第7章合金钢(热).pptVIP

第七章 合金钢; 7.1.1 合金元素对钢中基本相的影响 1.形成合金铁素体 产生固溶强化（即强度、硬度提高，塑性、韧性下降）；提高铁素体的再结晶温度和高温强度；提高铁素体的化学性能（如耐蚀性、磁性等）。 2.形成碳化物 (1)形成合金渗碳体 合金渗碳体(Fe、Mn)3C，其稳定性高于Fe3C 。 (2)形成特殊化合物 特殊化合物Cr7C3、Cr23C6、和稳定性更高的间隙相WC、MoC、VC、TiC、W2C等。; 7.1.2 合金元素对铁碳相图的影响; 7.1.3 合金元素对热处理的影响 1.对钢在加热时奥氏体化的影响 （1）对奥氏体形成速度的影响 大多数合金元素会减缓奥氏体化过程，而Co、Ni等部分非碳化物使奥氏体的形成速度加快。Al、Si、Mn等对奥氏体形成速度影响不大。 （2）对奥氏体晶粒大小的影响 Mo、W、V、Ti等抑制奥氏体晶粒长大; Mn、P、C具有促进奥氏体晶粒长大的倾向。 ; 2．合金元??对过冷奥氏体分解转变的影响 大多数合金元素（除Co外）均增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移，临界冷却速度减少，提高钢的淬透性。 除Co、Al外，多数合金元素使Ms、Mf点下降，从而使钢中残余奥氏体量增多。 ; 3．合金元素对回火转变的影响 ;（3）回火脆性的影响;;优质合金钢（含硫量不大于0.030%，含磷量不大于0.035%） ;模具钢; 6.1.2 钢的编号 我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数量以及质量级别来编号的。 ; 7. 3 结构钢 7.3.1 低合金高强度钢 这类材料是用来制造桥梁、船舶、大型钢结构等。用它来代替普通碳素结构钢，屈服强度提高25%～100%。 ; 2)化学成分特点 碳含量较低（wc＜0.20%），合金元素含量较少（wMe＜3%），其主加元素为Mn，辅加元素为Nb、Ti、V、RE。 碳会使焊接性和冷成型性下降，使韧性明显下降，韧脆转变温度升高，钢的碳质量分数不超过0.2%。 元素Mn的主要作用是固溶强化铁素体，降低奥氏体晶粒的长大，获得细小的铁素体晶粒；热轧时固溶在奥氏体内，冷却时弥散析出，起到析出沉淀的作用。 少量的Cu 提高钢抗腐蚀能力，少量的稀土元素可改善韧性和工艺性能。 ; ; 5)发展趋势 （1）通过合金化和热处理改变基体组织以提高强度 加入较多种的合金元素，如Cr、Mn、Mo、Ni、Si、B等。通过淬火和高温回火，使钢获得低碳索氏体组织，得到良好的综合力学性能和焊接性能。 （2）超低碳化 充分保证韧性和焊接性能。 （3）控制轧制 细化晶粒与合理轧制工艺结合起来，实行控制轧制。 （4）发展专用钢 例如低温用钢，耐海水、大气腐蚀用钢，钢轨用钢等。 ;7.3.2 渗碳钢 ; 3）热处理特点 渗碳后预冷直接淬火+低温回火，或渗碳后需先正火消除过热组织，再进行淬火+低温回火。表面为高碳回火马氏体+合金渗碳体+少量残余奥氏体，心部组织取决于淬透性。;某厂的凸轮轴齿轮为例，说明渗碳工艺过程： 技术要求：渗碳层深度1.0~1.5mm; 渗层浓度 0.8~1.0%C； 齿表面硬度55~60HRC； 心部硬度 30~45HRC。 选用材料： 20CrMnTi。 齿轮的生产工艺路线如下： 下料→锻造→正火→加工齿形→渗碳→预冷淬火（油冷）→低温回火→喷丸→精磨。; 7.3.3 调质钢 调质钢主要是采用调质处理得到回火索氏体组织，综合力学性能好，用来做轴、杆类零件。 ; ; 4)钢种、牌号与用途 （1）低淬透性调质钢 制造一般尺寸的重要零件，如40MnB、40MnVB。 （2）中淬透性调质钢 制造截面较大的零件，例如曲轴、连杆等，典型牌号有35CrMo。 （3）高淬透性调炙钢 制造大截面、重载荷的零件，如汽轮机主轴、叶轮、航空发动机轴等，典型牌号有40CrNiMo。 ; 7.3.4 弹簧钢 1)典型弹簧钢的工作条件、失效方式及性能要求 失效方式通常为弯曲疲劳或扭转疲劳破坏，也可能由于弹性极限较低引起弹簧; 2)化学成分特点 wc 为0.6%～0.9%，合金弹簧钢的wc为0.45%～0.7%。主加元素为Mn、Si、Cr，辅加元素为Mo、V、Nb、W。 合金元素的主要作用是提高淬透性（Mn、Si、Cr），提高耐回火性（Cr、Si、Mo、W、V、Nb），细化晶粒、防止脱碳（Mo、V、Nb、W），提高弹