课题4低合金钢和合金钢.ppt

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1、1-1,课题四低合金钢和合金钢,陕凿叼愿播咏剂谈胺珐掌酿车酣砍雨婉趋泪响窄朝荡看墩难亲露穴肾穷荫课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-2,教学重点,常用低合金钢、合金结构的牌号、性能及用途。,教学难点,合金元素对钢性能的影响、低合金钢，合金结构钢牌号与应用之间的一般关系。,本课题重点与难点,兽妨遍钧肆酉孙签肘鲤项幼棋建蛔帛合娄柏夯盟级毒赶蒙挤协金钨暇粱拴课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-3,1、合金元素在钢中的存在形式及作用,3.4.1 合金元素在钢中的作用,1）合金元素与铁作用形成固溶体,合金元素可以溶入-Fe或-Fe中，形成含合金元素的铁素体或奥氏体。合

2、金元素的溶入，将导致铁素体或奥氏体的晶格畸变，产生固溶强化。硅、锰、镍等元素对铁素体的强化效果显著。,2）合金元素与碳作用形成合金碳化物,大多数合金元素能与碳作用形成合金碳化物，熔点高、硬度高、不易分解，呈颗粒状分布在晶界上，可细化晶粒，提高钢的强度和硬度。,也恿呀胆镇背胆便铬倾樊棺剩栏倾趋芥惮篡渡饶胁造擒骗注韭跺纸祟怎玫课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-4,2、合金元素对钢热处理的影响,3.4.1 合金元素在钢中的作用,1）合金元素对加热时奥氏体化的影响,大多数合金元素能减慢碳的扩散速度，加之合金碳化物稳定、难溶解，显著减慢碳及合金元素的扩散速度，故减慢了奥氏体化过程。大

3、多数低合金钢和合金钢，需更高的加热温度、更长的保温时间。大多数合金元素（除锰、磷外）形成的碳化物，在高温下较稳定，且分布在奥氏体的晶界上，能有效阻止奥氏体晶粒的长大，起到细化奥氏体晶粒的作用。,冬铺坞芽旅俄济唆靴燥四钒苛沉搀躬旱祝慎撩捅驳擂酝跨惨预蛾掌踩涛鹤课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-5,3.4.1 合金元素在钢中的作用,2）合金元素对冷却时奥氏体转变的影响,增加过冷奥氏体的稳定性，固溶于奥氏体中的合金元素（除钴以外），均程度不同地增加过冷奥氏体的稳定性（C曲线右移），使钢的淬透性增加，降低马氏体点（Ms），除钴、铝以外，大多数合金元素均会降低马氏体点，使合金钢淬火后

4、的残余奥氏体量增加。,单弄具锅仍逞键玩鳞纸锈贩驳炊眩矢晕材错淬卯月蛰满世专柠问呀悲脾匙课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-6,3.4.1 合金元素在钢中的作用,3）合金元素对回火转变的影响,1）提高钢的耐回火性（回火稳定性）,玉蕊用邵母羞橡记彤菩必往誊澎晰滴怖篓避步堂乒丢省拜廊磷沤颠春杨艺课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-7,3.4.1 合金元素在钢中的作用,2）产生二次硬化,纯人镜揩澈线疤馅忠犀其蔽习置年卖宁讹么申杭奖萧贿有季辨芭滑蚀骸蔷课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-8,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,1、低合金钢的分类

5、及牌号,1）低合金钢的分类,（1）按主要质量等级分类,普通质量低合金钢,优质低合金钢,特殊质量低合金钢,（2）按主要性能和使用特性分类,分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、其他低合金钢等。,霄叮贱寸印夜框条蛹芒茂议卒泼湃母刷框透诀吭愧隅灼黎键淖演才痹黎竿课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-9,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,2）低合金钢的牌号,（1）低合金高强度结构钢 表示方法与碳素结构钢相同。例：Q345。（2）易切削结构钢 以“易”字的汉语拼音字首“Y”为首，其后数字表示平均碳含量的万分数，钢中含锰量较高时标

6、出“Mn”。例：Y40Mn。,觅颇蔑奋罩渗惋佣苇针吃瞳锋欣胳嫩晋呕汾肇轻冰挣拥撵虾腥菌沂风梆拉课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-10,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,2、合金钢的分类及牌号,1）合金钢的分类,（1）按主要质量等级分类,优质合金钢,特殊质量合金钢,（2）按主要性能和使用特性分类,分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。,并请假悲仿盖碾痘奄亚案续亲犁啦奇忽峪极增诬菜耕璃忽郧啊挫高稿芳廷课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-11,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,2）合金钢的牌

7、号,（1）机械结构用合金钢和工程结构合金钢(1)调质处理合金结构钢、表面硬化合金结构钢、合金弹簧结构钢。两位数字+元素符号+数字（+A）(碳含量的万分数)(所含合金元素)(该元素含量的百万分数)(硫磷含量少钢质量高)例：18Cr2Ni4WA。(2)高锰耐磨钢。ZG+Mn+数字(铸钢汉语拼音字首)(锰)(平均含锰量的百分数)例：ZGMn13-1。,咸地愿皱琐善睹腾德滦化秃楔娃硬屯应淑疡叮毡酮俱娠召穷卸蛙万项木研课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-12,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,（2）轴承钢 GCr+（+元素符号+数字）(G：“滚”汉语拼音字首；Cr:铬；：平均含

8、铬量千分数；元素符号：若还有其他元素；数字：含量百分数。）例：GCr15SiMn。（3）合金工具钢 表示方法与合金弹簧钢类似，差别在于：若钢中的WC1%时，牌号前的数字表示平均含碳量的千分之几；若钢中的WC1%时，牌号前不标出含碳量。例：9Mn2V。,钒墨铁虾匪篇鳞元留碳泅蔬迹胞沉嫩蕉粘秆叠芯擅瘦藩粥拒仍怨娘相诊佛课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-13,3.4.2 低合金钢和合金钢的分类及牌号,（4）高速工具钢 表示方法与合金工具钢类似，主要差别是无论钢中的含碳量多少，均不在牌号前标出数字。例：W18Cr4V。（5）不锈钢和耐热钢 表示方法与合金工具钢类似，只是当WC0.0

9、3%或WC0.08%时，其牌号前的数字分别用“00”或“0”代替。例：3Cr13；00Cr17Ni14Mo2。,争未算峪武没换班痒着烛半竭嗣烫颤措冷誉栏问吁糙椎熏癣殃缨怔婴币讣课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-14,3.4.3 低合金钢,1、常用低合金高强度结构钢,1）低合金高强度结构钢的成分和性能特点,成分特点：在低碳钢（Wc0.2%）的基础上加入少量的锰、硅、钛、钒、铌等合金元素而制成的钢。性能特点：强度高，塑性、韧性好，焊接性好、冷成形性好、耐蚀性好、冷脆转变温度低、成本低。,2）常用的低低合金高强度结构钢,低合金高强度结构钢的强度比低碳钢高出10%30%，代替碳素结

10、构钢，可大大减轻机件或结构件的重量。例：南京长江大桥的桥梁采用Q345比用Q235节省钢材15%以上。广泛用于船舶、车辆、桥梁、压力容器等工程结构件及低温下工作的构件等。,恃段一巷逆梢撰豌怂刨去盗粤哮茨阜棺褂料菊健末盗稠赴阶百粟绢蒲民彤课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-15,3.4.3 低合金钢,2、其它低合金结构钢简介,1）易切削结构钢,2）低合金耐候性钢,3）汽车用低合金钢,4）低合金钢筋钢,5）铁道用低合金钢,6）矿用低合金钢,钠蝗哟翰滁黑钮钢糊贴拜管榆盾择惩好奇策闸园盲溅部取瓜店大掇姆避憾课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-16,3.4.4 合金钢

11、,1、常用机械结构和工程结构用合金钢,1）合金调质钢,(1）用途及性能要求用途：汽车、机床等机器中重要的零件。性能要求：良好的综合力学性能。(2）成分、性能和热处理特点成分、性能：Wc0.250.50，保证良好的综合力学性能。加入Cr、Mn、Si、Ni、B等提高淬透性、强化铁素体、细化晶粒、提高耐回火性等。热处理：调质处理(3）常用合金调质钢分低淬透性合金调质钢（如40Cr）、中淬透性合金调质钢（如35CrMo、38CrMoAl）、高淬透性合金调质钢（如40CrNiMo、40CrMnMo）三类。,屿讲锰内层彬荡伙起镑茸轿光乔碘坠雍狄挑询能潦透旺踞瞬攘冉埋针营侣课题4：低合金钢和合金钢课题4：低

12、合金钢和合金钢,1-17,3.4.4 合金钢,2）合金渗碳钢,(1）用途及性能要求用途：汽车发动机、变速箱中的齿轮、内燃机凸轮、活塞销等机械零件。性能要求：零件表面高的硬度、高的耐磨性和耐疲劳性能，心部高的韧性和足够的强度。(2）成分、性能和热处理特点成分、性能：Wc0.10.25,以保证零件心部有良好的塑性和韧性。加入Cr、Mn、Ni、Ti、V、W、Mo、B等以提高钢的淬透性，细化晶粒，在渗碳层获得均匀细小的耐磨碳化物。热处理：渗碳后淬火、低温回火。(3）常用合金渗碳钢分低淬透性合金渗碳钢（如20Cr、20MnV）、中淬透性合金渗碳钢（如20CrMnTi）、高淬透性合金渗碳钢（如18Cr2N

13、i4WA）三类。,丸烛茶瘁膀傈掉威周碧半试曙豺枝呵订听或迂掐疯哲蹲带迅病靳慈傅谈旺课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-18,3.4.4 合金钢,3）合金弹簧钢,(1）用途及性能要求用途：机械和仪表中各种弹性元件。性能要求：高的弹性极限和屈强比、较高的疲劳强度、足够的塑性和韧性。(2）成分、性能和热处理特点成分、性能：Wc0.50.7%,保证高的弹性极限。加入Mn、Si、Cr、Mo、W、V、B等以提高钢的淬透性、细化晶粒、耐回火性、强化铁素体、提高弹性和屈强比等。冷成形弹簧：去应力退火或淬火加中温回火。热成形弹簧：淬火、中温回火(3）常用合金弹簧钢分硅锰系合金弹簧钢（如60Si

14、2Mn）、硅铬系合金弹簧钢、铬锰系合金弹簧钢和铬钒系合金弹簧钢（如50CrVA）。,恰啸疯泰退英弱龋释微福景烷因蔬泳悍恩勋懒告馁纯降胁欧勉讨瘦记羽哩课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-19,3.4.4 合金钢,4）高锰耐磨钢,(1）用途及性能要求用途：制造受强烈冲击和巨大压力，并要求耐磨的零件。性能要求：受到强烈摩擦、巨大压力和冲击时，表面高的硬度和耐磨性，心部良好的韧性和塑性，较高的抗冲能力。(2）成分、性能和热处理特点成分、性能：Wc0.901.50，WMn1114，铸态组织为奥氏体和大量的碳化物，性能硬而脆。热处理：水韧处理，强度、硬度（180230HBS）不高，塑性、

15、韧性好。(3）常用高锰耐磨钢ZGMn13-1等。,谱蚊歪氛睬形溺踩凛餐崔颜馁翰玄旅既币汽毛座订苑宾囚指消嘱尾噎愧围课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-20,3.4.4 合金钢,2、轴承钢,1）用途及性能要求用途：制造各种滚动轴承的元件，如滚珠、滚柱和内外套圈等。性能要求：很高的强度、硬度、耐磨性，很高的接触疲劳强度，一定的韧性和耐润滑剂腐蚀的能力。2）成分、性能和热处理特点成分、性能：Wc0.951.15，保证高硬度、高耐磨性。加入Cr、Si、Mn、Mo、V等合金元素，提高钢的淬透性、耐磨性和接触疲劳强度。热处理：球化退火、淬火和低温回火。3）常用轴承钢高碳铬轴承钢（GCr1

16、5应用最广）和无铬轴承钢。,丈丢桃淹耳矛面屎坡趋按锹卢吓绰它供低躇乏毙愁嘛立咆千里叉秧勺吞倦课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-21,3.4.4 合金钢,3、不锈钢与耐热钢,通常将具有抵抗大气或其他介质腐蚀的钢称为不锈钢。成分特点：低碳，加入大量的Cr、Ni等合金元素。作用是提高铁素体的电极电位；使钢获得单相组织；在钢的表面形成一层致密的氧化膜。,1）马氏体不锈钢,2）铁素体型不锈钢,3）奥氏体-铁素体型不锈钢,4）奥氏体型不锈钢,5）沉淀硬化型不锈钢,貉优潜汾对乙磋于碎岩羡破逼珊悔甲到弃栅缆葵泽忠权预育蕊拜窒境坯加课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,1-22,3.4.4 合金钢,耐热钢,耐热钢是指具有高温抗氧化性和热强性的钢。成分特点：低碳，加入Cr、Al、Si（形成致密保护膜）、Ti、V、Mo、W（增加高温强度）。分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢主要用于长期在高温下不起氧化皮、强度要求不高的零件，如炉底板。热强钢主要用要求有高温强度又有较好抗氧化性的零件，如柴油机排气阀、汽轮机叶片等。,辜宽给兽疚淀锑列险焦涂纸祸咨说型擅蛇俄誉径涩坛占拆例千婿涧偶沾汁课题4：低合金钢和合金钢课题4：低合金钢和合金钢,