工程结构用钢讲义.ppt

第二节 工程结构用钢;二、碳素结构钢 1、成分：0.4%C，P、S 量较多。 2、性能：可焊性、塑性好。 3、热处理：热轧空冷态下使用。 4、使用状态下组织：F+P;三、低合金结构钢 （一）低合金高强度结构钢 1、性能要求: ⑴ 高强度及足够韧性。 ⑵ 良好的焊接性能、耐蚀性及低的冷脆转变温度。 2、成分特点：低碳(≤0.2%C)、主加Mn ① Mn: 强化铁素体, 增加珠光体的量, 降低脆转温度。 ② V、Ti、Nb: 起细化晶粒和弥散强化作用。 ③Cu、P可提高耐蚀性，RE可提高韧性、疲劳极限。;压力容器;（二）低合金耐候钢 ;;;第三节 机械结构用钢;;;;（2）非合金冷锻用钢 可承受冷锻成形用的非合金结构钢。用冷锻工艺方法生产零件时，它所承受压缩比较高。因此，要求冷锻钢具有很高的塑性、高的表面质量(如钢的表面不允许有肉眼可见的皱纹、折叠、刻痕、裂纹等缺陷)以及冷锻钢内部不允许有严重地夹杂物、夹层、疏松、缩孔和显著的偏析。这些表面和内部缺陷都将导致在冷锻时开裂。钢的显微组织也对冷锻性有影响，如粒状的珠光体较好。当碳含量Wc＞0.26%时，应进行球化退火用于改善钢的塑性。 ;;2. 易切削结构钢;三、机械结构用钢;1. 渗碳钢——制造渗碳零件的钢种 （1）性能要求： 1）表硬里韧 2）良好淬透性和渗碳能力。 （2）成分特点：低碳(0.1~0.25%C), 加Cr、Mn、Ni、B等元素 ① Cr、Mn、Ni、B：提高淬透性 ② Cr、Mn、Ni ：强化铁素体 ③ W、Mo、Ti、V ：细化晶粒;渗碳淬火后的表层组织;（5）常用钢号及用途 低淬透性钢：20、20Cr。用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。 中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。 高淬透性钢：18Cr2Ni4WA。用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。 ;2. 感应加热表面淬火钢 ;3. 合金渗氮结构钢 ;（二）调质钢——调质后使用的钢种。 1、成分特点 中碳(0.3~0.5%C)，合金元素作用为： ① 提高淬透性：Mn、Si、Cr、Ni、B ② 强化铁素体：Mn、Si、Cr、Ni ③ 细化晶粒：Ti、V ④ 防止第二类回火脆性：W、Mo ;回火索氏体;圆锥齿轮;（三）弹簧钢——制造弹簧或类似性能零件的钢种。 1、性能要??? (弹簧是储存能量或缓和冲击的零件) 高的σs、σs/σb、σ-1；足够的韧性 2、成分特点：中高碳 碳素弹簧钢为0.6~0.9%C；合金弹簧钢为0.45~0.7%C 合金元素作用： ① 提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr ②??提高?s/?b：Si ③ ?细化晶粒：V;3、热处理及组织特点 ⑴ 冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理（250~300℃）。 用于φ10mm弹簧。 ⑵ 热成型弹簧： 热成型→淬火+中温回火 使用状态下的组织：T回。 用于大截面弹簧（φ10mm）;板簧喷丸处理示意图;汽车板簧;（四）其它机械结构用钢 1.非调质合金结构钢 为节省能源、简化工艺，通过锻造时控制终锻温度和锻后的冷却速度，获得很高的强韧性能的钢，称非调质合金结构钢。它的基本原理就是在中碳钢的基础上加入微量的合金元素(V、Ti、Nb、N等)，在热加工后冷却时，从铁素体中析出弥散的沉淀化合物质点，形成沉淀强化，同时又有细化晶粒的作用。该钢类的主要缺点是塑性、韧性低一些。我国的非调质合金钢有二种，YF35MnV、YF40MnV。;;3. 冷塑性成形用的合金结构钢 （1）冷冲压用合金结构钢 冷冲压用的低合金结构钢与冷冲压用的非合金结构钢的要求类同。主要选用冲压用的热轧钢板。它的成分、组织、夹杂物、带状组织以及表面缺陷均影响钢的冲压性能。冷冲压用的热轧钢板的部分成分。 常用钢号：09MnREL、16MnL。 （2）冷锻用合金结构钢 主要用于重要的受力件。 常用钢号： ML15Cr 、ML40Cr、MLMnVB、ML35CrMo。 ;4. 超高强度钢 ;;第四节 滚动轴承钢 制造轴承套和滚动体专用钢种 1、性能要求 (轴承承受接触应力、交变载荷和摩擦) 高而均匀的硬度、耐磨性、?b、接触疲劳强度和足够的韧性。 2、成分特点：高碳(0.95~1.10%C)，主加Cr ① Cr、Mn、Si：提高淬透性 ② Cr 还提高耐磨性和耐蚀性 当1.65%Cr时，因A’增加而使硬度和稳定性下降。;3 、热处理和组织特点 滚动轴承钢是过共析钢。 ⑴ 热处理： 球化退火+淬火+低温回火 ⑵ 组织： M回+颗粒状碳化物+A’（少量） 淬火后可进行冷处理(-60~-80℃)