1.4钢的分类和应用.ppt

1、4 钢的分类和应用 一、钢的分类 二、碳钢1、常存元素在钢中的作用 ⑴锰：是有益元素，其作用是脱硫、脱氧，还能溶解 于铁素体和渗碳体中，形成合金固溶体和合金渗碳体,起到 强化作用。 　　 ⑵硅：也是有益元素，其脱氧能力比锰强，此外也能 溶解于铁素体中使铁素体强化。 　　 ⑶硫：是有害元素，会使钢材出现热脆（形成FeS）。 　　 ⑷磷：也是有害元素，使钢材出现冷脆（形成磷共晶）。磷在钢的结晶过程中容易发生偏析，此外还会使钢材的焊接工艺性能变差。 2、碳钢的分类、性能、应用和牌号 ( 1)碳钢的分类 1)按含碳量分： 1）普通碳素结构钢 性能：一般，硫、磷含量较多，价格低廉。 应用：常为热轧钢板、钢带、型钢等，可供焊接、铆接一般工程构件，大多不予热处理而直接在供应状态下使用。 牌号：常见牌号有Ｑ195、Q215、Q235、Q255、Q275。 2）优质碳素结构钢 性能：优良。 应用：08F：用作薄板、冲压件等。 10～25：用作表面要求耐磨并承受一定冲击载荷的机械零件。最终热处理为渗碳后淬火+低温回火。 35～50：用作承受较大交变载荷与冲击载荷的机械零件，如齿轮、连杆、主轴等，最终热处理为调质处理。 55～70：用作各种尺寸较小的弹性零件（如弹簧）、车轮以及受力不大的耐磨件，最终热处理为淬火+中温回火。 3）碳素工具钢 性能：高硬度，优质钢。 牌号： 碳钢总结 普通碳素结构钢： （工程构件用钢） 三、合金钢1、合金元素在钢中的作用 ⑴ 合金元素对钢中基本相的影响 1）形成合金铁素体：强度硬度升高，塑性韧性下降。 2）形成合金渗碳体：合金渗碳体的稳定性、硬度比渗碳体略高。特殊碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度、耐磨性及稳定性。 ⑵合金元素对钢热处理的影响 1）细化晶粒：除锰、磷以外，大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒作用，其中尤以强碳化物形成元素的影响最为显著。 2、合金钢的编号及应用 普通碳素结构钢： （工程构件用钢） 2、合金钢的编号及应用---工程构件用钢 2、合金钢的编号及应用---机器零件用钢 2、合金钢的编号及应用---机器零件用钢 2、合金钢的编号及应用---机器零件用钢 2、合金钢的编号及应用---机器零件用钢 2、合金钢的编号及应用---合金工具用钢 （1）刃具钢 1）性能要求： a.高的硬度（＞HRC60）和耐磨性 b.高的红硬性（即高温下保持高硬度的能力）和化学稳定性 c.足够的强度和韧性 d.良好的工艺性和经济性 （2）量具钢 1）性能要求： a.高的硬度（＞HRC60）和耐磨性 b.足够的强度和韧性 c.良好的工艺性和经济性 2、合金钢的编号及应用---合金刃具用钢 2、合金钢的编号及应用---合金模具用钢 ⑴ 冷作模具钢 因模具的工作部分承受很大的载荷及摩擦、冲击作用。因此，冷作模具钢应具有高硬度、高耐磨性、高强度和足够的韧性。 ① 碳素工具钢:这类钢的主要优点是加工性能好、成本低，突出的缺点是淬透性差、耐磨性欠佳、淬火变形大、使用寿命低，故一般只适合制造尺寸小、形状简单、精度低的轻负荷模具。 ② 低合金钢：常用牌号：9SiCr、CrWMn和滚动轴承钢GCr15。具有较高的淬透性、较好的耐磨性和较小的淬火变形，因其回火稳定性较好而在稍高的温度下回火，故综合力学性能较好。常用来制造尺寸较大、形状较复杂、精度较高的低负荷模具。 ③ 高铬和中铬冷作模具钢：常用牌号：Cr12、Cr12MoV。这类钢具有更高的淬透性、耐磨性和承载强度，且淬火变形小，广泛用于尺寸大、形状复杂、精度高的重载冷作模具。 ④ 高速钢类冷作模具钢：也可用于制造大尺寸、复杂形状、高精度的重载冷作模具，其耐磨性、承载能力更优，故特别适合于工作条件极为恶劣的黑色金属冷挤压模。 2、合金钢的编号及应用---合金模具用钢 ⑵ 热作模具钢 ① 性能要求：要求模具钢应具有良好的高温强韧性、高的热疲劳和热磨损抗力、一定的抗氧化性和耐蚀性等。因此，热作模具钢的碳的质量分数一般在0.3～0.6%的中碳范围内。过高则韧性降低、导热性变差损坏疲劳抗力，过低则强度、硬度及耐磨性不够。 钢中常加入Cr、W、Mo、V、Ni、Si、Mn等合金元素，提高钢的淬透性和回火稳定性，保证钢的高温强度、硬度、耐磨性和热疲劳抗力。 热作模具的使用状态组织可以是强韧性较好的回火索氏 体或回火屈氏体，也可以是高硬度、高耐磨性的回火马氏体 基体。 ② 常用热作模具钢及类型 2、合金钢的编号及应用--特殊性能钢 A、不锈钢 1、成分特点 ⑴碳含量：不锈钢的碳含量很宽， ωc=0.03～0.95%。含碳 越低，耐蚀性越好