工程材料与热处理 课件 10低合金钢、合金钢的辨识

低合金钢、合金钢的辨识目录低合金钢01合金钢02汇报展示准备0301低合金钢低合金钢分类低合金钢按照主要性能或使用特性分类据GB/T13304.2-2008低合金钢牌号表示方法低合金高强度结构钢牌号表示用途与应用实例低合金高强度结构钢在桥梁建设中的应用低合金高强度结构钢因其优异的综合力学性能和可焊接性，被广泛应用于桥梁建设中，如南京长江大桥使用的16Mn桥梁钢，显著提高了桥梁的承载能力和耐久性。合金钢在国家体育场“鸟巢”的应用国家体育场“鸟巢”主要使用了Q460高强钢，这种合金钢以其高强度和良好的塑性、韧性，确保了“鸟巢”钢结构的稳定性和安全性，展现了现代建筑技术的魅力。轴承钢在高精度设备中的应用轴承钢，特别是GCr15，因其高强度、耐磨性好和热处理简便等特点，被广泛用于制造滚动轴承，适用于各种高精度和特殊条件下工作的设备，保证了设备的长期稳定运行。02合金钢化学成分分类碳含量的分类碳含量是合金钢分类的重要依据，根据碳含量的不同，合金钢可以分为低碳、中碳和高碳三类，这直接影响了钢材的硬度和韧性。合金元素的作用特殊合金钢的特性合金元素如铬、镍、钼等在合金钢中扮演着关键角色，它们不仅改善了钢材的机械性能，还赋予了钢材特定的耐腐蚀性和高温强度。特殊合金钢如不锈钢和耐热钢，因其独特的化学成分和严格的生产工艺，展现出卓越的耐蚀性和高温稳定性，广泛应用于苛刻环境中。010203按化学成分分图10-6合金钢按照化学成分分合金钢分类按质量等级、主要性能或使用特性分合金钢分类合金钢按照质量等级、主要性能或使用特性分类据GB/T13304.2-2008合金结构钢与弹簧钢010203合金结构钢的分类与应用合金结构钢主要用于制造承受较高应力的机械零件，通过添加不同的合金元素来提高其力学性能和淬透性，广泛应用于航空、汽车等行业。合金弹簧钢的特性合金弹簧钢在碳素钢的基础上加入特定合金元素，以增强其弹性极限和疲劳强度，适用于生产各种高性能弹簧，如汽车悬挂系统和精密仪器中的弹簧。牌号表示方法解析合金结构钢与弹簧钢的牌号通常由四部分组成，包括平均碳含量、合金元素及其含量、钢材冶金质量标识以及产品用途或特性符号，便于识别和选用。合金结构钢与合金弹簧钢的表示方法与相同，通常由四部分组成。第一部分:以两位阿拉伯数字表示平均碳含量（以万分之几计）。第二部分:合金元素含量以化学元素符号及阿拉伯数字表示。具体表示方法为:平均含量小于1.50%时，牌号仅标明元素，一般不标明含量;平均元素含量为1.50%〜2.49%、2.50%〜3.49%、…时，在合金元素后相应地加上2、3、…。化学元素符号的排列顺序推荐按含量值递减排列。如果两个或多个元素的含量相等时,相应符号位置按英文字母顺序排列。第三部分:钢材冶金质量，即高级优质钢、特级优质钢分别以A、E表示，优质钢不用字母表示。第四部分（必要时）：产品用途、特性、工艺方法表示符号。合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法合金工具钢合金工具钢的分类合金工具钢的牌号通常由两部分组成，第一部分表示平均碳含量，第二部分则通过化学元素符号及阿拉伯数字展示合金元素的含量，确保了材料的精确识别。合金工具钢的牌号表示方法高速工具钢含有高比例的钨、铬、钒等合金元素，这些元素的加入显著提高了钢材的红硬性、硬度和耐磨性，使其在高速切削条件下表现出色。高速工具钢的特性合金工具钢根据其用途被细分为刃具钢、模具钢（包括冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢）和量具钢，每种类型都针对特定的工业需求设计。合金工具钢牌号表示方法牌号通常由两部分组成。第一部分:平均碳含量小于1.00%时，釆用一位数字表示碳含量（以千分之几计），平均碳含量不小于1.00%时,不标明碳含量数字。第二部分:合金元素含量，以化学元素符号及阿拉伯数字表示,表示方法同合金结构钢第二部分，低铬（平均铬含量小于1%）合金工具钢，在铬含量（以千分之几计）前加数字“0”。高速工具钢高速工具钢的组成元素高速工具钢主要由钨、铬、钒等合金元素构成，这些元素的加入显著提高了钢材的硬度和耐磨性，使其在高负荷下仍能保持良好的性能。高速工具钢的性能特点高速工具钢具有极高的红硬性和耐磨性，即使在高温环境下也能保持其硬度和强度，非常适合用于制造切削工具和模具。高速工具钢的应用领域由于其出色的性能，高速工具钢广泛应用于制造各种精密切削工具、冲压模具以及在极端条件下工作的机械零件。高速工具钢牌号表示方法高速工具钢是高碳合金钢，主要合金元素有钨、铬、钒、钼、钴、铅、铝等。高速工具钢含有大量的碳化物，使其具有高的红硬性、硬度和耐磨性。高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢相同，但在牌号头部一般不标明碳含量的阿拉伯数字。为了区别牌号，在牌号头部可以加“C”表示高碳高速钢。轴承钢01轴承钢的分类与特性轴承钢根据化学成分和使用特性分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢等四大类，其中GCr15以其高强度和耐磨性被广泛应用。02高碳铬轴承钢的应用高碳铬轴承钢因其优异的耐疲劳和淬硬性，常用于制造滚动轴承套圈和滚动体，适用于多种工作环境。03特殊类型轴承钢除了常见的高碳铬轴承钢外，还有渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等，满足不同特殊条件下的使用需求。轴承钢牌号表示方法轴承钢是用于制造在不同环境下及特殊条件下工作的滚动轴承套圈和滚动体的合金钢总称。①髙碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢牌号通常由两部分组成。第一部分:（滚珠）轴承钢表示符号“G”,但不标明碳含量。第二部分:合金元素“Cr”符号及其含量（以千分之几计），其他合金元素含量以化学元素符号及阿拉伯数字表示，表示方法与合金结构钢第二部分相同。②渗碳轴承钢。在牌号头部加符号“G”,采用合金结构钢的牌号表示方法,高级优质渗碳轴承钢在牌号尾部加“A”。③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢。在牌号头部加符号“G”,采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法。不锈钢和耐热钢010203不锈钢和耐热钢的定义不锈钢和耐热钢是特殊质量合金钢，以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为10.5%，碳含量最大不超过1.2%。不锈钢和耐热钢的牌号表示方法不锈钢和耐热钢的牌号采用化学元素符号和表示各元素含量的阿拉伯数字表示，碳含量和合金元素含量都有特定的表示规定。不锈钢和耐热钢的性能与用途不锈钢和耐热钢在高温下具有良好的化学稳定性或较高强度，广泛应用于需要耐腐蚀和耐高温的环境。不锈钢和耐热钢牌号表示方法①碳含量。用两位或三位阿拉伯数字表示碳含量最佳控制值（以万分之几计或十万分之几计）。只规定碳含量上限者，当碳含量上限不大于0.10%时，以其上限的3/4表示碳含量;当碳含量上限大于0.10%时，以其上限的4/5表示碳含量。例如,碳含量上限为0.08%,以06表示;碳含量上限为0.20%,以16表示;碳含量上限为0.15%,以12表示。对超低碳不锈钢（即碳含量不大于0.030%）,用三位阿拉伯数字表示碳含量最佳控制值（以十万分之几计）。例如,碳含量上限为0.030%时，其牌号中的碳含量以022表示;碳含量上限为0.025%时,其牌号中的碳含量以019表示;碳含量上限为0.020%时,其牌号中的碳含量以015表示；碳含量上限为0.01%时，其牌号中的碳含量以008表示。规定上下限者，以平均碳含量X100表示。例如碳含量为0.16%〜0.25%时,其牌号中的碳含量以20表示。①合金元素含量。合金元素含量以化学元素符号及阿拉伯数字表示，表示方法同合金结构钢第二部分。钢中有意加入铌、钛、锆、氮等合金元素，虽然含量很低,也应在牌号中标出。合金钢特点与用途实例产品名称及牌号主要特点用途合金工具钢9SiCr高淬透性和淬硬性，且回火稳定性好。适宜制造形状复杂、变形小、耐磨性要求高的低速切削刀具，如钻头、螺纹工具、手动铰刀、搓丝板及滚丝轮等；也可以制作冷作模具（如冲模、打印模等），冷轧辊，娇正辊以及细长杆件。合金结构钢20CrMnTi

淬透性较高，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面在30mm以下，承受高速、中等载荷或重载荷，以及有冲击和摩擦的重要渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、齿圈、十字轴、爪型离合器、蜗杆等。高碳铬轴承钢GCr15

综合性能良好。耐磨性和接触疲劳强度高，热加工性能好。用于制造各种轴承套圈和滚动体。例如，制作内燃机、电动机车、汽车、拖拉机、机床、轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械以及高速旋转的高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。高速工具钢W18Cr4V具有较高的硬度、红硬性和高温硬度。在500℃和600℃时仍可分别保持在HRC57〜58、HRC52〜53，具有良好的高温强度和耐磨性。用于制造各种切削刀具，如车刀、刨刀、铣刀、拉刀、铰刀、钻头、插齿刀、丝锥和板牙等。也可用于制造高温下耐磨损的零件，如轴承、高温弹簧等。还可用于制造冷作模具。不能用于制造大型和热塑成型刀具。高速工具钢W6Mo5Cr4V2具有韧性高，热塑好，耐磨性、红硬性高等特点。用于冷作模具钢，适宜制作各种类型的工具，大型热塑成型的刀