第六章 合金钢alloysteel教案

PAGEPAGE1第六章合金钢（alloy-steel）教学目的：掌握合金元素的作用规律和合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的特点及应用；熟悉合金钢的分类及编号；了解粉末冶金工艺与硬质合金的成分、性能。本章重点：1、合金元素的作用规律2、合金结构钢的特点及应用3、合金工具钢的特点及应用4、特殊性能钢的特点及应用本章难点:合金元素的作用规律参考文献：1、戴起勋，金属材料学，化学工业出版社，20052、史美堂，金属材料及热处理，上海科学技术出版社，20013、史美堂，金属材料及热处理习题集与实验指导书，上海科学技术出版社，1997专业词汇：alloy-steel;constructionalalloysteel;alloytoolsteel;stainlesssteel;duplexstainlesssteel;cutlerysteel;solidsolutionstrengthening;heat-resistantsteel;powdermetallurgy;wear-resistantsteel;cryogenicsteel;oxidationresistantsteel;high-speedsteel;hightemperaturealloy;superalloys;toolsteel;diesteel;springsteel;freecuttingsteel;bearingsteel;ultra-highstrengthsteel;nitridingsteel;carburizingsteel;第一节概论合金钢是在碳素钢中添加一些合金元素而炼制的一类钢，以改善碳素钢的性能。为什么要发展合金钢？碳钢不能满足要求。碳素钢的缺陷综合机械性能差虽然碳素钢的强度、硬度随着含碳量的增加而提高，但塑性、韧性却随之下降，不能在同一成分中得到配合完善的综合机械性能。热稳定性差碳钢在使用温度超过200℃耐腐蚀性差碳钢在大多数介质中的耐腐蚀性很差，尤其对酸几乎没有任何抵御能力。珠光体：大量的腐蚀池。根据Gibbs自由能判据：Fe在酸中、碱溶液都是热力学不稳定，△GTP<0。淬透性差碳钢不能用于制作大截面尺寸的重要零件。淬火时，急冷易变形、开裂；缓冷，又淬不上火或淬透层很浅。不能满足某些特殊性能要求如：耐低温、高磁性、无磁性等等。碳钢的冷脆性转变温度较高，20~30℃，故碳钢的使用温度应≥-20因此发展合金钢成为必然，二十一世纪结构材料的重要发展方向之一就是利用新技术、新工艺改造传统材料—微合金化高强钢，低合金超高强钢。合金元素的作用合金元素固溶于铁素体合金元素固溶于铁素体后，会使а-Fe晶格产生畸变，固溶强化，使铁素体强度提高。当合金元素配比适当时，在提高强度的同时，并不降低塑性，且有的合金元素（Cr、Ni）含量较低时Cr<2%，Ni<5%，就既能提高强度，又增加塑、韧性。合金元素溶于奥氏体合金元素溶于奥氏体，除一定程度上起固溶强化，提高钢的强度作用外，最重要的是增加了奥氏体的稳定性，使C曲线显著右移，合金钢的淬透性很好。45最大淬透直径15mm，加入1.8%Mn后可达60mm。合金元素形成碳化物、金属化合物合金渗碳体（Fe-Cr）3C、（Fe-W）3C，复杂碳化物（Cr-Fe）23C6、Fe4W2C、VC、MoC、NbC、TiC、AlN、SiO2、TiO2、TiN、Al合金渗碳体，提高了稳定性。这些化合物都是硬而脆的强化相，具有相当高的热稳定性。在钢中呈弥散分布时，可以显著的强化缸，且可以抑制高温奥氏体晶粒长大，细化晶粒，减少（降低）或消除钢的热敏感性，提高回火抗力。合金元素改变钢的相变温度当合金元素加入碳素钢之后，会对相变临界点产生影响，反映到Fe-Fe3C扩大γ相区元素（Ni、Mn、Cu、Co、N）这些合金元素会使A3下降，A4上升，使γ相区扩大，这种作用与合金元素的含量有关。随着合金含量的增加，会把γ相区扩大到一定范围，其中Ni、Mn随着含量的增加，会把γ相区扩大到室温，既在室温下就能获得无磁性奥氏体钢。13%Mn的Mn13，9%Ni的0Cr18Ni9。扩大α相区（或缩小封闭γ相区）的元素（Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Al）使临界点A3上升，A4下降，有的元素还能使A3、A4重合，不出现γ相。如：17~28%Cr、Cr17、Cr25、Cr28，从室温到熔点都不出现γ相，而是单一的α相。合金元素改变共析点的位置合金元素在改变相变温度的同时，也改变共析温度和共析成分，反映在Fe-Fe3C当合金元素为非碳化物形成元素（Si、Ni、Cu）或弱碳化物形成元素（Mn）时，合金元素溶于奥氏体，排挤出部分碳原子，这部分被排挤出的碳原子必然参与共析反应，使共析点S的含碳量下降，即向左移动。随着合金元素含量增加，共析点的含碳量越来越低，如Ni含量为13%时，共析点S含碳量只有0.30%。共析点左移表明，在含碳量相同的条件下，合金钢的珠光体组织比碳钢多，因而强度高。当合金元素为碳化物形成元素时，由于这些元素与碳形成稳定的碳化物，因而这部分碳被固定，不参与共析反应，故共析点S右移。共析点右移表明，在含碳量相同的条件下，合金钢组织中铁素体含量比碳钢多。由于组织中存在硬而脆的碳化物，铁素体含量会保证塑、韧性，而强度、硬度仍较高。无论共析点S左移还是右移，表明合金钢的含碳量不能和碳钢一样，以2.11%为上限。有些合金钢，含碳量很高，但由于有相当数量的铁素体存在发生改变，其塑性、韧性仍然较高。如我国的Cr12W，2.3%C；美国的D6、D7，2.35%C合金元素对钢加热时组织转变的影响非碳化物形成元素（Ni、Cu）可以降低碳在奥氏体中的扩散激活能，加速碳的扩散，对P→A转变有加速作用。强碳化物形成元素（Ti、V、Nb、W）增加碳在奥氏体中的扩散激活能，减缓碳的扩散，对P→A转变有阻碍作用。由于强碳化物形成元素使奥氏体成分又难以均匀化，提高淬火温度或延长保温时间可使奥氏体成分均匀化（C曲线右移），这也是提高合金钢淬透性的有效方法。对A晶粒度的作用：Al、Ti、Nb、V、Zr能形成微细的碳化物质点，且熔点很高，能强烈地抑制奥氏体晶粒长大（高温下）。W、Mo、Cr有一定的阻碍作用，而C、Mn、P则促进奥氏体晶粒长大（降低Fe原子减的结合力）。合金元素对过冷奥氏体（C曲线）转变的影响除Co以外，其它合金元素溶入奥氏体，都增大其稳定性，使C曲线右移。①碳化物形成元素（Ti、Nb、V、W、Mo）含量较多时，使C曲线形状发生改变，强烈推迟珠光体转变，而对贝氏体转变推迟较小；同时升高珠光体转变的温度，降低贝氏体转变温度，出现两组C曲线。②Cr、Mn强烈推迟贝氏体转变③Ni含量较多时，珠光体转变的孕育期很长，C曲线只有贝氏体转变曲线，而珠光体转变曲线不出现。④稳定碳化物形成元素的含量与碳含量的比值较高的钢，3Cr13、4Cr13过冷奥氏体等温状变曲线上只有珠光体转变曲线。⑤除Co和Al以外，大多数合金元素不同程度地降低Ms，并增加残余A’的含量。合金元素对回火转变的影响合金元素使淬火钢在回火过程中，组织分解和转变速度减缓，增加了回火抗力，提高回火稳定性，从而使合金钢的硬度回火后下降程度减轻。某些碳化物形成元素，甚至出现回火时二次硬化现象。①第一类回火脆性：含Cr、Mn的合金结构缸，在250~400℃②第二类回火脆性：含Cr、Ni、Mn、Si的合金结构钢在550~650℃回火产生的可以通过热处理消除的回火脆性，称第二类回火脆性（原因：钢中Ni、Cr及杂质Sb、P、Sn向原奥氏体晶界偏聚有关，偏聚程度越大，回火脆性越严重。消除方法：重新回火加热至600℃合金钢的分类按合金元素含量（合金元素总量）微合金钢0.001~0.1%低合金钢1~5%中合金钢5~10%高合金钢>10%按钢的金相组织铁素体钢Cr17、Cr25、Cr28。奥氏体钢1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、Mn13。马氏体钢3Cr13、4Cr13、1Cr11MoV、1Cr12WmoV。珠光体钢15CrMo、12CrMoV。贝氏体钢12MoVWBSiRE按钢中S、P杂质含量普通合金钢S≤0.050%P≤0.045%优质合金钢S≤0.035%P≤0.035%高级优质合金钢S≤0.025%P≤0.025%特级优质合金钢S≤0.015%P≤0.020%按合金组元二元合金钢Mn钢、硅钢、铬钢。三元合金钢CrMn、Si-Cr、Si-Mn、Cr-Ni。多元合金钢Cr-Mn-Ti、Ni-Cr-Mo-V。按用途合金结构钢，合金工具钢，特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、超强钢。第二节合金结构钢在碳素结构钢中添加Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V、Ti等合金元素，使其具有较高强度、韧性、淬透性。合金结构钢的分类及编号分类合金结构钢分为：普通低合金钢、易切钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。编号数字+化学元素+数字合金元素含量的百分之几，<1.5%不标合金元素平均含C量的万分之几如：40Cr表示含C量：0.40%（0.37~0.45%）含Cr量：0.8~1.1%60Si2Mn表示含C量：0.57~0.65%含Si量：1.5~2.0%含Mn量：0.6~0.9%若为高级优质缸，则在钢号后加“A”。如：20Cr2Ni4A普通低合金钢从合金含量<3%，其强度显著高于相同含碳量的碳素钢（低合金钢），且具有良好的塑性、韧性、焊接性能，比碳钢更低的冷脆转变温度。主要用于桥梁、锅炉、压力容器、车辆、船舶、大型钢结构等。普通低合金钢一般在热轧退火或正火状态下使用，不需进行热处理。成分特点：C%<0.20%（压力加工、焊接）。主强化元素是Mn<1.8%，加入微量的Ti、V、Nb等细化晶粒。加入Cu提高耐大气腐蚀能力。常用钢号：16Mn、16MnR、15MnV、15MnTi、14MnNb、16MnCu。易切钢在钢中添加S、Pb、Ca、P等合金元素，使钢成为容易切削。作用：使切削易断，不易形成“切削积瘤”，减摩、降低切削力、切削热。但使钢的性能下降。钢号：Y12、Y15、Y20、Y30、Y40Mn、Y40CrSCa、T10Pb。渗碳钢渗碳钢属于低碳钢，含碳量0.1~0.25%，以保证心部有足够的塑、韧性。为了克服碳钢缺陷，常采用低碳合金钢作为渗碳钢，加入合金元素Cr、Ni、Mn、B提高淬透性，改善渗碳层的强度和塑、韧性；添加少量的V、W、Mo、Ti细化晶粒，抑制渗碳时晶粒长大。同碳素渗碳钢一样，渗碳后需热处，“淬火+低温回火”，获得“外硬内韧”组织。常用钢号：15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2、15CrMn、20CrMnTi、20CrMnMo、12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4用20CrMnTi制造汽车变速齿轮技术要求：渗碳层厚度1.2~1.6mm,碳浓度1.0%,齿轮硬度HRC58~60,心部硬度HRC30~45工艺路线：坯料→锻造→正火→加工齿形（铣、插）→局部镀铜→渗碳→预冷淬火→低温回火→喷丸→磨齿→成品。正火：低碳合金钢，改善切削加工性能，HRC170~210。渗碳：920℃，6~8h，深度达1.2~1.6mm渗碳后预冷到870~880℃，油淬，经200℃2~3h，表层硬度可达HRC58~60，心部硬度HRC30~45，“外硬内韧齿面经喷丸处理，可消除氧化皮，且使齿面表层产生残余压应力，有利于提高疲劳强度。精磨：提高齿面精度（降低齿面粗糙度），有利于提高疲劳强度。调质钢调质：淬火+高温回火，获得S回，具有较高的强度和较高的塑、韧性配合（良好的综合机械性能），对于调质零件淬透性对机械性能影响很大。成分特点：调质钢属于中碳钢，含碳量0.27~0.50%（含碳量过低强度不足，过高韧性不足）。要获得具有良好综合机械性能的S回，必须先淬透获得M，添加Cr、Ni、Mn、Si、B提高淬透性。添加Mo、W，防止高温回火脆性（第二类回火脆性）。快速冷却法仅适用于小型零件，而对大截面尺寸零件难以奏效。添加少量V细化晶粒，防止奥氏体晶粒长大，Al氮化元素。常用调质钢40Cr、40CrMo、42CrMo、40CrNiMo、35CrMo、40CrMnMo、38CrMoAl、30CrMnSi、40MnVB、40CrMn、30CrNi3。举例：用40Cr制作发动机连杆螺丝发动机连杆螺丝，承受冲击性载荷（拉应力），且周期性变化，一旦发生断裂，会引起严重事故，要求有足够的强度、冲击韧性、抗疲劳。加工工艺路线：坯料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→成品。退火或正火，改善锻造组织，细化晶粒。有利于机械加工。调质后组织为回火索氏体，不允许有块铁素体出现。硬度HRC30~38。高温回火后，水冷，防止第二类回火脆性。弹簧钢对弹簧钢的要求高强度бb，高屈强比бs/бb，高的疲劳强度，足够的塑、韧性，高的淬透性，低的脱碳敏感性，良好的成型性。成分特点含碳量高：碳钢0.60~0.75%C合金钢0.46~0.70%C添加Si、Mn、Cr、V等合金元素，提高淬透性，回火稳定性，细化晶粒，改善机械性能。热处理特点淬火+中温回火，获得回火屈氏体，бs/бb↑。常用弹簧钢a、锰弹簧钢60Mn65Mn优点：淬透性较高，强度较高，脱碳倾向较小，成本低。缺点：过热敏感，回火脆性，бs/бb较低，淬火裂纹。适于制作小尺寸弹簧。b、硅锰弹簧钢55Si2Mn60Si2Mn优点：淬透型好，бs/бb高，回火稳定性好，使优良的弹簧钢；添加W、Mo、V、Nb等元素可进一步提高性能。缺点：脱碳倾向大。适用于汽车、机床板簧等。c、其它弹簧钢60Si2CrA60Si2CrVA滚动轴承钢（滚珠、滚柱）载荷特点及破坏形式周期性交变载荷，接触面积小，接触应力很大：300MN/m2，最高可达500MN/m2；循环受力次数可达每分钟数万次，极易磨损和疲劳破坏。对滚动轴承钢的要求a、高硬度、高耐磨性。b、高的弹性极限（不允许塑性变形）→接触应力很大。c、高的疲劳强度。d、足够的韧性。e、高的淬透性。f、一定的耐蚀性（大气、润滑性）。3、常用轴承钢及化学成分a、滚动轴承钢是高碳铬钢：GCr6、GCr9、GCr15、GCr9SiMn、GCr15SiMnb、化学成分：C%：0.95~1.15%，保证高硬度，高强度。Cr%：0.40~1.65%，增加钢的淬透性并提高回火稳定性。含Cr过高（>1.65%），A’含量增加，且碳化物分布不均匀，影响寿命。对于大型轴承，在GCr15基础上加入Si（0.40~0.65%）、Mn（0.9~1.2%），以便进一步改善淬透性，提高钢的强度和弹性极限而不降低韧性。另外，杂质含量硬严格控制：S<0.02%，P<0.027%滚动轴承钢的热处理特点热处理工艺：球化退火，淬火，低温回火。球化退火：降低锻造后钢的硬度，有利于切削加工，并为淬火作组织准备。GCr15钢的淬火温度要求十分严格850℃。若淬火温度过高>850℃，会增加残余A回火温度150~160℃热处理后的组织：极细的回火马氏体+细粒状均匀的碳化物+A’，硬度：HRC61~65应用举例：用GCr15制作油泵针阀体。针阀与针阀体是内燃机油泵中一对精密配合件（偶件），阀体固定在汽缸头上，工作时（喷油）针阀顶端与针体顶端有强烈摩擦，且阀体端部工作温度260℃热处理技术要求：HRC62~64，热处理变形度<0.04mm.加工工艺路线:下料(冷拉圆钢)→粗加工→去应力退火→半精加工→淬火；冷处理,低温回火,时效→精加工→时效→抛光→成品。去应力退火在400℃以下进行，以消除粗加工过程中产生的加工应力，为减小变形创造条件；采用硝盐微淬火（减小零件表面与心端温差），减小变形。冷处理（干冰+酒精），降低残余奥氏体含量，稳定尺寸。170第三节合金工具钢用途：用于制造刃具、模具、量具的钢，称为工具钢。工具钢的分类及表示方法分类刃具钢水淬钢按用途分模具钢淬火介质油淬钢量具钢空硬钢表示方法数字+符号+数字合金含量合金碳含量含碳量：平均含C量大于或等于1.0%，不标出。平均含C量<1.0%，以千分之几标出。（高速钢例外，无论≥1.0%还是<1.0%，都不标出。）合金元素含量：与合金结构钢相同。如：9SiCr：表示含碳量为0.9%（0.85~0.94），Cr、Si平均含量小于1.5%，Cr：0.95~1.25%Si：1.2~1.6%W18Cr4V高速钢：平均含碳量0.70~0.80%W：18%Cr：4%V：1.5%刃具钢对刃具钢性能的要求a、高硬度和热硬性（红硬性）切削金属的刀具，HRC60以上。木工刀具，HRC45以上。热硬性：在高温下保持硬度的能力，碳素工具钢只能在200℃以下保持硬度，超过200℃软化，高速钢在b、高耐磨性碳化物硬度与耐磨性之间有密切关系。硬度越高，耐磨性越好，硬度基本相同时，碳化物的数量、颗粒大小及分布情况对耐磨性有很大影响。一定数量的硬而细的碳化物均匀分布在强而韧的金属基础上，耐磨性良好。c、足够的强度和韧性工具工作条件恶劣，承受冲击、震动、扭转、弯曲等复杂应力，所以必须具有足够的强度和韧性，以免淬断。d、高的淬透性，低脱碳倾向，可加工性。常用刃具钢铬钢、钨钢、钒钢、钨铬钒钢、硅铬钢、高速钢。a、铬钢GCr158CrCr2含C量：0.8~1.5%.特点：淬透性好、耐磨性高，但脆性大，且有回火脆性倾向。b、钨钢、钒钢、钨铬钒钢W、W2、V、WCr、W3CrVW、V能形成坚硬而又稳定的碳化物WC、VC，Cr能提高淬透性。特点：耐磨性高，热稳定性好，热处理变形小等优点，是优良的刃具钢。c、高速钢W18Cr4V又称锋钢，是一种高合金钢，合金元素含量>10%，制成刀具可以高速切削而得名。主要合金元素：W：作用是形成坚硬耐磨的高熔点合金碳化物（Fe.W）3C、Fe4W2C，一小部分W溶于马氏体，从而提高马氏体组织的回火稳定性，故钨合金高速钢在600℃高温下，仍有很高的硬度。回火时析出W2C，产生C：一方面与W、Cr、V等形成足够数量的碳化物，又要有一定数量的碳溶入高温奥氏体，使淬火后M具有一定的过饱和程度，以保证高硬度、高耐磨性。过高，碳化物数量增加，不均匀性增大，脆性大，工艺性变坏。过低，硬度、耐磨性下降。V：形成V4C3或VC比钨碳化物更稳定，能显著阻碍奥氏体晶粒长大。V4C3或VC颗粒非常细小，分布又十分均匀，对提高钢的耐磨性非常有效。560℃回火，也产生“Cr：提高钢的淬透性。Mo：与W作用相近，可提高韧性。Co：进一步提高红硬性（阻止碳化物从马氏体中析出，抑制M分解）。d、硅铬钢9SiCr具有较高的淬透性和回火稳定性，但有脱碳现象，加工性能较差。e、硬质合金将一些难溶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。特点：高硬度：HRC69~81，热硬性好：900~1000℃，耐磨性好，切削速度比高速钢高4~7倍，刀具寿命可提高5~8缺点：脆性大，不能进行机械加工。压制成一定规格的刀片，镶焊在刀体上使用。金属陶瓷硬质合金：金属碳化物粉末WC、TiC，粘结剂Co、Ni混合，加压成型，烧结而成（工艺与陶瓷相近）。钢结硬质合金：以碳化物Ti、WC为硬化相，合金钢（高速钢、铬钼钢）粉末为粘结剂混合，压制，烧结而成。钢结硬质合金经退火后，可以进行切削加工，淬火、回火后具有相当于金属陶瓷硬度合金的高硬度、高耐磨性。模具钢冷作模具钢：冷冲模、冷镦模、拉丝模、滚丝模等，用于制作冷加工模具。工作中承受很大的压力，弯曲力，冲击力，摩擦力。损坏形式：磨损、断裂、变形超差。对冷作模具钢的要求：高硬度HRC58~62，高耐磨性，足够的强度与韧性，热处理变形小。常用钢号：9SiCr、9Mn2V、Cr12MoV、Cr6WV、W18Cr4V。2、热作模具钢：热锻模、热挤压模、热镦模。a、载荷特点：冲击、挤压、强烈摩擦、热疲劳。b、对热作模具钢的性能要求：高强度、高耐磨性、高的抗热疲劳能力、高的回火稳定性、良好的导热性。c、常用钢号：5CrMnMo、5CrNiMo、6SiMnV、6SiMnV。3、压铸模具钢压铸是将熔化的金属或塑料，依靠压力注入模腔而直接成型的工艺方法。对压铸模具钢的要求：高的高温强度，热稳定性好，耐热疲劳，导热性好，表面能经受液体金属或塑料的冲刷磨损、腐蚀。3Cr2W8V、4Cr8W2、3W4CrSiV、3W2CrSiV，用于有色金属的压铸模具。Cr2、5CrMnMo、CrWMn、38CrMoAl，用于塑料模具。量具钢对量具钢的要求a、高硬度（≥HRC62），高耐磨性，防止因磨损造成的尺寸偏差。b、热处理变形小，组织稳定（尺寸稳定）。c、良好的加工工艺性，表面粗糙度低于0.5。常用量具钢高精度量具钢：CrMn、CrWMn、GCr15、9Mn2V、MnCrWV。一般量具钢：9SiCr、60Mn、65Mn。应用举例用9SiCr制造圆板牙→外螺纹，丝锥→内螺纹。圆板牙对钢的要求：①碳化物分布均匀，以防使用时崩刃。②热处理变形小，以保证螺纹的尺寸精度（互换性）。③刃部高硬度HRC60～63，高耐磨性，以保证使用寿命。9SiCr满足上述要求。制造工艺：下料→球化处理→机械加工→淬火+低温回火→磨平面→抛槽→开口。等温球化退火，碳化物分布均匀，防崩刃，降低硬度，便于机加工。600~650℃预热，目的是减少高温停留时间，降低9SiCr的脱碳倾向（Si）。采用160~200℃硝盐浴分级淬火，可减小热处理变形。190~200火，稳定组织，降低残余应力。→稳定尺寸（精度）。用W18Cr4V高速钢制造盘形齿轮铣刀加工工艺路线：坯料→锻造→等温退火→机械加工→淬火+回火→喷砂→精磨→成品。W18Cr4V高速钢属于空硬钢，硬度高、热稳定性高、难以热轧，故坯料为铸坯。其组织中含有粗大的碳化物，分布均匀，直接使用，刀具的强度、耐磨性、韧性均下降，且易崩刃，应设法消除。由于W18Cr4V中的碳化物热稳定性很高（W2C、Fe4W2为了提高洗刀的表面质量，机械加工前可增加调质：900~920℃加热油冷，700~720高速钢由于导热性能很差，塑性低，而淬火加热温度很高，如果直接加热到淬火温度，很容易产生变形，开裂。所以应降低加热速度，并分给予热，一般先加热到800~840℃淬火采用580~620℃中性盐浴分级淬火，以减小变形。回火温度560℃，因为在此温度下，回火硬度最高：一方面W、V的碳化物（W2C、VC）呈细小分散状从马氏体中沉淀析出（弥散沉淀析出），这些碳化物很稳定，难以聚集长大，从而提高了硬度（弥散硬化）；另一方面，在此温度范围内，一部分碳及合金元素从残余奥氏体中析出，降低了参与A’中C及合金元素含量，Ms提高，回火冷却时，A’→M，从而使钢的硬度提高。“为什么要进行三次回火呢？由于W18Cr4V淬火后由20~25%的残余奥氏体，经一次回火难以全部消除，经三次回火才能基本消除（一次余15%，二次余3~5%，三次余1~2%），且经过多次回火，还可消除前一次回火由于A’→M产生内应力。组织：回火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物。用CrWMn制造块规块规是标准量块，用它来测量标定线性尺寸。要求：高硬度HRC62~65，淬火变形微小（直度≯0.05mm），尺寸稳定。生产工艺：坯料→锻造→球化退火→机械加工→淬火→冷处理→回火→粗磨→低温人工时效处理→精磨→去应力回火→研磨→成品。球化退火：780~800℃加热，690~710℃引起块规尺寸变化的因素：①残余A’转变为M，引起尺寸膨胀。②马氏体继续分解，正方度减小引起收缩。③残余应力松弛，引起尺寸变化。冷处理可大大减少残余奥氏体量；低温回火使M组织稳定；低温人工时效，使组织进一步稳定，消除残余应力；精磨后去应力退火，可消除所增的残余应力。特殊性能钢特殊性能钢是指具有特殊性能和特殊用途的钢种。包括：不锈钢、耐热钢、耐磨钢、超高强度钢、磁钢等。不锈钢金属腐蚀是一种普遍现象，每年因腐蚀造成的金属损失占金属产量的10%，因此提高金属的耐蚀性具有重要意义。往钢中添加Cr、Ni等元素，可以提高其电极电位，降低腐蚀速度。→不锈钢。不锈钢的产量是衡量钢铁水平的重要标志。塔曼定律（Tamman’slaw），n/8定律往钢中添加合金元素，当合金元素的含量为1/8，2/8，…n/8（原子比）时，及合金元素的原子数占12.5%,25%,…,12.5n%时，合金的电机电位不是渐变增加，而是突变时提高，这种现象称为n/8定律。如往钢中添加11.7%（重量百分数）的Cr，那12.5%（原子比）Cr，钢的电极电位由-0.56V突变至+0.2V，这种钢就具有抗蚀性。常用不锈钢铬不锈钢：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr17、Cr25、Cr28Cr13型不锈钢随着含C量的增多，耐蚀性降低。因为，形成的铬碳化物增多，基体中铬含量减少；铬碳化物与基体具有不同的电机电位，随着铬碳化物的增多，原电池的数量增多。铬镍不锈钢：0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni