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第七章 合金钢（P114） 碳素钢：生产简单，价格低廉，种类齐全，但碳素钢的强度较低，淬透性差，热硬性、耐磨、耐蚀、耐热性差。 合金钢：为了改善碳素钢的力学性能、工艺性能或某些特殊物理、化学性能，有选择地加入一些合金元素，这类钢称为合金钢。 第七章 合金钢（P114） 第一节 合金元素在钢中的作用 第二节 合金钢的分类与编号 第三节 合金结构钢 第四节 合金工具钢 第五节 特殊性能钢 第六节 硬质合金简介 第一节 合金元素在钢中的作用（P114） 一、合金元素对钢中基本相的影响 二、合金元素对铁碳合金相图的影响 三、合金元素对钢热处理的影响 一、合金元素对钢中基本相的影响（P114） 铁素体和渗碳体是钢中的两个基本相。 合金元素溶入铁素体形成合金铁素体，产生固溶强化效果，但这个效果是极为有限的。 形成合金渗碳体和合金碳化物，主要以第二相强化的方式来提高材料的力学性能，特别是一些高熔点、高硬度的碳化物（如VC、Ti）将对钢的性能产生重要的影响。 二、合金元素对铁碳合金相图的影响（P115） 1、合金元素对A相区的影响：1）扩大A相区（Mn、Ni、Co）；2）缩小A相区（Cr、V、Mo、Si)；3）正是这个原因我们可以生产奥氏体钢和铁素体钢； 2、合金元素对S、E点的影响：凡是扩大A相区的元素均使S、E点向左下方移动；凡是缩小A相区的元素均使S、E点向左上方移动。 二、合金元素对铁碳合金相图的影响（P115） ? ? 三、合金元素对钢热处理的影响（P116） 1、对奥氏体化的影响——大多数合金元素（镍、钴除外）都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。 2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反，可以促进奥氏体晶粒长大，所以，除锰钢外，合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体；也有利于适当提高加热温度，使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。 三、合金元素对钢热处理的影响（P116） 3、合金元素对过奥氏体转变的影响——除钴外，所有合金元素都使C曲线右移，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性（如图7-4）。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。另外，大多数合金元素还使Ms点下降。 第二节 合金钢的分类与编号一、合金钢分类（P117） 1、按合金元素的含量分 1）低合金钢 合金元素总含量小于等于5%； 2）中合金钢 合金元素总含量在5%~10%之间； 3）高合金钢 合金元素总含量大于等于10%； 2、按合金元素的种类分 有铬钢、锰钢、铬镍钢、硅锰钼钒钢等。 第二节 合金钢的分类与编号一、合金钢分类（P117） 3、按主要用途分 （1）结构钢 1）建筑及工程用结构钢 2）机械制造用结构钢 （2）工具钢 （3）特殊性能钢 第二节 合金钢的分类与编号二、合金钢的牌号（P117） 合金金牌号的一般命名原则 合金钢的含碳量、合金元素的各类、合金元素的含量均应在牌号中体现出来。 例：合金弹簧钢 60Si2Mn 含碳量 ~0.6%；硅含量 ~2%；锰含量 Mn~1%。 第三节 合金结构钢（P118） 一、低合金结构钢 二、合金渗碳钢 三、合金调质钢 四、合金弹簧钢 五、滚动轴承钢 第三节 合金结构钢一、低合金结构钢 （P118） 1、性能特点 较高的强度，足够的塑性和韧性、 良好的焊接性能。广泛应用建筑、桥梁等。 2、化学成分特点 低碳钢（含碳量＜0.2%)；主 要合金元素为Mn(含量为1.25~1.5%)。 3、热处理特点 一般不进行热处理。 4、常用钢种 16Mn、15MnTi等。 第三节 合金结构钢二、合金渗碳钢 （P119） 1、性能特点 用于制造表面硬而耐磨，心部韧性 好而耐冲击的零件，如齿轮、凸轮等。（具有 良好的渗碳能力和淬透性） 2、化学成分特点 低碳钢（含碳量0.1~0.25%)； 主要合金元素有Cr、Mn、Ti、V等，其主要作 用是提高淬透性和防止过热。 第三节 合金结构钢二、合金渗碳钢 （P119） 3、热处理特点 预先热处理为正火、渗碳后为淬 火加低温回火。 以20CrMnTi为例生产汽车变速箱齿轮为例，其 工艺路线如下： 锻造 正火 加工齿形 局部镀铜 渗碳 预冷淬火、低温回火 喷 丸 磨齿 第三节 合金结构钢