常用金属材料

关于常用金属材料第1页，课件共116页，创作于2023年2月第一节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。碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。

第2页，课件共116页，创作于2023年2月钢的分类及编号一、钢的分类中碳钢0.25～0.6%C高碳钢0.6%C低碳钢0.25%C低合金钢合金元素总量WMe

5%中合金钢合金元素总量WMe5～10%高合金钢合金元素总量WMe

10%碳素钢合金钢1、按化学成分分

第3页，课件共116页，创作于2023年2月钢类碳素钢合金钢PSPS普通质量钢≤0.045≤0.045≤0.045≤0.045优质钢≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035高级优质钢≤0.030≤0.030≤0.025≤0.025特级优质钢≤0.025≤0.020≤0.025≤0.0152、按冶金质量分钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：第4页，课件共116页，创作于2023年2月3、按冶炼方法分转炉炼钢平炉炼钢平炉钢转炉钢电炉钢

按炉别分沸腾钢：脱氧不充分，浇注时C与O反应发镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低半镇静钢：介于前两者之间生沸腾。这种钢成材率高，但不致密按脱氧程度分特殊镇静钢第5页，课件共116页，创作于2023年2月4、按金相组织分珠光体钢贝氏体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢按正火组织分亚共析钢共析钢过共析钢按退火组织分电弧炉炼钢第6页，课件共116页，创作于2023年2月5、按用途分

工程用钢

建筑、桥梁、船舶、车辆渗碳钢调质钢弹簧钢滚动轴承钢耐磨钢机器用钢结构钢刃具钢模具钢量具钢工具钢不锈钢耐热钢特殊性能钢挤压模具第7页，课件共116页，创作于2023年2月①强化铁素体，提高钢的强度和硬度；钢中的常存元素一般是指Mn、Si、P、S。是由原料带入或脱氧残留的元素。②消除硫的有害作用。③具有一定的脱氧能力，降低钢的脆性。1、

Mn是有益元素，其作用是：一、杂质元素对钢性能的影响第8页，课件共116页，创作于2023年2月①强化铁素体；2、Si：0.4%时是有益元素。作用为：

合金晶界的低熔点硫化物共晶②增加钢液流动性。3、S：是有害元素。常以FeS形式存在。易与Fe在晶界上形成低熔点共晶(985℃)，热加工时(1150～1200℃)，由于其熔化而导致开裂，称热脆性。钢中的硫应控制在0.045%以下。第9页，课件共116页，创作于2023年2月Mn可消除硫的有害作用,钢中的MnS夹杂比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆性于1938年冬发生断裂坠入河中FeS+Mn→Fe+MnS，MnS熔点高(1620℃)。4、P：也是有害元素。能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降，称冷脆性。P一般控制在0.045%以下。第10页，课件共116页，创作于2023年2月5、气体元素钢中TiN夹杂钢中氧化物夹杂①N：室温下N在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和N在常温放置过程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变脆,称时效脆化。加Ti、V、Al等元素可使N固定，消除时效倾向。②O：氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源。第11页，课件共116页，创作于2023年2月③H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆。钢中白点钢的氢脆断口当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。第12页，课件共116页，创作于2023年2月焦炭铁矿石石灰石高炉炼铁炼钢生铁炼钢铸钢锭铸造生铁铸造轧制各种型材锻件锻造铸钢冷冲压热处理切削加工机械产品锻造冶炼厂机械厂钢铁生产加工过程概略图第13页，课件共116页，创作于2023年2月二、碳素钢的牌号和用途1)、普通碳素结构钢螺纹钢圆钢

用“符号＋数字”表示例：Q235屈服强度汉语拼音字头表示该钢的屈服强度值不小于235MPa第14页，课件共116页，创作于2023年2月第15页，课件共116页，创作于2023年2月普通碳素结构钢

①化学成分特点低碳：

<0.4%C,P、S量及非金属夹杂较多.②典型钢号

Q235③热处理特点一般不进行热处理强化，只保证力学性能和工艺性能。④组织使用状态的为热轧态，组织：F＋P(少量)。⑤应用

建筑钢筋。第16页，课件共116页，创作于2023年2月建筑钢筋第17页，课件共116页，创作于2023年2月2）、优质碳素结构钢牌号用两位数字表示。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。*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。第18页，课件共116页，创作于2023年2月作重要件：1）08F、10冷冲压材料;15、20低碳钢作渗碳件；2）35~45中碳钢调质综合性能好轴、齿轮、连杆；3）65、70弹簧钢作弹簧或耐磨件4）含锰量较高的15~70Mn要求稍高的零件2)、优质碳素结构钢－用途第19页，课件共116页，创作于2023年2月第20页，课件共116页，创作于2023年2月3)、碳素工具钢T表示“碳素工具钢”；数字表示平均含碳量千分之几.如T8—其平均含碳量为千分之八。*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。丝锥锉刀牌号：T+数字第21页，课件共116页，创作于2023年2月第22页，课件共116页，创作于2023年2月4）、铸造碳钢铸钢件2.5吨大齿轮铸件ZG+两位数字ZG表示“铸钢”；两位数字表示平均含碳量的万分之几,如ZG25。第23页，课件共116页，创作于2023年2月由于碳钢具有较好的机械性能和工艺性能，并且产量大、价格较低，因此它是机械工程上应用十分广泛的金属材料。随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。

特点第24页，课件共116页，创作于2023年2月碳钢在性能上的不足

淬透性低

一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。

强度和屈强比较低

如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的σs/σb仅为0.43,而合金钢35CrNi3Mo的σs/σb高达0.74。

回火稳定性差碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。

第25页，课件共116页，创作于2023年2月碳钢不能完全满足科学技术和工业的发展要求。为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素所获得的钢种，称为合金钢。合金钢有较好的性能，但也有不少缺点。最主要的是由于含有合金元素，其生产和加工工艺比碳钢差，也比较复杂，价格也较昂贵。因此，在应用碳钢能够满足要求时，一般不使用合金钢。三、合金钢第26页，课件共116页，创作于2023年2月合金钢的分类

按合金元素含量多少，分为

低合金钢（合金元素总量低于5%）

中合金钢（合金元素总量为5%-10%）

高合金钢（合金元素总量高于10%）

按用途分类

合金结构钢

合金工具钢

特殊性能钢第27页，课件共116页，创作于2023年2月合金钢的分类

按所含的主要合金元素，分为

铬钢（Cr-Fe-C)

铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C)

锰钢（Mn-Fe-C)

硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)第28页，课件共116页，创作于2023年2月合金钢的分类按小试样正火或铸态组织，分为

珠光体钢

马氏体钢

铁素体钢

奥氏体钢

莱氏体第29页，课件共116页，创作于2023年2月钢中常用的合金元素Ni、Co、Si、Al、N、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Re。

合金钢的性能比碳钢优良，原因是加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用，钢的合金化目的就是希望利用合金元素与改善钢的组织和性能。

第30页，课件共116页，创作于2023年2月I、对钢中基本相的影响（一）合金元素在钢中的作用对铁素体冲击韧性影响1、溶于铁素体,起固溶强化作用非碳化物形成元素及过剩的碳化物形成元素都溶于铁素体，形成合金铁素体.Si、Mn对强度、硬度提高显著。Cr、Ni在适当范围内提高韧性。第31页，课件共116页，创作于2023年2月2、形成碳化物，起强化相作用⑴Ti、Nb、V为强碳化物形成元素，碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性高，如TiC、VC等。

钢中碳化物合金元素与碳的亲和力从大到小的顺序为：

Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。第32页，课件共116页，创作于2023年2月（2）

W、Mo、Cr为中碳化物形成元素，碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性较高，如W2C等。（3）

Mn、Fe为弱碳化物形成元素，碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性较低，如Fe3C等。第33页，课件共116页，创作于2023年2月II、合金元素对钢中相变过程的影响1.对过冷奥氏体转变的影响⑴对C曲线和淬透性的影响：除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素均使C曲线右移，淬透性提高。第34页，课件共116页，创作于2023年2月II、合金元素对钢中相变过程的影响1.对过冷奥氏体转变的影响⑵

对Ms、Mf点的影响：除Co、Al外,所有元素都使Ms、Mf点下降。

合金元素对钢淬透性的影响常用提高淬透性的元素为Mn、Si、Cr、Ni、B。第35页，课件共116页，创作于2023年2月淬火碳钢回火时的硬度变化2.对回火转变的影响当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温度高。如果同温度回火，合金钢硬度比碳钢高。⑴提高回火稳定性：淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力称回火稳定性。合金元素能阻碍马氏体分解及碳化物的析出与聚集。第36页，课件共116页，创作于2023年2月⑵产生二次硬化高速钢含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回,使硬度不仅不下降，反而升高的现象称二次硬化。⑶防止第二类回火脆性加W、Mo可防止第二类回火脆性。第37页，课件共116页，创作于2023年2月（二）合金结构钢优质碳素结构钢+合金元素(Cr、Mn、Si、Ni、

B…)形成的。淬透性提高，油冷，以减小淬火缺陷。牌号：两位数+元素符号+平均含量

20CrMnTi低碳合金钢—渗碳件

35CrMo中碳合金钢—调质件

60Si2Mn高碳合金钢—较大弹簧例外：滚动轴承钢GCr15第38页，课件共116页，创作于2023年2月1.低合金高强度结构钢（普通低合金结构钢）①化学成分特点低碳：0.10～0.20%，锰含量：1.2～1.6%。②典型钢号

16Mn(Q345)相当于是在Q235的基础上多添加了0.6～0.8%的Mn。

第39页，课件共116页，创作于2023年2月1.低合金高强度结构钢（普通低合金结构钢）③热处理特点一般不进行热处理强化，只保证力学性能和工艺性能。④组织使用状态的为热轧或正火态，组织：F＋P(少量)。⑤应用

桥梁桥梁、船舶钢板、车辆等大型钢结构。第40页，课件共116页，创作于2023年2月性能要求(1)高强度：一般屈服强度在300MPa以上。(2)高韧性：要求延伸率为15%～20%，室温冲击韧性大于600kJ/m2～800kJ/m2。对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。(3)良好的焊接性能和冷成型性能。(4)低的冷脆转变温度。(5)良好的耐蚀性。第41页，课件共116页，创作于2023年2月南京长江大桥中的钢结构第42页，课件共116页，创作于2023年2月第43页，课件共116页，创作于2023年2月第44页，课件共116页，创作于2023年2月第45页，课件共116页，创作于2023年2月2.合金渗碳钢①化学成分特点

低碳：0.1～0.25%；合金元素：Cr、Mn、Ni、Mo、Ti、W、V、B等。

渗碳后，表层为1.0%左右的高碳成分，保证高硬度、高耐磨性；心部保持原始成分，热处理后具有良好的韧性和足够的强度。②典型钢号

20CrMnTi

在20号钢的基础上，通过添加合金元素Cr、Mn、Ti而形成。

第46页，课件共116页，创作于2023年2月2.合金渗碳钢③热处理特点

渗碳（920～930C）→淬火（830C）

→低温回火（200C，2h）。④组织和性能表层：高碳M回＋k＋A，硬度：HRC56～62。心部：低碳M回（淬透时），硬度：HRC30～45。⑤应用

重载齿轮、凸轮、活塞销等。第47页，课件共116页，创作于2023年2月汽车变速箱齿轮

东风153汽车后桥螺伞齿轮第48页，课件共116页，创作于2023年2月凸轮第49页，课件共116页，创作于2023年2月3.合金调质钢①化学成分特点中碳：0.30～0.50%；合金元素：Cr、Ni、Mn、Mo、W、V、Ti、B等。热处理后可满足综合力学性能的要求。②典型钢号

40Cr、42CrMo在40号钢的基础上，通过添加合金元素Cr而形成。

第50页，课件共116页，创作于2023年2月3.合金调质钢③热处理特点

调质处理：淬火（830C）→高温回火（525C）。④组织和性能组织：S回，硬度：HRC25～35。⑤应用

各种轴类零件、传动齿轮、汔车后桥半轴、连杆、螺栓等。第51页，课件共116页，创作于2023年2月连杆第52页，课件共116页，创作于2023年2月汽车半轴第53页，课件共116页，创作于2023年2月合金弹簧钢①化学成分特点中、高碳：0.45～0.70%；合金元素：

Si、Mn、Cr、V等。②典型钢号热成形弹簧（弹簧用钢的尺寸较大）：60Si2Mn在60号钢的基础上，通过添加合金元素Si、Mn等元素而形成。

冷成形弹簧（弹簧用钢丝的直径一般小于10mm）：50CrVA。

第54页，课件共116页，创作于2023年2月合金弹簧钢

③热处理特点热成形弹簧：淬火（870C）→中温回火（460C）。

冷成形弹簧：卷簧

→

去应力退火（250C）。

④组织和性能组织：T回，硬度：HRC35～45。⑤应用

60Si2Mn——

汽车减振板弹簧、悬挂弹簧。

50CrVA——

汽车发动机气门弹簧。第55页，课件共116页，创作于2023年2月汽车板弹簧第56页，课件共116页，创作于2023年2月汽车悬挂弹簧第57页，课件共116页，创作于2023年2月汽车汽门弹簧第58页，课件共116页，创作于2023年2月滚动轴承钢①化学成分特点高碳：0.95～1.15%；合金元素：Cr（主要）、Si、Mn等。②典型钢号：GCr15③热处理特点预备热处理：球化退火，以降低硬度，改善切削加工性，并获得P粒。

最终热处理：淬火（840C）→低温回火（150～160C）。

第59页，课件共116页，创作于2023年2月滚动轴承钢④组织和性能组织：M回＋k＋A，硬度：＞HRC61。⑤应用滚动轴承的滚珠、轴承套等。向心球轴承圆柱滚子轴承自动调心球轴承第60页，课件共116页，创作于2023年2月

耐磨钢磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损等高锰耐磨钢：wc=0.90~1.50%，wMn=11~14%钢号ZGMn13，Mn与C的比值不小于10。铸造成型+水韧处理（1050~1100℃加热水冷）。组织：奥氏体性能：Rm=636~735MPa，A≥20~30%，ak>147J/cm2；无磁性。使用：表层，加工硬化；心部，高塑韧性。铁路道岔、挖掘机、坦克的履带、防弹板、保险箱等；吸料器的电磁铁罩。第61页，课件共116页，创作于2023年2月按用途分为:刃具钢模具钢量具钢模具刃具量具（三）合金工具钢第62页，课件共116页，创作于2023年2月（三）合金工具钢牌号:合金元素及含量千分之几的含碳量9SiCrW18Cr4V第63页，课件共116页，创作于2023年2月1、合金刃具钢刃具钢是制造各种车刀、铣刀、钻头等切削工具的金属材料。刃具钢的性能要求：①高的硬度和耐磨性。HRC＞60。②高的热硬性（红硬性）。热硬性：刃具在高温下保持高硬度的能力。③足够的塑性和韧性。刃具钢的成分特点：①高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。②合金元素：提高淬透性的元素Cr、Ni、Mn、Si等；提高热硬性的元素W、Mo、V、Co等。第64页，课件共116页，创作于2023年2月低合金工具钢①化学成分特点高碳：0.75～1.5%；合金元素：

Cr、Mn、Si、W、V等。高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐磨性和热硬性。②典型钢号

9SiCr、CrWMn

第65页，课件共116页，创作于2023年2月低合金工具钢①化学成分特点高碳：0.75～1.5%；合金元素：

Cr、Mn、Si、W、V等。高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐磨性和热硬性。②典型钢号

9SiCr、CrWMn

第66页，课件共116页，创作于2023年2月低合金工具钢③热处理特点预备热处理：球化退火

最终热处理：淬火（830～860C）→低温回火（180～200C）。

④组织和性能组织：M回＋k＋A，硬度：HRC61～63。⑤应用丝锥、板牙、钻头、铰刀等。第67页，课件共116页，创作于2023年2月刃具——丝锥第68页，课件共116页，创作于2023年2月刃具——板牙第69页，课件共116页，创作于2023年2月刃具——铰刀第70页，课件共116页，创作于2023年2月高速钢①化学成分特点高碳：0.70～1.6%；合金元素：W、Mo、Cr、V、Co等。高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高热硬性。②典型钢号

W18Cr4V第71页，课件共116页，创作于2023年2月高速钢③热处理特点锻造→等温退火→淬火（1280C）

→回火（560C，3次）。

④组织和性能组织：M回＋k＋A，硬度：＞HRC62。⑤应用高速车刀、拉刀、钻头等。使大块的碳化物破碎等同于球化退火消除A'，产生二次硬化第72页，课件共116页，创作于2023年2月刃具——拉刀第73页，课件共116页，创作于2023年2月W18Cr4V钢的铸态组织（组织中含有大量“鱼骨”状碳化物）W18Cr4V钢的退火组织（碳化物基本上呈颗粒状）第74页，课件共116页，创作于2023年2月W18Cr4V钢的淬火组织M＋k＋AW18Cr4V钢的回火组织M回＋k＋A(少量)第75页，课件共116页，创作于2023年2月2、模具钢

模具钢是制造各种冲模、挤压模、锤锻模等模具的金属材料。根据模具的工作条件，模具钢分为冷作模具钢和热作模具钢两类。

第76页，课件共116页，创作于2023年2月2、合金模具钢模具钢的性能要求：冷作模具钢①高的硬度和耐磨性。HRC58～60。②高的强度和足够的韧性。③良好的工艺性能。热处理变形小、淬透性高。热作模具钢①良好的综合力学性能。高的高温强度、良好的韧性。②良好的抗热疲劳性能和热磨损性能。③良好的抗氧化和耐腐蚀性能。

第77页，课件共116页，创作于2023年2月模具钢的成分特点：冷作模具钢①高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。②合金元素：Cr、Mo、V、W等，提高淬透性、细化晶粒。热作模具钢①中碳：以保证良好的综合力学性能。②合金元素：Cr、Ni、Mn、W、Mo、V等。

Cr、Ni、Mn、Mo提高淬透性；

Cr、Mo提高回火抗力；

Cr、W、Mo缩小区，提高A1温度，提高抗冷热疲劳性能。第78页，课件共116页，创作于2023年2月冷作模具钢①化学成分特点

高碳：1.4～2.3%；合金元素：Cr、Mo、V、W等。高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高硬度及耐磨性。②典型钢号碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬的Cr12型模具钢。

Cr12MoV（Cr12型模具钢）

第79页，课件共116页，创作于2023年2月冷作模具钢③热处理特点预备热处理：球化退火（850～870C）

最终热处理：淬火（980～1030C）→

低温回火（160～180C）。

④组织和性能组织：M回＋k＋A，硬度：HRC61～63。⑤应用冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。第80页，课件共116页，创作于2023年2月汽车冲压模具汽车外板冷冲模第81页，课件共116页，创作于2023年2月模具——拉丝模第82页，课件共116页，创作于2023年2月热作模具钢①化学成分特点

中碳：0.5～0.6%；合金元素：Cr、Ni、Mn、W、Mo、V等。②典型钢号热锻模：5CrMnMo

热处理：

完全退火→淬火（820～850C）

→中温回火或高温回火。组织：T回或S回。热挤压模或压铸模：3Cr2W8V热处理：

球化退火

→淬火(1050～1150C)→回火(550C,2～3次)。组织：M回＋k＋A，硬度：HRC49～55。③应用热锻模、热挤压模、压铸模等。第83页，课件共116页，创作于2023年2月汽车四缸压铸模第84页，课件共116页，创作于2023年2月3、合金量具钢量具钢是制造计量工件尺寸的工具的金属材料。量具钢的性能要求：保持尺寸精度（或尺寸稳定性）是量具最基本的性能要求。①高的硬度和耐磨性。58～64HRC。②高的组织稳定性。尽量减少残余奥氏体量。③良好的耐腐蚀性。量具钢的成分特点：①高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。②合金元素：Cr、Mn、W等，提高淬透性、耐磨性。第85页，课件共116页，创作于2023年2月量具钢①化学成分特点高碳：0.9~1.5%；合金元素：

Cr、Mn、W等。高的含碳量保证形成足够的合金碳化物提高硬度及耐磨性。②典型钢号低合金工具钢：CrWMn、GCr15碳素工具钢：T10、T12

第86页，课件共116页，创作于2023年2月量具钢③热处理特点

球化退火→淬火→冷处理→长时间低温回火→人工时效④组织和性能组织：M回＋k＋A(少量)，硬度：HRC58～64。⑤应用游标卡尺、千分尺、直尺、塞尺、块规等。淬火后继续冷至－70～－80C，减少A'提高钢的组织稳定性低温回火后在120～130C长时间保温，进一步稳定尺寸第87页，课件共116页，创作于2023年2月图CrWMn钢制量具的热处理工艺球化退火→淬火→冷处理→长时间低温回火→人工时效第88页，课件共116页，创作于2023年2月量具——千分尺第89页，课件共116页，创作于2023年2月量具——塞尺第90页，课件共116页，创作于2023年2月量具——块规第91页，课件共116页，创作于2023年2月一、不锈钢不锈钢是能抵抗大气或酸等化学介质腐蚀的钢种。

不锈钢又称不锈耐酸钢。金属腐蚀的形式：①化学腐蚀是金属与介质直接发生化学作用的结果，如氧化。②电化学腐蚀是金属在电解质中由于形成原电池而引起的腐蚀。电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。（四）特殊钢化工管道的腐蚀裂解管内壁的高温腐蚀减薄第92页，课件共116页，创作于2023年2月Fe－Cu原电池原理图H2SO4水溶液FeCu－＋H2eFe2+合金中的原电池：

在合金中，由于组成合金的相不同，而不同相的电极电位有高有低，因此就会形成无数个原电池。例如：钢中的珠光体，由F和Fe3C组成，F的电极电位低，为阳极，Fe3C的电极电位高，为阴极，如果钢的表面覆盖了酸性介质（如酸雨），则作为阳极的F（钢的基体）就会被腐蚀掉，从而造成钢的腐蚀。第93页，课件共116页，创作于2023年2月防止金属电化学腐蚀的措施：

室温下获得单相组织例如：加入＞24%Ni，室温下可获得单相奥氏体组织。提高金属基体的电极电位例如：加入＞13%Cr，Fe的电极电位从－0.56V跃增至0.2V。金属表面形成钝化膜例如：加入Cr、Al、Si可在金属的表面形成致密的氧化膜，将金属与介质分隔开。第94页，课件共116页，创作于2023年2月铁素体不锈钢①化学成分特点高铬低碳：碳含量：＜0.15，铬含量：12～30%。②典型钢号

Cr17型：1Cr17随Cr%的增加，基体电极电位提高，并在室温获得单相F。

第95页，课件共116页，创作于2023年2月铁素体不锈钢③热处理特点及组织铁素体不锈钢在加热、冷却时不发生组织转变，组织始终为F，因此不能通过热处理进行强化。铁素体不锈钢可采用冷塑性变形，通过加工硬化提高强度。④应用硝酸、氮肥、磷酸工业中的耐蚀零件。第96页，课件共116页，创作于2023年2月合成氨厂硝酸生产装置铁素体不锈钢制品广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。第97页，课件共116页，创作于2023年2月1Cr17削片刀铁素体不锈钢水加热器第98页，课件共116页，创作于2023年2月马氏体不锈钢①化学成分特点

碳含量：0.1～0.45%；铬含量：12～14%②典型钢号

Cr13型：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13随C%的增加，强度、硬度增大，但耐腐蚀性降低。第99页，课件共116页，创作于2023年2月马氏体不锈钢③热处理特点及组织

预备热处理：完全退火或高温回火。

最终热处理：淬火（1000～1100C）→回火。

对1Cr13、2Cr13：高温回火（600～700C），组织：S回。对3Cr13、4Cr13：低温回火（200～300C），组织：M回。④应用

1Cr13、2Cr13：汽轮机叶片、水压机阀等。

3Cr13、4Cr13：医用手术刀、耐蚀弹簧等。第100页，课件共116页，创作于2023年2月1Cr13、2Cr13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第101页，课件共116页，创作于2023年2月②3Cr13、4Cr13医疗器械不锈钢刀用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。第102页，课件共116页，创作于2023年2月3、奥氏体不锈钢主要是18-8（18Cr-8Ni）型不锈钢。低碳高铬。

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。热处理：采用固溶处理。即加热到1100℃使碳化物溶解后水冷。

组织为单相奥氏体。第103页，课件共116页，创作于2023年2月3、奥氏体不锈钢常用钢种为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti，广泛用于化工设备及管道.应力腐蚀奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金-环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含Clˉ的介质中发生，裂纹为树枝状。

第104页，课件共116页，创作于2023年2月常用钢种反应釜(316L)大型化工储罐(304)热交换器(316L)为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti广泛用于化工设备及管道。第105页，课件共116页，创作于2023年2月④

应力腐蚀发生应力腐蚀奥氏体不锈钢管道内壁应力腐蚀裂纹奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金-环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含Clˉ的介质中发生，裂纹为树枝状。

第106页，课件共116页，创作于2023年2月二.耐热钢耐热钢是指