工程材料第七章 40-6学时--文九巴解析.ppt

2．合金元素对冷却转变的影响： 1．合金钢的分类： 按含合金元素多少分为： 低合金钢 ＜5％ 中合金钢 5％ ～l0％ 高合金钢 ＞l0％ 按所含主要合金元素种类可分为： 铬钢、铬镍钢、锰钢、硅锰钢等 按用途可分为： 结构钢 工具钢 特殊性能钢 2．合金钢的编号 数字＋元素＋数字＋质量级别 碳的质量分数： 结构钢—用两位数表示含碳万分之几 工具钢— ＜ 1％时，用一位数表示含碳干分之几， ＞1％时，不标含碳量。（但高速钢含碳多少都不标， 它含钨高。） 特殊性能钢— 用一位数表示含碳干分之几， （不锈钢） 但当含碳少时：≤0、08%C 用0表示； ≤0、03%C 用00表示. 合金元素的质量分数：（除滚动轴承钢中的Cr表示干分之几外）都表示含百分之几 ≤ 1.5％时，不标； 　　　　　 1.5％- 2.49％—标2 ； 2.5％- 3.49％—标3 …… 二、工程结构用钢 这种钢含合金元素较低，在3％以下，属于低合金高强度钢(称：低合金结构钢) 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。 用它来代替普通碳素结构钢，可大大减轻结构自重，保证使用可靠、耐久。 工程结构用钢有以下特点： (1)高强度； (2)高韧度； (3)良好的焊接性能和冷成形性能。 三、合金渗碳钢 合金渗碳钢主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等。 工作中它们遭受强烈的摩擦和磨损，同时承受较高的交变载荷特别是冲击载荷。 力学 表面:高硬度、高耐磨、高（接触、弯曲）强度。 性能: 　　　 心部:较高强度、适当塑，韧性。 良好的热处理工艺性能。 加Cr、Mn、Ni、淬↑，强↑韧↑；另外Cr形成碳化物，耐磨性↑。 加入强碳化物形成元素V、W、Mo，细化晶粒。 最终热处理：渗C+淬火+低温回火，保证性能。 表面组织：M回+K（碳化物）+少A残，HRC60 ～62 常用渗碳钢： ⑴低淬，低强---用于尺寸小、载荷轻、表面耐磨件； 15、20、20Cr、20Mn小齿轮，小轴。 ⑵中淬，中强--用于尺寸大、交变载荷、表面高硬高耐磨的重要件； 20CrMn、20CrMnTi—汽车、拖拉机的变速齿轮。 ⑶高淬，高强—用于尺寸大、高载、高磨、高强韧的极重要件。 18Cr2Ni4WA、 20Cr2Ni4WA 内燃机的主动牵引齿轮，坦克上的齿轮和轴。 四、调质钢 1、经调质（淬火+高回）处理后使用的钢称为调质钢。 2、用于受复杂应力作用的零件，如柴油机连杆螺栓、汽车底盘上的半轴、机床主轴…最常见的失效形式为疲劳断裂。 3、调质钢成分：0.25～0.5%C； 加合金元素：Cr、Ni、Mn、Si、B 。主要：淬↑，基体强度↑，且韧↑ ，配合使用效果↑↑。 加V —细化晶粒； W、Mo —防止或减轻回火脆性 4、常用钢：45、40Cr、38CrMoAlA… 五、弹簧钢 弹簧钢是一种专用结构钢，主要用于制造各种弹簧和弹性元件。 弹簧利用弹性变形来传递力，储存能量和减缓震动和冲击。 弹簧钢应有以下性能 (1)高的弹性极限，高屈强比（σs／σb），保证有足够弹性变形，并能承受大的载荷。 (2)高的疲劳极限，足够的塑、韧性。 (3)有些工件，还要求有耐蚀性。 合金弹簧钢的化学成分有以下特点： (1)中、高碳：0.5％-0.75％，目的提高弹性极限和疲劳极限。 (2)加入以Si、Mn、Cr、V为主的合金元素，提高淬透性和回火稳定性，强化F和细化晶粒。 质量要求严（即，S和P少），否则会成为疲劳源，造成疲劳破坏。 弹簧钢按加工和热处理分为2类： (1)热成形弹簧： 用热轧的钢丝或钢板制成，然后热处理，这类弹簧一般是用于较大型弹簧的制作。 (2)冷成形弹簧：用于小尺寸弹簧的制作，一般用冷拔弹簧钢丝(片)卷成。 热处理：淬火+中温回火， 获得:T回组织。 具有很高的屈服强度特别是弹性极限，并有一定的塑性和韧度。 六、滚动轴承钢: 轴承钢主要用来制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针)、内外套圈等。 成分特点是，含碳高。 所以也用于制造—要求耐磨性好的其它工件。 成分特点： (1)高碳：一般为0.95％～1.10％C； (2)Cr为基本的合金元素： 0.40％-1.65％ Cr提高淬透性、组织细