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合金钢总结

第6章合金钢

第7章

合金钢的优点：高的强度和淬透性

第1节合金元素在钢中的作用

常用合金元素：

非碳化物形成元素——Co Ni Cu Si Al

碳化物形成元素——Zr Nb V Ti W Mo Cr Mn Fe

强中强弱

一、合金元素对钢中基本相的影响

1、形成合金铁素体

合金元素 → 溶入A → 形成合金铁素体 → 固溶强化（Cr,Ni较好）2、形成合金碳化物

弱碳化物形成元素形成合金渗碳体 (Fe,Mn)3C

中强碳化物形成元素形成合金碳化物 (Cr23C6，Fe3W3C)

强碳化物形成元素形成特殊碳化物（VC，TiC）

熔点、硬度和稳定性：

特殊碳化物 > 合金碳化物 > 合金渗碳体 > Fe3C

二、合金元素对Fe-FeC相图的影响

合金元素对A相区影响

扩大A相区元素（Mn）——E、S点左下移

缩小A相区元素（Cr）——E、S点左上移

奥氏体钢：1Cr18Ni9

铁素体钢：1Cr17

莱氏体钢：W18Cr4V

三、合金元素对热处理的影响

1、对加热的影响

多数元素减缓A形成，阻碍晶粒长大

2、对冷却的影响

多数元素溶入A后 → 过冷A稳定性↑→ Vc↑→淬透性↑

→ Ms点↓→残余A量↑

提高淬透性的意义：

①增加淬硬层深度

②减少工件变形、开裂倾向

3、对回火的影响

①回火稳定性→抗回火软化的能力

②产生二次硬化（析出特殊碳化物，产生弥散强化；A残→M或B 下）

第2节低合金钢

一、低合金高强度钢

碳素结构钢：Q195，Q215，Q235，Q255，Q275

低合金高强度钢：Q295，Q345，Q390，Q420，Q460

Q235+Me(<3%) → Q345

1、成分：0.1~0.2%C，合金元素2~3%

主加元素：Mn —— 固溶强化

辅加元素：Ti,Cr,Nb —— 弥散强化

使用状态：热轧或正火（F + P），不需最终热处理

2、性能：较高的σs ，良好的塑性韧性，

焊接性，抗蚀性，冷脆转变温度低

3、常用钢号：Q295 （09Mn2），Q345 (16Mn)

用途：工程结构 —— 桥梁，船舶，车辆外壳、支架、压力容器

二、易切削结构钢

牌号：Y12，Y12Pb，Y30，Y 40Mn

性能：良好的切削加工性（170~240HBS，塑性低）

切削抗力小，刀具不易磨损，加工表面粗糙度低

应用：成批、大量生产时，制作性能要求不高的紧固件和小型零件第3节合金钢的分类与牌号

一、合金钢分类

低合金钢——低合金高强度钢、易切削结构钢

合金结构钢——渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢

合金工具钢——合金工具钢、高速钢

特殊性能钢——不锈钢、耐热钢、耐磨钢

二、合金钢牌号

1、合金结构钢——20CrMnTi，60Si2Mn，25Cr2Ni4WA

2、滚动轴承钢——GCr15

3、合金工具钢——9Mn2V，CrWMn

4、高速钢——W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2

5、不锈、耐热钢——4Cr13，0Cr18Ni11Ti，00Cr17Ni14Mo2

6、高锰耐磨钢——ZGMn13

学习思路：

用途→ 工作条件→ 性能要求→ 成分特点→ 热处理特点→ 典型钢种应用

第4节合金结构钢

一、渗碳钢

1、用途：受冲击和强烈磨损、摩擦的零件（各类齿轮、凸轮）

2、性能：表面——高的硬度、耐磨性

心部——强而韧

3、成分：0.1~0.25%C —— 低碳钢

主加元素：Cr,Ni,Mn,B —— ↑淬透性（心部得M板条）

辅加元素：W,Mo,V,Ti —— 细化晶粒（VC,TIC,耐磨性↑），4、最终热处理：渗碳 + 淬火 + 低温回火

组织：表层：高碳回火M + Fe3C或碳化物 + 残A

心部：淬透：低碳回火M

未淬透：F+P

5、常用钢号：20, 20Cr, 20CrMnTi, 18Cr2Ni4W

淬透性：低中高

适用：机床齿轮汽车变速齿轮飞机齿轮

二、调质钢

1、用途：受复合应力的重要结构件（齿轮、连杆、机床主轴）

2、性能：良好的综合机械性能

3、成分：0.3~0.5%C —— 中碳钢

主加元素：Cr,Ni,Mn,Si —— ↑淬透性，强化基体

辅加元素：W,Mo,V,Ti —— 细化晶粒, ↑回火稳定性

4、热处理：

预备：正火——S——改善组织，消除锻造应力，便于切削加工最终：调质——回火S——获得良好的综合机械性能

表面要求高硬度,耐磨,↑σ-1，→表面淬火+ 低温回火（回火M）

5、常用钢号：45，40Cr，40CrMnMo

三、弹簧钢

1、用途：弹性元件

2、性能：高的σe 、σb 、σ-1 ，一定的塑韧性

3、成分： 0.45~0.7%C （碳钢0.6~0.9%C）——保证↑σe

主加元素：Mn, Si, Cr—— ↑淬透性，强化基体, ↑回火稳定性

辅加元素：Mo, W, V —— 防脱碳，细化,↑σe ，

4、热处理：

热成型弹簧（尺寸大，60Si2Mn）：

加热成型→淬火+中温回火→喷丸（回火T ）38~50HRc

冷成型弹簧（尺寸小，65Mn）：

冷拉钢丝 → 冷绕成型→ 去内应力退火（200~300℃）

5、常用钢号：65，65Mn，小尺寸的沙发弹簧

60Si2Mn 大尺寸的汽车板簧

四、滚动轴承钢

1、用途：滚动轴承元件，冷冲模，量具（滚珠、滚柱、轴承套）

2、性能：硬、耐磨， ↑σ-1 ，一定的韧性

3、成分：0.95~1.15%C —— 硬、耐磨

主加元素：Cr —— ↑淬透性，硬，耐磨

4、热处理：

预备：球化退火——球状P（180~270HBS），改善切削加工性

最终：淬火+低温回火——回火M+合金碳化物+残A

5、常用钢号：GCr15

第5节合金工具钢

一、刃具钢

性能：高硬度、耐磨性，红硬性（热硬性），

足够的强度、韧性

1、合金刃具钢

⑴成分：0.8~1.5%C —— 硬、耐磨

Cr, W, Mn, V —— ↑淬透性、回火稳定性，细化晶粒，

⑵热处理：

预备：球化退火——改善切削加工性

最终：淬火+低温回火——回火M+合金碳化物+残A ↑HRC、耐磨性

⑶常用钢号：9SiCr，CrWMn，9Mn2V

用于制作切削用量不大,形状复杂,精度较高的刀具：丝锥，板牙，拉刀

2、高速钢

红硬性高（600℃），淬透性好——锋钢。

钢号：W18Cr4V（红硬性↑），W6Mo5Cr4V2（韧性↑）

⑴成分特点：含碳量 0.7~1.2%C （不标）

合金元素 W，Mo，Cr，V——产生二次硬化，热硬性↑

⑵锻造与热处理：

铸态：莱氏体中的共晶碳化物呈鱼骨状

锻造：使碳化物细化并均匀分布

预备：球化退火—— S+细粒状碳化物（HBS210~250）

最终：淬火（1280℃）+三次回火（560℃）——回火M+合金碳化物+残A

(63~66HRc)

热处理特点：

预热次数多→ 防变形开裂

淬火温度高→ 使合金元素尽可能多地溶入A，保证红硬性

560℃回火 → 产生二次硬化（弥散强化+二次淬火）

回火次数多→ 消除残余A，及残余A→M产生的应力

二、模具钢

1、冷作模具钢

性能：高硬度、耐磨性，足够的强度、韧性

模具钢：T10，GCr15 —— 尺寸小、形状简单的模具

9SiCr，9Mn2V，CrWMn —— 形状复杂模具

Cr12,Cr12MoV —— 大型复杂模具

热处理：淬火+低温回火

2、热作模具钢

性能：高温足够的强韧性、耐磨性，良好的抗疲劳性、导热性、淬透性

钢号： 5CrNiMo —— 中小型热锻模（亚共析钢）

5CrMnMo ——中大型热锻模

3Cr2W8V —— 压铸模（过共析钢）

热处理：淬火+高温回火（中温回火） —— 回火S（回火T）

三、量具钢

性能：高硬度、耐磨性、尺寸稳定性

常用钢号：T10A，T12A ——简单量具

9SiCr，CrWMn，GCr15——高精度量具

提高尺寸稳定性方法：

淬火 + 冷处理+ 低温回火 → 精磨 → 人工时效120℃，2~3h

(消除残A) （稳定组织、尺寸）

第6节特殊性能钢

一、不锈钢

成分： 0.1~0.2%C——↑ 耐蚀性

主加元素 Cr → ↑基体电极电位

形成钝化膜（Cr2O3）

获得单相组织

常用钢种：

①铁素体不锈钢 1Cr17 —— 不能热处理强化

②马氏体不锈钢

1Cr13, 2Cr13 淬火+高温回火（回火S）耐蚀结构件 3Cr13, 4Cr13 淬火+低温回火（回火M）医疗器械、工具

③奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti

热处理：固溶处理（淬火）→ 单相 A

区别于普通淬火：无相变，淬火后硬度低强化方式：加工硬化

应用举例：耐酸容器，餐具

二、耐热钢

性能：抗氧化性，热强性

常用钢种：15CrMo，25Cr2MoVA

1Cr13，1Cr17，1Cr18Ni9Ti

三、高锰耐磨钢

ZGMn13

成分：0.9~1.4%C ， 13%Mn

水韧处理：加热1100℃→水淬→单相A

冲击时：表面 A→M 产生硬化

应用：挖掘机铲斗、坦克履带、铁轨道岔、保险箱、防弹钢板等

合金钢练习题及参考答案汇总

（合金钢）（一）填空题 1. 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、三大类。 2. Q235AF表示σ= MPa，质量为级的钢。s 3.Q390A表示σ= MPa，质量为级的钢。s 4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。 5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。 6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。 7.钢的耐热性是和的综合性能。耐热钢按性能和用途可分为和两类。8.常用的不锈钢按组织分为、、。（二）判断题 1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。（） 2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。（） 3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。（） 4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。（） 5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。（） 6.Q345钢属于非合金钢。（） 7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量w＞0.25％。（）C截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。8. （） 9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。（） 10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。（）（三）选择题 1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。 A.Mn B.S C. Si D.P 2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至

工程材料学总结1

《工程材料学》复习大纲第一章概论主要概念工程材料，结构材料，功能材料，材料的组织、结构，使用性能，工艺性能，陶瓷材料，高分子材料，复合材料内容要求 1．工程材料的分类。 2．工程材料的性能，掌握机械工程中常用力学性能指标的意义及单位（σs，σ0.2，σb, δ，ψ，HBS, HRC, HV, ak）。第二章材料的结构主要概念晶格与晶胞，晶向族、晶面族，单晶体与多晶体，晶粒与晶界，点缺陷、线缺陷、面缺陷内容要求 1.立方晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法（给出晶面晶向，让你标定出指数；给出指数，让你画出晶面，晶向）。 2.三种典型金属晶型的原子位置、单胞原子数、原子半径、致密度、配位数。第三章结晶与相图主要概念凝固与结晶, 过冷度，形核与长大，合金，组元，相，相组成物，组织组成物，固溶体，金属化合物，匀晶、共晶、共析转变，杠杆定律内容要求 1. 液态金属的结晶过程。 2. 熟悉共晶（析）转变、共晶（析）体、先共晶（析）相、二次相的概念。

3．利用相图分析合金结晶过程，区分相组成物和组织组成物并计算相对量。第四章铁碳合金主要概念同素异构转变，铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体，石墨化，灰铸铁，球墨铸铁。内容要求 1. 熟悉Fe-Fe3C相图和铁碳合金中的共晶（析）转变。 2. 会分析各类铁碳合金冷却过程，熟悉它们室温时的相组成物和组织组成物，并会计算其相对含量，会画组织示意图。（相组成和组织组成的区别，会使用杠杆定律） 3. 掌握碳钢的牌号，知道它们的用途。 4．懂得石墨形态对铸铁性能的影响，常用铸铁的分类、牌号，主要用途。第五章金属的塑性变形与再结晶主要概念滑移，滑移面，滑移方向，滑移系，固溶强化，细晶强化，弥散强化，加工硬化（四种提高强度的方法），回复，再结晶, 再结晶温度, 热加工流线内容要求 1.金属塑性变形的基本过程与塑性变形后的组织、性能的变化。 2.懂得滑移与位错运动的关系，从而理解强化金属的基本原理和主要方法。 3.热加工与冷加工的根本区别和热加工的主要作用。第六章钢的热处理主要概念热处理，临界点，退火（炉冷），正火（空冷），淬火（油冷、水冷），回火，表面热处理，化学热处理，奥氏体化，奥

合金钢中各元素对其性能的影响

合金钢中各元素对其性能的影响 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23％超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20％。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30％的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60％,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0－1.2％的硅，强度可提高15－20％。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4％的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50％。在碳素钢中加入0.70％以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40％。含锰11－14％的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045％，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055％，优质钢要求小于0.040％。在钢中加入0.08-0.20％的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5％的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形

常用合金钢

常用合金钢（知识扩展）一.合金钢分类与编号二.低合金结构钢Q345、Q420 三. 机器零件用钢40Cr、65Mn、60Mn2Si、20Cr、20CrMnTi、GCr15 四.合金工具钢9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、Cr124Cr5MoSiV 五.特殊性能钢1Cr13、9Cr18、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13 合金钢分类 1.按合金元素含量多少分类：按合金元素含量多少分类：按合金元素含量多少分类低合金钢（合金总量低于5 %）中合金钢（合金总量为5 %～10 %）高合金钢（合金总量高于10 %）2.按用途分类：按用途分类：按用途分类合金结构钢低合金结构钢(也称普通低合金钢) 合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢滚珠轴承钢合金工具钢合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢) 合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢) 量具用钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金钢编号首部用数字标明碳质量分数: 结构钢以万分之一为单位的数字（两位数), 工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳质量分数,而工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。在表明碳质量分数数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，质量分数由其后面的数字标明:平均质量分数少于 1.5%时不标数, 平均质量分数为 1.5%～2.49%、 2.5%～3.49%……时,相应地标以2、3……。专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明. 如GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约 1.5%(特例)的滚珠轴承钢. Y40Mn,表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于 1.5%的易切削钢. 普通低合金钢Q345 用途主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组织为细晶粒的F+P,不再热处理. 化学成分wt% C Mn Si V Nb Ti 0.015 0.18 ～ 1.0 ～0.55 0.02 0.20 1.6 ～0.15 ～0.06 厚度mm <16 16～35 35～50 σs MPa ≥345 ≥325 ≥295 σb MPa 470～630 0.02 ～0.2 机械性能δ5 % Akv(20℃) J 34 21～22 GB/T1591-1994 Q345包括旧钢号12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu Q420 普通低合金钢在正火状态下使用,组织为F+S 化学成分wt% V Nb Ti 0.02 ～0.2 0.015 ～0.06 0.02 ～0.2 δ5 % C ≤0.20 厚度mm <16 Mn Si Cr ≤0.40 Ni ≤0.70 1.0 ～0.55 1.7 34 18～19 16～35 GB/T1591-1994 ≥380 35～50 Q345包括旧钢号15MnVN ,14MnVTiRE 机械性能σs MPa σb MPa ≥420 520～680 ≥400 Akv(20℃) J 合金调质钢(低淬透性) 40Cr 热处理毛坯尺寸＜25mm 用途：用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓、进气阀主要化学成分wt% C Mn Si Cr Mo 机械性能（≥）退火态H B 淬火℃回火℃σb σs δ5 ψ Akv % % J MP MP a a 0.37 0.5 0.17 0.8 0.07 850 520 980 785 9 45 47 2 0 油水～～～～～0.44 0.8 0.37 1.1 0.12 7 油（GB/T3077－1999）合金弹簧钢钢号C 65Mn 60Mn2Si 主要成分w % Mn Si Cr 热处理淬火℃回火℃机械性能σs MPa σb MPa δ10 ψ % % 65Mn 0.62 ～0.70 60Si2 0.56 Mn ～0.64 0.90 ～1.20 0.60 ～0.90 0.17 ～0.37 1.50 ～2.00 ≤ 830 540 0.25 油800 1000 8 30 ≤ 870 480 1200 1300 5 0.35 油GB/T1222-1985 25 65Mn 60Mn2Si钢应用举例：截面≤25mm的弹簧，例如车箱缓冲卷簧合金渗碳钢(低淬透性合金渗碳钢低淬透性) 20Cr 低淬透性用途：可制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件.能同时承受强烈的摩擦磨损,较大的交变载荷,特别是冲击载荷机械性能（≥）主要化学成分wt% 热处理℃C Mn Si Cr 渗预淬回σb σs δ ψ Akv 5 碳备火火MP M J % % a P 处 a 理0.17 0.5 0.20 0.7 9 ～～～～3 0.24 0.8 0.40 1.0 0 8 8 0 水油780 2 0 ～820 0 水, 油8 3 5 5 4 0 毛坯尺寸m m 10 4 47 ＜0 1 5 GB/T3077-1999 合金渗碳钢(中淬透性合金渗碳钢中淬透性) 中淬透性20CrMnTi 主要化学成分wt% C Mn Si Cr Ti 毛渗预淬回σb σs δ ψ Ak 坯尺v 碳备火火MP MP % % 2 0 寸处℃m a a 理J m 9 3 0 8 8 0 油7 2 7 0 0 0 油1 85 1 4 55 < 0 0 0 5 15 8 GB/T3077-1999 0 热处理℃机械性能（≥）0.17 0.80 0.1 1.0 7～～～～0.23 1.10 0.3 1.3 7 0.04 ～0.10 滚珠轴承钢GCr15 用途：制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针),内外套圈等. 或制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件. 淬回

合金钢与特殊钢知识摘要

合金钢与特殊钢知识摘要 1.合金钢是指碳钢添加一种或一种以上合金元素所形成的钢料。碳钢除了碳以外，若是含超过微量的其它元素，例如：含锰量在1.65％以上、含硅量在0.60％以上或含铜量在0.06％以上等等，就属于合金钢， 2.合金钢依其用途来区分，可分为构造用合金钢和特殊钢，构造用合金钢是使用在一般机械的构成组件或建筑土木构造上，特殊钢是使用在需要高温硬度、耐蚀、耐热、磁性等特别的场合。 3.一般构造用合金钢由于使用的场合不同，可以分为非热处理型和热处理型两类，前者大多是属于低含碳量和低合金量，构成之后也无法再实施热处理，包括高强度低合金钢、易切钢等，后者多属于热处理用中合金钢，包括镍钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢等。 4.工具钢的材料大致包括：高碳工具钢、合金工具钢、高速钢、工具用硬质合金等。除硬质合金之外，工具用钢料之中以高碳工具钢的合金量少，价钱比较便宜，而高合金量的工具钢或高速钢，价钱较昂贵。 5.工具钢必须强韧、耐磨耗、且具有常温及高温硬度等特性，以其合金成份和构造用合金钢相较，则除了含碳量增加之外，Cr、Mo、Ni等仍然为基本元素(或是增加其含量)，另外必要时在添加耐高温的W、V及Co等。

6.在钢中添加Cr和Ni可以增加钢的耐蚀性。钢的耐蚀性主要随Cr 的含量而增加，一般耐蚀钢的分类，含Cr量在12﹪以上之Fe-Cr 合金，几乎不会被侵蚀称为不锈钢，含Cr量在12﹪以下之Fe-Cr 合金，则称为耐蚀钢，实用上是以不锈钢为主。 7.弹簧用的钢料必须具备耐冲击、疲劳限高而且不产生永久变形的特性，适用的钢料大致可以分为：碳钢、硅锰钢、硅锰铬钢三类。弹簧的制造必须先韧化、成形，然后在实施热处理之后使用。

工程材料总结

第一章金属的结构与结晶掌握常见金属材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。 1、三种常见的金属晶格是哪三种？面心立方晶格具有什么明显的性能特点？ 2、晶体为何各向异性？ 3、常见金属材料为何各向同性？ 4、常见金属材料中常存哪几种缺陷？ 5、影响金属材料的晶粒粗细的因素有哪些？细晶组织为何机性更好？实际生产中如何得细晶？ 6、金属铸锭的组织分为哪三层？是如何形成的？第二章金属的塑性变形与再结晶掌握金属的塑性变形的实质、塑变后组织和性能的变化。 1、金属材料塑性变形后组织与性能有何变化？ 2、何谓加工硬化？有何利弊？如何消除？ 3、何谓再结晶？二次再结晶？冷变形与热变形有何本质区别？第三章合金的结构与相图通过本章学习，掌握合的结构（固溶体、金属化合物），了解相、组织、机械混合物等基本概念；了解二元合金相图的建立过程，能分析常见的几种二元合金相图（二元匀晶相图、二元共晶相图、*二元包晶相图），了解相图与合金性能之间的关系；正确应用杠杆定理。 1、什么叫相、机械混合物、组织、相图？ 2、固态合金中的相结构有哪两种？什么叫固溶体？什么叫金属化合物？ 3、熟悉杠杆定规的推导过程，灵活使用杠杆定规 4、何谓匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图？各种相图有何特点？ 5、金属中的成分偏析是如何形成的？对已存在成分偏析的材料如何消除或减轻？第四章铁碳合金能熟练地分析Fe-Fe3C相图，灵活掌握杠杆定理的应用。 1、什么叫同素异构转变？铁的同素异构转变是怎样的？ 2、何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、低温莱氏体？ 3、熟记Fe-Fe3C相图，分析亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶生铁、共晶生铁、过共晶生铁从高温到低温的组织转变过程，这六类铁碳合金的室温平衡组织分别是什么？能用杠杆定规计算各种铁碳合金室温平衡组织中的组织组成物及相组成物的相对含量。 4、铁碳合金中的含碳量与其机械性能有何关系？ 5、钢中常存杂质元素有哪些？有何影响？ 6、碳钢是如何分类、编号的？第五章钢的热处理通过本学习，能建立起热处理、平衡组织与非平衡组织等基本概念；掌握常规热处理（退火、正火、淬火、回火）的目的、各自的特点与应用范围；了解表面热处理的特点及主要应用。 1、实际生产中的加热与冷却与建立相图时是有区别的，注意A1、A3、Acm、Ac1、Ac3、Accm、Ar1、Ar3、Arcm 的区别 2、影响奥氏体晶粒大小的因素有哪些？何谓奥氏体的实际晶粒度、本质粗晶钢与本质细晶钢，需热处理的钢常选什么钢？ 3、过泠奥氏体转变产物分哪几类？各种组织的形态与性能有何特点？ 4、“C”曲线有何用途？ 5、何谓预先热处理、最终热处理？ 6、退火与正火的目的是什么？退火分为哪几种？各种退火与正火的加热温度如何确定？得什么组织？是什么目的？ 7、淬火的目的是什么？淬火温度如何确定？何谓淬透性与淬硬性？ 8、最终热处理：淬火+低温回火、淬火+中温回火、淬火+高温回火（调质）分别得什么组织及该组织的性能特点？这三种最终热处理工艺分别用于什么材料、什么工件？ 9、表面淬火的目的及应用？表面渗碳及渗氮的目的及应用？ 10、分别写出工件需表面淬火、渗碳、渗氮时的常规加工工艺路线。

合金钢

合金钢一、合金钢的分类合金钢是在碳素钢的基础上，为改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。 1、按用途不同，合金钢可分为:低合金高强度结构钢、合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢 2、按合金元素总含量的不同，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总质量分数低于5%）、中合金钢（金元素总质量分数为5%--10%）、高合金钢（金元素总质量分数大于 10%）二、合金钢的牌号及用途 1、低合金高强度结构钢牌号：由Q、屈服强度、质量等级符号组成。例句：Q390A，表示：屈服强度为390MPa的A级低合金高强度结构钢用途:制造桥梁、车辆、船舶、锅炉、高压容器、输油管、大型钢结构。 2、合金结构钢牌号：采用两位数字+元素符号（或汉字）+数字表示。例如：40Cr ，表示平均含碳量为0.4%、铬含量小于1.5%的合金结构钢；60SiMn，表示平均含碳量为0.6%、硅含量约为0.2%、锰含量小于1.5%的合金结构钢。用途：制造各种工程结构和机械零件。

3、合金工具钢牌号：①、含碳量小于1%时，用一位数字表示碳含量的千分数。例如：9SiCr，表示平均含碳量为0.9%、硅含量小于 1.5%、铬含量小于1.5%的合金工具钢。 ②、含碳量大于1%时，在钢牌号前不用数字表示碳含量。例如：Cr12MoV，表示平均含碳量大于1%、铬含量约为12%、钼含量小于1.5%、钒含量小于1.5%的合金工具钢。用途：制造各种金属切削刀具。 4、特殊性能钢 ①不锈钢牌号： A、含碳量大于0.1%时，用一位数字表示含碳量的千分数。例如：2Cr13，表示:含碳量为0.2%、铬含量为13%的不锈钢。 B、含碳量为0.03%--0.10%时，牌号前加0，例如：0Cr18Ni9。 C、含碳量小于0.03%时，牌号前加00，例如：00Cr30Mo2。用途：制造各种耐腐蚀零件。 ②专用钢牌号：钢前加汉语拼音字母。例如：GCr15，表示用于制造滚动轴承的铬轴承钢用途：轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）和内、外套圈等。

碳素钢与合金钢

碳素钢与合金钢的区别钢是泛指铁碳合金,或者叫做碳元素在晶体铁中的固溶体. 20 30 35 40 45号钢分别表示含碳量为0.2%、0.3%、0.35%、0.45%的优质碳素钢所谓碳素钢,即除了铁元素外,材料中一般只有碳硅锰磷硫这五大天然元素，而再没有添加其他合金元素. 合金钢,是钢中除了铁和五大天然元素以外,还人为添加了另外的合金元素,以改变或者提高钢的某些特性.如CrNiMnMoWVB等。可以理解为，碳素钢不含有其他合金元素；含有其他合金元素的钢即是合金钢。马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的C<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。

4130合金钢成分及性能

合金结构钢介绍这类钢,由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比（一般在0.85左右），较高的韧性和疲劳强度，和较低的韧性－脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。 4130结构钢 4130结构钢具有高的强度和韧性，淬透性较高，在油中临界淬透直径15～70mm；钢的热强度性也较好，在500℃以下具有足够的高温强度，但550℃时其强度显著下降；当合金元素在下限时焊接相当好，但接近上限时焊接性中等，并在焊前需预热到175℃以上；钢的可切削性良好，冷变形时塑性中等；热处理时在300～350℃的范围有第一类回火脆性；有形成白点的倾向。 4130结构钢性能及应用合金结构钢4130 标准：ASTM A29/A29M-04 这种钢通常是在调质状态下使用，当含碳量为下限的钢也可用作要求心部强度较高的渗碳钢。在中型机械制造业中主要用于制造截面较大、在高应力条件下工作的调质零件，如轴、主轴以及受高负荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等；在化工工业中用来制造焊接零件、板材与管材构成的焊接结构和在含有氮氢介质中工作的温度不超过250℃的高压导管；在汽轮机、锅炉制造业中用于制造 450℃以下工作的紧固件、500℃以下受高压的法兰和 4130结构钢化学成分碳 C ：0.28～0.33 硅 Si：0.15～0.35 锰 Mn：0.40～0.60 硫 S ：允许残余含量≤0.040 磷 P ：允许残余含量≤0.035 铬 Cr：0.80～1.10 镍 Ni：允许残余含量≤0.030 铜 Cu：允许残余含量≤0.030 钼 Mo：0.15～0.25[2]

工程材料学总结(2020)

工程材料学总结(2020) 第一部分：晶体结构与塑性变形一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。 2、立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。 3、晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。 4、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {110} <111> 二、晶体缺陷 1、点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =滑移面 + 其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。 3、强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固

溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。 4、冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低 5、冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。 6、热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图一、纯金属的结晶 1、为什么结晶必须要过冷度？ 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法）二、二元合金的相结构与相图 1、固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条？）

合金钢的分类和牌号

合金钢的分类和牌号教学设计说课哈尔滨市第十八职业中学李玉玲

《合金钢的分类和牌号》教学设计说课 [课题]合金钢的分类和牌号（中国劳动社会保障出版社金属材料与热处理第四版第７章第２节） [课型]新授课 [教学模式]引导学生自主学习 [教学目标] ·知识目标掌握合金钢的分类和合金钢的牌号。 ·技能目标让学生自主或以合作交流的方式，研究合金钢在生产和生活中的应用，培养其自主学习及知识迁移能力，以促进学习者问题解决能力的伸展。·情感目标激发学生学习金属材料的兴趣；培养学生积极独立思考的意识。 [教学重点] 合金钢的分类和牌号。 [教学方法] 通过任务驱动法来引导学生自主学习。 [教学手段] 讲述、教具、生活中的实例。 [课时安排]

[课前准备] 提前预备一些教具。 [讲授过程] （一）复习： 1、上节课我们学习碳素钢和合金钢，二者有何相同点和不同点。（学生思考并做出回答……） 2、碳素钢的分类方法有哪些？(学生思考并做出回答……) （二）导入：碳素钢的冶炼、加工简单，价格便宜，但有一些重要零件若选用碳素钢，就达不到性能要求。因此，人们在机械制造业中广泛使用合金钢。（明确研究方向，激发探究欲望）（任务一：合金钢按用途分类）结合碳素钢按用途分类用类比的方法或小组讨论完成合金钢的分类。培养学生整理知识的能力。每一种钢的用途不同。教师提出问题：（１）桥梁上的钢筋使用碳素结构钢好还是使用合金钢结构钢好（扩大学生知识面）（２）碳素工具钢是用来制造刀具、量具、模具。合金工具钢是否也用来制造刀具、量具、模具？（３）特殊性能钢具有某种特殊物理、化学性能的钢。在日常生活中你们接触过特殊性能钢？通过层层设疑，引领学生不断思考，积极探究，让学生感受知识发生发展的过程，从而培养生学习兴趣，增强学生的探究意识。

工程材料中合金钢总结

工程材料中合金钢部分总结机13 白生文2011010462 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途低合金高强度结构钢Q345, Q420 高强度，高韧性，良好的冷成型性能和焊接性能，低的冷脆性转变温度，良好的耐蚀性 <0.20% Mn:固溶强化；降低奥氏体分解温度，细化F和P；使S点左移，使P相对增多。提高强度和韧度。 Nb,Ti,V：形成细的碳氮化合物，防止奥氏体长大，细化铁素体；冷却时弥散析出，弥散强化。热轧空冷铁素体和索氏体大型结构，桥梁，船舶，车辆，锅炉等合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬度较高，心部强韧性较好，良好的热处理工艺性能 0.10%~ 0.25% Cr，Ni，Mn：Cr提高淬透性，提高表面渗碳层耐磨性；Ni提高心部韧性。 Ti，V，W，Mo：形成稳定碳化物，防止 A长大；提高渗碳层硬度和耐磨性渗碳+淬火+ 低温回火表层：回火马氏体+合金渗碳体+残余奥氏体心部：回火马氏体+屈氏体+少量铁素体受冲击载荷、交变载荷。如变速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞销等合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B：提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力

质钢能较好0.50% 淬透性 W，Mo：防止二类回火脆性（油冷回火）火较复杂的齿轮、轴、连杆等非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢，减少工艺难度 0.32~0.5 2,0.09~0 .16 V细化晶粒，弥散强化；Mn细化P，使P 增加；B得粒状T 热轧空冷（正火）索氏体+铁素体注：微合金化，控制轧制，控制冷却钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限，高的屈强比；高的疲劳强度；足够的塑韧性。中高碳 0.50%~ 0.70% Si，Mn：提高淬透性和屈强比 Cr，W，V：不宜过热，不易脱碳，冲击强度和高温强度提高。 1、热成形：淬火+中温回火（喷丸强化） 2、冷成性（具体见书）回火屈氏体弹簧，弹性元件滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强度；高硬度和耐磨性；足够的韧性和淬透性高碳 0.95%~ 1.10% Cr：提高淬透性和耐磨性，提高接触疲劳强度 Si，Mn：提高淬透性 V：形成碳化物，防止过热（A长大）球化退火+淬火+低温回火冷处理： -60~-80度。时效处理： 120~130度回火马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体注：严格控制夹杂物，解除疲劳起源于夹杂物滚珠、轴承、滚针、内外套圆、精密量具、丝杠、冷冲模低合金刃具钢9SiCr CrWMn 高硬度和耐磨性；足够的韧性和塑性；高碳 0.9%~ 1.1% Cr，Mn，Si提高淬透性；Si提高回火稳定性；W，V提高硬度和耐磨性，细化晶粒，防止过热球化退火+淬火+低温回火回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体低速刃具，丝锥、板牙、量块等高速钢W18Cr4V 高热硬性；高硬度和耐磨高碳 0.7%~ Cr提高淬透性，提高抗氧化抗脱碳能力；球化退火： 870~880 回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体各种刀具，高速切割的刀具

合金钢知识点

结构钢（低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、高锰耐磨钢）一、低合金高强度结构钢 1、性能要求⑴高强度及足够韧性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。 2、成分特点（1）低碳：≤0.2%C. ⑵合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等。① Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。 ② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。③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。 3、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。 4、使用状态下组织：F+P 5、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二、渗碳钢 1、性能要求⑴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。⑵良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。 2、成分特点（1）低碳：0.1~0.25%C ⑵合金元素作用①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B ②强化铁素体：Cr、Mn、Ni③细化晶粒 W、Mo、Ti、V 3、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℃。 4、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)； 5、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。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。三、调质钢 1、性能要求⑴良好的综合力学性能. ⑵良好的淬透性。 2、成分特点⑴中碳：0.3~0.5%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒: Ti、V④防止第二类回火脆性: W、Mo 3、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→(表面淬火+低温回火)→装配；调质目的：获得良好综合力学性能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回使用状态下的组织为：S回，为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。 4、常用钢号及用途①低淬透性钢：D0油<30~40mm, 常用 4 5、40Cr, 用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。②中淬透性钢： D0油≈40~60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。③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。四、弹簧钢 1、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。⑴高屈服强度（σs），σs/σb；高的σ-1；足够的韧性⑵高的淬透性。 2、成分特点⑴中高碳：碳素弹簧钢为0.6~0.9%C，合金弹簧钢为0.45~0.7%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、 Cr②提高σs/σb：Si③细化晶粒：V 3、热处理及组织特点⑴冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理(250~300℃)。用于<φ10mm弹簧。⑵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) 4、常用钢号及用途（1Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。（2Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧。五、滚动轴承钢 1、性能要求⑴高而均匀的硬度和耐磨性。⑵高的R m和接触疲劳强度。⑶足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 2、成分特点⑴高碳：0.95~1.10%C ⑵合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性，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。 3、热处理和组织特点滚动轴承钢是过共析钢。⑴热处理：球化退火+淬火+低温回火⑵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. 4、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. 六、高锰耐磨钢（是指在冲击载荷作用下发生冲击硬化的高锰钢，只有ZGMn13一个钢号） 1、成分特点⑴高碳：1.0~1.3%C 以保持高耐磨性。⑵高锰：11~14%Mn 以保证形成奥氏体组织. 2、热处理及组织（1铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆.（2热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶入奥氏体，并进行水淬。（3室温组织为过饱和单相奥氏体。 3、使用及用途（1水韧处理后，韧性高，硬度低.使用时必须伴随着压力和冲击作用。（2在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化，形成马氏体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，获得高耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。（3高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机衬板、破碎机牙板、挖掘机铲齿和铁路辙岔等. 合金工具钢（按用途分为:刃具钢、模具钢、量具钢）一、刃具钢：用来制造各种切削刀具的钢种。㈠性能要求1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 2、高耐磨性靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。3、高热硬性即高温下保持高硬度的能力。4、足够的韧性以防止脆断和崩刃。㈡低合金工具钢由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成。

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法钢的冶炼过程大体上可分为四个阶段：（1）熔化期-炉料（生铁、废钢等）熔化；（2）氧化期-通过加入氧化剂进行氧化反应去除钢液中的气体、非金属夹杂物和各种杂质；（3）还原期-加入脱氧剂去氧，以及加入需要的合金元素成分以调整钢液的化学成分；（4）出钢-浇注成锭或直接浇注铸件。主要应用的炼钢方法有以下几种：（1）转炉钢：其特点是不从外部引入热源，而是利用对已经有一定温度的铁水（必须与化铁设备或炼铁设备联用）吹入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素（例如碳、硅、锰、磷等）的化学反应放出小量热量维持冶炼必需的温度。转炉钢主要生产的是低碳结构钢、普通碳素钢和少量的合金钢等要求不严格的钢种。（2）平炉钢：以煤气、油料等燃料从外部引入热源进行冶炼，按照炉体所用耐火材料的性质分为碱性与酸性平炉钢，主要生产低合金钢和优质碳素钢等。（3）电弧炉钢（常简称为电炉钢）：以电能为热源，即令强大的电流通过电极与炉料之间的放电电弧产生冶炼所需要的热量，按照炉体所用耐火材料的性质也分为碱性与酸性电炉钢，主要冶炼优质合金钢和特殊钢等。

（4）电渣重熔钢：将初步冶炼出来的粗钢作为电极，在电渣重熔炉中（水冷结晶器内）利用电流通过熔池渣层产生电阻热，使插在熔池内（在熔渣保护下）的金属电极（粗钢）从端部开始熔化，熔化的金属液滴经过渣液的强烈洗涤，在结晶器内自下而上地凝固成质地优良、组织均匀致密的钢，主要是高级优质合金钢，特别是高温合金以及有色金属（例如钛合金）等要求很高的金属材料。电渣重熔冶炼常常是在真空中进行以保障冶炼金属的纯洁度，由于这种方法是以粗钢自身为电极并逐渐熔化，因此又称为自耗电极，在真空中冶炼时就称为真空自耗熔炼。（5）真空感应熔炼：在真空状态下，利用电磁感应作用在金属炉料中产生交变感应电流，依靠炉料自身的电阻热达到熔炼金属或合金的要求，并浇铸成锭，主要用于冶炼纯净度要求很高的金属。（6）真空电子束熔炼：在真空炉壳内部，对高熔点金属丝或金属片通以高压直流电并加热到高温时，阴极将发射高速电子流，这种电子流被金属炉料吸收时可将炉料熔化，其熔滴落入水冷结晶器内凝固成锭，主要用于炼制成分要求均匀、纯洁度高、显微组织良好的高熔点金属。

scm435合金钢成分及性能

SCM435合金钢介绍合金钢 alloy steel 钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。 SCM435合金钢主要合金元素合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中 SCM435合金结构钢合金结构钢：SCM435 执行标准: JIS G4053-2003 SCM435合金结构钢特性有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达 500℃；冷变形时塑性中等，焊接性差。 SCM435合金结构钢用途用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件 SCM435合金结构钢化学成分碳 C ：0.33～0.38 硅 Si：0.15～0.35 锰 Mn：0.60～0.90 硫 S ：允许残余含量≤0.030 磷 P ：允许残余含量≤0.030 铬 Cr：0.90～1.20 镍 Ni：允许残余含量≤0.25 铜 Cu：允许残余含量≤0.30 钼 Mo：0.15～0.30 SCM435硬度 SCM435硬度为HRC36～43, HB269～341 SCM435合金结构钢力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥985(100)

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