40CrNi,GCr15,1Cr18Ni97.2钢中的杂质与合金元素非有意加入的元素,如在矿石中存在，或熔炼过程要求加入。Impurities：Alloyingelements：有意加入以改善合金性能的元素.Si,oneofthemostrichelementsontheearthSolidsolutionstrengthening7.2.1impurities（杂质）硅是钢中固溶强化作用最强烈的元素之一！2)S：harmfulelement。形成

低熔点共晶体Fe-FeS(1150~1200℃)，

沿晶界分布热加工时，会沿晶界断裂。称为钢的热脆性（hotbrittleness）<0.045%以下。3)Mn,

candecreaseharmfuleffectofS,FeS+Mn→Fe+MnS，MnShighmeltingpoint(1600℃)。MnScandeformMnS为消除S的热脆性，加入锰到钢中，形成高熔点且可变形的MnS4)P：harmfulelementMakeferritebrittleatroomtemperature，一般<0.045%P会溶入到铁素体中，显著降低钢的塑形和韧性，称为冷脆性（coldbrittleness）5)N

室温下氮在铁素体中溶解度很低，冷却过程中会以FeN、Fe4N等形式析出，造成时效脆化(agingembrittlement)oxides6)

O：formoxidesinclusionsreducefatiguestrength7)H：Hydrogenembrittlement(HE)。

Flake(白点）。FlakeinsteelHEfracture7.2.2钢中合金元素

一般情况下，将合金元素加入到钢中主要有四个目的：提高钢的淬透性（获得马氏体的能力）；固溶强化和沉淀硬化；提高耐腐蚀性；使奥氏体或铁素体稳定，使钢在室温下为奥氏体（面心立方）或者铁素体（体心立方）。7.2.1提高钢的淬透性Mn,Si,Cr,Ni,Mo影响C曲线形状除Co以外，所有合金元素都增加过冷奥氏体的稳定性，进而提高淬透性。7.2.2固溶强化ElementsinferiteNi提高钢的强度，在很宽的成分范围内也改善韧性Si同时也是合金元素所有元素进入钢的基体都具有固溶强化作用7.2.3弥散强化强碳化物形成元素都具有弥散强化作用TiC、ZrC、NbC、VC、WC、MoC、Fe3C。⑴TiC、NbC、VChavehighmeltingpoint,highhardness,highabrasiveresistance

Highstablecarbides⑵WC、MoC、Cr7C3Middlestablecarbides⑶MnC、Fe3Clowstablecarbides7.2.4耐腐蚀性将Cr元素加入到钢中，会在表面形成一层硬而致密的Cr2O3薄膜，从而保护基体金属免受腐蚀或氧化。对钢能够起到保护作用的Cr的最小添加量为13%，这种Fe-Cr系钢便是各种不锈钢的基础。7.2.5奥氏体或铁素体稳定化⑴Ni、Mn、Co、C、N扩大奥氏体区当Mn13%

orNi9%，S移到室温以下，奥氏体可以保存到室温，称为奥氏体钢（Austenitesteels）。MnonzoneS点下移⑵

Cr、Mo、Si、Ti、W、Al缩小奥氏体区当

Cr13%，高温下奥氏体也不存在，则称为铁素体钢。Cronzone(3)InfluenceonEandS

point

所有元素都使E点和S点左移，即合金元素加入相当于增加了碳含量，因此可以把合金元素换算成碳当量。比如高合金元素时，共析含碳量的钢可以得到共晶组织（称为莱氏体钢）。4)影响相变(1)影响奥氏体化a)除Ni,Co外，所有元素都降低奥氏体化速度；b)影响奥氏体化后晶粒尺寸。碳化物形成元素都降低奥氏体晶粒尺寸。

Mn和P促进奥氏体晶粒尺寸生长(2)影响奥氏体过冷转变a)OnCCTcurve：除Co外，所有元素都使CCT右移,即提高过冷奥氏体的稳定性。容易得到马氏体

forexample,Mn、Si、Cr、Ni、B.b)OnMs、Mf除Co、Al外，所有元素都降低Ms和Mf

点

(3)Ontemperinga)提高回火稳定性同样回火温度下，合金钢硬度都高于碳钢的。b)二次硬化效果回火过程中有弥散化合物析出时，硬度不降反升7.3典型工程用钢用于机械以外的各种大型结构的钢，如建筑，桥梁，船舶，压力容器等。7.3.1以力学性能为主的钢1.普通结构用钢1、编号Q+最低屈服强度值+质量等级符号+（脱氧方法符号）Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa；质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。表7-1牌号等级化学成份，%力学性能应用举例CSiMnSPs，MPab，MPa5，%不大于Q195—0.120.300.500.0400.035≥195315～430≥33用于载荷不大的结构件、铆钉、垫圈、地脚螺栓、开口销、拉杆、螺纹钢筋、冲压件和焊接件。Q215A0.150.351.200.050.045≥215335～450≥31B0.045Q235A0.221.400.050≥235375～500≥26用于结构件、钢板、螺纹钢筋、型钢、螺栓、螺母、铆钉，拉杆、齿轮、轴、连杆Q235C、D可用作重要焊接结构件。B0.200.045C0.170.0400.040D0.0350.035Q275A0.241.500.0500.045≥275410～540≥22强度较高，用于承受中等载荷的零件，如键、链、拉杆、转轴、链轮、链环片、螺栓及螺纹钢筋等。B0.210.045C0.200.0400.040D0.0350.035低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345C。根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量的万分之几)和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。说明:通常情况下,屈服强度值小于300MPa时为碳素结构钢，大于300MPa时为低合金高强度钢(HSLA)。

steelplate⑴成分：<0.4%C,P、S量及非金属夹杂较多.⑵性能：可焊性、塑性好。⑶热处理：不进行专门热处理，热轧空冷态下使用。⑷使用状态下组织：F+P2、碳素结构钢plaincarbonsteeldeformedsteelbarSteelrod⑸用途常以热轧板、带、棒及型钢使用，用量约占钢材总量的70%。用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓接等。热轧钢板螺纹钢黄河小浪底枢纽工程⑴性能要求①高强度及足够韧性。②良好的焊接性能。③良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。⑵成分特点①低碳：≤0.2%C。②合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等。3、低合金高强度结构钢⑶热处理：大多数热轧空冷后使用。少数可用正火+高温回火处理。⑷使用状态下组织：F+P低合金高强钢合金元素细化晶粒作用

Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。⑸用途：Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化中温高压容器。南京长江大桥普通类结构钢特点1）仅表征强度，不检测成分2）一般热轧态供应（热加工+空气冷却）3）组织为珠光体+铁素体4）用于建筑、桥梁、船舶、石油管线等commonstructuresteels(1)Q+yieldstrength,forexample,Q235fors=235MPa(2)U1+yieldstrength+grade,U12358fors=235MPa

Applicationexamples:Q235forcommonbuildingcommonstructuresteelsQ345forshipbuilding,bridge,vehiclecommonstructuresteelsApplicationexamples:Q490forcommonpressure,vessel机器用钢含磷、硫量小于0.035%甚至更低也可以分为优质碳素结构钢和合金结构钢合金结构钢除少量为中高合金钢外，都是低合金钢。既保证化学成分，又保证力学性能一般在热处理后使用分为渗碳、调质、弹簧、滚动轴承、耐磨钢等2高性能结构用钢齿轮加工方钢1)编号⑴优质碳素结构钢牌号：用两位数字表示。这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。如45钢—平均含碳量为万分之四十五(即0.45%)的优质碳素结构钢。钢带*说明：①含Mn量为0.7~1.0%时，在两位数字后加元素符号“Mn”，如40Mn。②对于沸腾钢和半镇静钢,在钢号后分别加字母F和b，如08F、10b。③高级优质钢在钢号后加字母A，如20A。钢管⑵合金结构钢牌号：两位数字（表示平均含碳量的万分之几）+合金元素符号+该元素百分含量数字+……当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号，不标含量；当合金元素的平均含量为1.50~2.49%、2.50~3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……时，在相应的合金元素符号后标2、3、4、5……等数字。如20CrNi3。高级优质钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。特级优质钢在牌号后加字母E，如30CrMnSiE。不锈钢制管板式换热器几乎所有合金钢的合金元素量标法相同

典型结构钢介绍按含碳量从低到高，介绍典型的钢，成分特点、处理特点、处理后组织，性能特点、主要应用等。塑性好，用于制造冷冲压零件如汽车外壳，仪表外壳。典型钢种：08F、10F冷轧钢带组织：F+Fe3C(少量）2.1含碳量小于0.1%的结构钢2.2.1冲压件、焊接件用钢种冷变形状态15,20，25组织：F+Fe3C2.2含碳量在0.1~0.25%的结构钢表面要求高硬度，耐磨⑴渗碳钢性能要求①表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧。②良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。2.2.2渗碳零件用的渗碳钢⑵成分特点①低碳：0.1~0.25%C②合金元素作用：提高淬透性：

Cr、Mn、Ni、B强化铁素体：

Cr、Mn、Ni细化晶粒：

W、Mo、Ti、V渗碳炉渗碳淬火后的表层组织⑶热处理特点渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火正火目的为调整硬度，便于切削加工。淬火温度一般为Ac1+30-50℃。⑷使用状态下组织心部：M回+F表层：M回+颗粒状碳化物+A’(少量)；⑸常用钢号及用途低淬透性钢：20、20Cr。用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。活塞销(20Cr)柴油机凸轮轴中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。高淬透性钢：18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。增压柴油机曲轴汽车变速箱齿轮调质件（螺杆）调质后使用的钢种(调质钢)。⑴性能要求①良好的综合力学性能。②良好的淬透性。2.3含碳量在0.25~0.50%之间的结构钢调质=中碳钢淬火+高温回火组织为回火索氏体调质处理一般作为中间热处理，为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。⑵成分特点①中碳：0.25~0.5%C②合金元素作用：提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B强化铁素体:Mn、Si、Cr、Ni细化晶粒:Ti、V防止第二类回火脆性:W、Mo调质件（冷却轮）破碎机主轴⑶热处理及组织特点调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→装配调质目的：获得良好综合力学性能使用状态下的组织为：S回回火索氏体(表面淬火+低温回火)→装配①为表面淬火作组织准备；②获得最终心部组织.表面：M回；心部：S回柴油机凸轮轴⑷常用钢号及用途低淬透性钢：

D0油<30~40mm,常用45、40Cr,用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。中淬透性钢：

D0油≈40~60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。高淬透性钢：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用于制造大截面重载荷零件，如曲轴等。Chapter6工程用钢TypicalSteelsforEngineering普通结构钢普通碳素结构钢低合金高强度结构钢优质结构钢渗碳钢调质钢弹簧钢轴承钢工具钢特殊性能钢不锈钢耐热钢制造弹簧或类似性能零件的钢种（弹簧钢）。⑴性能要求弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。①高的σs，σs/σb；高的疲劳强度；足够的韧性②高的淬透性。2.4含碳量在0.6~0.9%的结构钢⑵成分特点①中高碳：碳素弹簧钢为0.6~0.9%C合金弹簧钢为0.45~0.7%C②合金元素作用：提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr提高s/b：Si细化晶粒：V汽车弹簧弹簧丝⑶热处理及组织特点①冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理(250~300℃,去除内应力而不降低强度)。用于<φ10mm弹簧。②热成型弹簧：热成型→淬火+中温回火使用状态下的组织：T回用于大截面弹簧(>φ10mm)汽车板簧淬火线冷卷螺旋压缩弹簧⑷弹簧的表面质量弹簧的表面质量对其寿命影响很大。提高表面质量的方法:①

防止表面脱碳；②

避免表面缺陷；③进行喷丸处理，使表面产生压应力。⑸常用钢号及用途Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧。大型热卷弹簧汽车板簧2.5含碳量在0.95~1.10%的结构钢用于制造轴承套和滚动体的专用钢种（滚动轴承钢）。⑴性能要求轴承工作时,承受接触应力(达3000～3500MPa)、周期性交变载荷(频率达数万次/分)和摩擦①高而均匀的硬度和耐磨性。②高的b和接触疲劳强度。③足够的韧性、淬透性和耐蚀性。圆柱滚子轴承自动调心球轴承⑵成分特点①高碳：0.95~1.10%C②合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。铬含量以千分之一为单位，约1.5%。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性推力球轴承滚针轴承Cr还提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。当>1.65%Cr时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。⑶热处理和组织特点滚动轴承钢是过共析钢。①热处理：球化退火+淬火+低温回火②使用态组织：

M回+颗粒状碳化物+A’(少量)淬火后进行冷处理

(-60~-80℃),可以减少A’、稳定尺寸。滚针轴承滚柱轴承滚珠轴承大型轴承⑷常用钢号及用途应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承；大型轴承用GCr15SiMn。这类钢还可用于制造模具、量具等。向心球轴承优质钢特点1）钢的成分需要严格控制，2）根据含碳量不同，处理工艺也不同，微观组织也不同，因此力学性能也不同，应用也不同。3）用在机械零件中低碳的作为承载不大的各类面板，一般冷轧处理；中碳的作为承载主力，如轴类、齿轮等，可以进行多种热处理，调质、表面淬火等；中高碳做弹簧，处理比较固定，淬火+中温回火，得到回火屈氏体；高碳的主要要求高硬度和高耐磨性，一般淬火加低温回火2.5工具钢用来切削工件（主要是金属工件）的各种工具用钢包括：

碳素工具钢

低合金工具钢

高合金工具钢（高速钢）刃具性能要求：高硬度：淬火高碳马氏体高耐磨性:淬火马氏体+碳化物高热硬性：抵抗摩擦过程升温对马氏体

的回火软化效应表示方法：拼音+数字T+数字T表示“碳素工具钢”；数字表示平均含碳量的千分之几。如T8—其平均含碳量为千分之八(0.8%C)。*说明：碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A”，如T8A。丝锥锉刀

2.5.1碳素工具钢共有七个牌号：T7~T13⑴成分特点：高碳(0.65~1.35%C)

随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韧性下降。碳素工具钢带碳素工具钢材料正火过程中发生伪共析转变，消除过共析钢中网状碳化物⑵热处理及组织热处理：正火+球化退火+淬火+低温回火正火为消除网状碳化物；球化退火目的：a)降低硬度,便于加工;b)为淬火作组织准备。球状珠光体淬火后低温回火，使用状态下的组织：

M回+颗粒状碳化物+A’(少量)淬火加热温度为A1

Acm,保留部分渗碳体，同时避免温度过高引起奥氏体晶粒过分长大T12钢正常淬火组织⑶用途由于碳素工具钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。T7~T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。木工凿手锤木工钻T10~T11：制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车刀等。T12~T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。丝锥锉刀手锯条钻头由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成.⑴成分特点：①高碳：0.75~1.5%C②合金元素作用提高淬透性:Cr、Mn、Si提高耐回火性：Si提高耐磨性、细化晶粒:W、V低合金工具钢制品如，9SiCr2.5.2低合金工具钢含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……当含碳量小于1.00%时，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8MnSi.当含碳量大于1.00%时，不标含碳量。铣刀⑵热处理及组织同碳素工具钢,只是淬火介质为油(碳素工具钢为水)。使用状态下的组织为:M回+颗粒状碳化物+A’(少量)⑶常用钢号及用途应用最多的是9SiCr。用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等。另外，如9MnCrV,CrWMn等丝锥板牙低合金工具钢扳手制造高速切削刃具用钢。⑴性能特点:高热硬性(600℃)、高淬透性⑵成分特点①

高碳:0.70~1.6%C②高合金元素含量，如W18Cr4V:0.8%C,18%W,4%Cr,1%V

W6Mo5Cr4V2:0.8%C,6%W,5%Mo,4%Cr,2%V

2.5.3高速钢（俗称风钢）合金元素作用提高淬透性：主要是Cr,溶入奥氏体中，空气冷却即可得到马氏体组织；Mo,W也提高淬透性。提高热硬性：Mo,W，560C回火时，基体仍然是马氏体；同时析出弥散分布的W2C,Mo2C等，产生弥散强化作用，比淬火硬度还高23HRC,称为“二次硬化”合金元素作用提高耐磨性：V,弥散的VC硬度极高；防止奥氏体晶粒长大，W,Mo,V均可形成高熔点稳定化合物，1160C以上才能溶入基体。世纪加热淬火温度（1280C）还会有约10%未溶碳化物。4%Cr最佳，超过则室温油冷后残余奥氏体过多。Cr还提高耐蚀性W18Cr4V钢的铸态组织⑶加工与热处理加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨削高速钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，脆性大且无法热处理改善。锻造目的：打碎粗大的鱼骨状共晶碳化物，使其均匀地分布于基体中。锻造,9001200C

退火目的：降低硬度，便于切削加工；为淬火作组织准备。退火后的组织：

S+颗粒状碳化物W18Cr4V钢的退火组织退火球化退火,870880C淬火后组织：M+未溶碳化物(~10%)+A’(20~30%)W18Cr4V钢的淬火组织淬火淬火加热温度高(>1200℃)且需500~600C和800~850C两次预热。为获得高合金元素含量的马氏体。因此淬火温度高。也因为合金元素含量高，导热性差，需要预热。冷却也要分级淬火：

先500~550C盐浴（短时保温），再油冷。回火时的组织变化：

a)析出W、Mo、V的碳化物，产生二次硬化。

b)A’中碳及合金元素含量下降，Ms点上升，回火冷却时，A’转变为M。回火目的：主要为减少A’。消除内应力、稳定组织。常用560℃三次回火.高速钢硬度与回火温度关系回火W18Cr4V钢热处理工艺示意图第一次回火使淬火马氏体分解，由于马氏体中部分碳化物的析出，对周围残余奥氏体的压应力减小，同时，冷却到室温时有一部分残余奥氏体转变为马氏体；第二次回火使回火冷却转变的马氏体回火，冷却后又有部分残余奥氏体转变为马氏体，残余奥氏体进一步减少。第三次回火使第二次回火冷却转变的马氏体回火，冷却后残余奥氏体<3%W18Cr4V钢淬火、回火后的组织⑷使用状态下组织

M回+颗粒状碳化物+A’（<3%）不同状态下W18Cr4V的组织铸态淬火回火态淬火态退火态⑸常用钢号及用途常用钢号为W18Cr4V(18-4-1)和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。用于高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等。车刀铣刀钻头铣刀高速钢铣刀工具钢特点1）高含碳量2）最终组织都是回火马氏体+弥散的碳化物；3）低合金工具钢处理工艺：

正火（消除网状渗碳体）球化退火淬火（Ac1Acm之间加热）低温回火4）高速钢处理工艺：

锻造（打碎鱼骨状碳化物）球化退火淬火（两次预热，1280C保温，分级冷却）低温回火7.3.2特殊性能钢特殊性能钢是指具有特殊物理、化学性能的钢。本节只介绍不锈钢和耐热钢。化工管道的腐蚀裂解管内壁的高温腐蚀减薄化学腐蚀是指金属在非电解质中的腐蚀，如高温氧化。电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中的腐蚀，是有电流参与作用的腐蚀。（一）不锈钢在腐蚀介质中具有耐蚀性能的钢。1、金属的腐蚀金属的腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀。

Zn-Cu原电池示意图ZnZn电化学腐蚀原理----形成了原电池电极电位低的变成离子进入电解液中，表现为重量减少工业发达国家每年金属腐蚀造成的直接经济损失占GNP的4%左右。珠光体腐蚀示意图电解液两相材料在大气或水环境中可以形成微电池防止电化学腐蚀的措施：⑴获得均匀的单相组织。⑵提高合金的电极电位。⑶使表面形成致密的钝化膜。2、不锈钢中合金元素的作用⑴低C：碳高，则降低耐蚀性。⑵高Cr：是提高耐蚀性的主要元素①形成稳定致密的Cr2O3氧化膜。②Cr含量大于13%时，形成单相铁素体组织。③提高基体电极电位(n/8规律)⑶Ni：获得单相奥氏体组织。⑷Mo：耐有机酸腐蚀。⑸Ti,Nb:防止奥氏体钢晶间腐蚀。晶间腐蚀是沿晶粒周界发生腐蚀的现象，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，在介质作用下发生强烈腐蚀。降低C或加Ti、Nb，则先于Cr与C形成不易溶于奥氏体的碳化物,避免晶界贫Cr。

奥氏体不锈钢晶界的Cr23C6析出晶间腐蚀3、常用不锈钢⑴马氏体不锈钢主要是Cr13型不锈钢钢号为1Cr13~4Cr13含碳量0.1~0.4%随含碳量提高，强度、硬度提高，耐蚀性下降。①1Cr13、2Cr13(ASTM410)热处理:淬火+高温回火使用状态下的组织:S回不锈钢棒医疗器械1Cr13、2Cr13具有耐大气、蒸汽腐蚀能力及良好的综合力学性能。且可在较高温度使用用于要求塑韧性较高的耐蚀件，如汽轮机叶片等。汽轮机叶片透平转轮②

3Cr13、4Cr13(ASTM440)热处理：淬火+低温回火。使用状态下的组织：M回。具有较高强度、硬度。但是限常温使用。用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。医疗器械不锈钢刀1Cr17削片刀⑵铁素体不锈钢典型钢号如0Cr13(ASTM409)、1Cr17等。①成分：高铬低碳0.1%C②无⇄

相变，不能进行热处理强化。主要通过形变强化。③组织：单相铁素体④性能特点耐酸蚀，抗氧化能力强，塑性好。但有脆化倾向：a)475℃脆化：加热到450~550℃停留，产生脆化。

再加热到600℃快冷可消除。b)相脆化：在600~800℃长期加热时，析出硬而脆的相。钢中σ相⑤用途广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。硝酸生产装置⑶奥氏体不锈钢主要是18-8（18Cr-8Ni）型不锈钢，<0.1%C,高Cr，高Ni

①性能特点：具有良好的耐蚀性，冷热加工性及可焊性。高的塑韧性，无磁性。②热处理：采