新型合金钢.ppt

3.2.2 合金结构钢 　 用于制造重要工程结构和机器零件的合金钢称为合金结构钢。 ?? 主要有： 低合金高强度结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢 ; 一、低合金高强度结构钢（低合金高强钢）  1. 用途 ?　 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。 ; 2. 性能要求?  (1) 高强度：一般屈服强度在300 MPa以上。 (2) 高韧性：要求延伸率为15%～20%，室温冲击韧性大于600 kJ/m2～800 kJ/m2。对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。 (3) 良好的焊接性能和冷成型性能。 (4) 低的冷脆转变温度。 (5) 良好的耐蚀性。 ; 3. 成分特点? (1) 低碳：韧性、焊接性和冷成形性能要求高，碳质量分数不超过0.20%。; 4. 常用低合金高强度结构钢 　 ???????? ●Q345 （16Mn） 用量最多、产量最大的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体----珠光体，强度比普通碳素结构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%。  ●Q420 （15MnVN） 强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。; ●强度级别超过500 MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，发展了低碳贝氏体钢。 加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好。 多用于高压锅炉、高压容器等。 ; 二、合金渗碳钢 ☆ 老师提示：重点内容 1. 用途 ? 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、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。 ;; 2. 性能要求 (1) 表面硬度高、耐磨 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。 (2) 心部具有高的韧性和足够高的强度 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 (3) 有良好的热处理工艺性能? 在高的渗碳温度（900 ℃～950 ℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性??? ; 3. 成分特点? (1) 低碳：碳质量分数一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。 (2) 加入提高淬透性的合金元素： Cr、Ni、Mn、B等。 (3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素： 少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。 ; 4. 钢种及牌号? 　 ????? ●20Cr 低淬透性合金渗碳钢 淬透性较低，心部强度较低。??? ●20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢 淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。??? ●18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A 高淬透性合金渗碳钢 含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。; 5. 热处理和组织性能 ? 渗碳后预冷淬火，再低温回火。 表面组织：合金渗碳体+回火马氏体（高碳）+少量残余奥氏体，硬度为60 HRC～62 HRC。 ; 三、合金调质钢??? ?☆ 老师提示：重点内容 1. 用途 ? 广泛用于制造汽车、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、螺栓等。 ; ; 3. 成分特点? (1) 中碳 碳质量分数一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多； ;45钢与40Cr钢调质后性能的对比; 4. 钢种及牌号　 ?? ●40Cr 低淬透性合金调质钢，油淬临界直径为30 mm～40 mm，用于制造一般尺寸的重要零件。 ●35CrMo 中淬透性合金调质钢，油淬临界直径为40 mm～60 mm，加入钼提高淬透性，还可防止第二类回火脆性。 ●40CrNiMo 高淬透性合金调质钢，油淬临界直径为60 mm～100 mm，铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可消除第二类回火脆性。; 5. 热处理和组织性能 ?