第七章合金钢课件.ppt

第七章 合金钢§7 – 1 合金钢的基本知识一、什么是合金钢？为提高钢的性能，特意在钢中加入一定量的合金元素，则形成合金钢。 碳钢的缺点： ●基本相 ( F、 Fe3C ) 性能差； ●淬透性低； ●回火稳定性差，使用温度不能超过200℃； ●没有特殊性能，如耐腐蚀、抗氧化、高耐磨……。 第七章 合金钢 第一节、合金钢的基本知识 第一节、合金钢的基本知识 三、合金元素在钢中的主要作用 ㈠对钢的力学性能的影响 1。溶入固溶体（铁素体、奥氏体），固溶强化。 2。溶入奥氏体，提高淬透性，形成更多马氏体，提高强度。 3。形成稳定碳化物，加热时阻碍A晶粒长大，细化晶粒。 4。形成稳定碳化物，具有高硬度，提高耐磨性。 5。形成稳定碳化物，弥散分布，弥散强化。 6。扩散慢，推迟回火转变，提高回火稳定性，在某些高合 金钢中产生二次硬化。 ㈡对钢的工艺性能的影响 合金钢在压力加工、焊接、热处理及切削加工的工艺性能方面比碳钢差。 三、调质钢 1。用途：用于要求强韧性配合的重要零件，如主轴、连杆、调质齿轮、高强度螺栓……。 2。成分特点：Wc ＝0.3 ~ 0.50%，加入合金元素。 提高淬透性，固溶强化，细化晶粒，提高回火稳定性等 3。常用钢种：40, 45, 40Cr, 35SiMn, 40MnB, 35CrNi, 37CrNi3, 40CrNiMo …… 4。预先热处理：完全退火， 最终热处理：淬火 +高温回火（也称调质）。 组织： 回火索氏体 （S回），HRC25~40。 调质一般安排在粗、精加工之间进行。 当零件局部要求耐磨性时，调质后应进行局部表面淬火。 四、弹簧钢 1。用途：用于各类弹簧。 2。成分特点：Wc ＝0.50~ 0.70%，主加Si, Mn。 提高淬透性，细化晶粒，提高回火稳定性等. 3。常用钢种：60, 65, 65Mn, 60Si2Mn ，60Si2CrVA…… 4。热处理： ⑴热成形弹簧：热成形后进行淬火 +中温回火。 组织： 回火屈氏体 （T回）,HRC40~50。 ⑵冷成形弹簧：对小尺寸弹簧，用强化弹簧钢丝冷绕成形，再去应力退火。 五、滚动轴承钢 此钢种本属于结构钢，但其性能要求、成分工艺特点均与低合金刃具钢相同. 三、选材及热处理的一般规律 ㈠ 250℃以下工作的工具 如： 手工工具、低速刃具、冷作模具、冷轧辊、量具等 1。选用：如 9SiCr, 9Cr2, 9Mn2V, CrWMn, GCr15 …… 要求低的还可用碳素工具钢：T8, T10, T12等 2。热处理： 预先热处理：球化退火 最终热处理：淬火 + 低温回火 组织：M 回 + A’ + 碳化物 白亮的碳化物分布在暗色的回火马氏体和残余奥氏体基体上。 例如 9SiCr钢制丝锥 (Ac1 770 ℃, Acm 870 ℃) 淬火加热温度为840℃（低合金工具钢一般Ac1 + 70 ℃ ＜Acm ）， 回火温度为 200 ℃。 性能：高硬度，高耐磨性，适当韧性，满足丝锥的使用要求。 凡是要求高硬度，高耐磨性，适当韧性的工件都应选用上述钢种并进行类似的热处理。 ㈡ 250℃ ~ 600 ℃工作的刃具 应选用高速工具钢： W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V。 1。高速钢的铸态组织与锻造 因大量合金元素的作用，高速钢结晶过程中发生共晶转变，产生莱氏体，故高速钢属莱氏体钢。铸态组织中存在大量粗大鱼骨状共晶碳化物，脆性很大，不能直接使用。此缺陷不能用热处理方法消除，只能通过反复多向的锻造，击碎粗大碳化物，并使之分布均匀。 凡是莱氏体钢（除高速钢外，还有Cr12型钢等）都必须进行这样的锻造。 2。高速钢的热处理 为使高速钢刃具具有红硬性，其最终热处理的特点是： ● 高温加热淬火 ● 560 ℃多次回火 ㈢模具用钢简介 模具：在不同温度下对材料施力使之按要求成形的工具。 1。冷作模具的选材 （ 冷冲模、冷挤模、冷镦模、拉丝模等） ⑴一般选用碳素工具钢、低合金刃具钢、滚动轴承钢。 热处理：球化退火；淬火 + 低温回火。 存在问题：皆为过共析钢，韧性往往不足，尤其二次碳化物易成网状，脆性大，易开裂、崩刃。 新钢种：高强韧性低合金冷模具钢 6CrMnNiMoVSi （GD钢） 特点：●降碳，提高韧性； ●合金元素多元少量，提高淬透