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本章第三讲 ：主要内容及要求 1、了解合金工具钢、特殊性能钢的分类、特点及用途 2、作业：二、三、四（1、12、17） 一、合金工具钢包括刀具、量具和模具三种 1）刀具合金钢 （1）性能要求：高硬度、高耐磨性、高红硬性，高强韧性，低脱碳敏感性（热处理时刃不脱碳或少脱碳，保证高硬度） 5.3合金结构钢 一、工程用－低合金结构钢 1）成分特点：低碳（≤0.2%） 低合金（∑5%） 2）合金元素： Mn－主加元素，固溶强化F，降低A→F+P转变温度，增加过冷度，细化晶粒，但一般0.8% V Ti Nb－细化晶粒、弥散强化 Cu P－在钢表面形成致密氧化膜钝化，耐蚀同时加效果更佳 Cu:0.1~0.55%P:0.06~0.15% Re－消除杂质、净化组织，净化晶界，改变夹杂物的分布形态，改善钢的塑韧性。 3）性能特点：强度高、塑韧性好、屈强比高、焊接性好、冷塑加工性好 4）常见牌号 16Mn－桥、车船、大型容器等、同类碳钢节省20～30% 16MnNb－NbC弥散强化，强度高于16Mn，用于大型结构机械 16MnCu－Cu钝化耐蚀，用于船等 15MnVN－V、N细化晶粒，用于桥、锅炉等 14MnMoV－正火得贝氏体，Mo、V提高中温性能，用于石油化工 14CrMnMoVB－热轧空冷得贝氏体，强度提高，用于中温高压容器 09MnV,09MnNb,09Mn2,12Mn 09MnCuPTi,12MnV,14MnNb,16Mn,16MnRe,10MnSiCu 10MnPNbRe,15MnV,15MnTi,16MnNb 15MnVN,14MnVTiRe Q295 Q345 Q390 Q420 Q460 GB1591-88 GB/T1591-94 新旧牌号对照： 二、机器用－渗碳、调质、弹簧、滚动轴承等 1）渗碳钢 （1）性能要求 表面硬度60～65HRC和高耐磨性，而心部高的塑韧性和强度。 　 （2）成分特点 C:0.10～0.25％，以保证心部具有足够的塑性和韧性 Cr，Ni，Mn，B－淬透性↑，保证心部的强度和韧性； Ti，V，W，Mo－形成稳定的碳化物，阻A长大，增加渗碳 层的硬度，提高耐磨性。 （3）分类及常用牌号 按淬透性高低分 低淬透性渗碳钢－临界淬透直径：20～35 mm 20Cr, 20CrV, 20Mn2, 20MnV 中淬透性渗碳钢－临界淬透直径： 25～60 mm 20CrMn, 20CrMnTi, 20Mn2TiB, 20SiMnVB 高淬透性渗碳钢－临界淬透直径： 100 mm以上 18Cr2Ni4WA, 20Cr2Ni4 应用最广的是20CrMnTi 为了节约铬，我国通常采用20Mn2B或20MnVB来代替 （4）热处理特点 渗碳＋淬火＋低温回火 工艺过程复习上一章有关内容 （5）热处理后的组织与性能 表面 心部 组织－高碳回火M+点状碳化物＋残余A 性能－58～64HRC 组织－淬透：低碳回火M 未透：低碳回火M +F+P(S) 或F+P,F+S,S等 性能－30～45HRC （6）用途及举例 汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等。 20CrMnTi渗碳齿轮工艺 950～970℃ 920℃ 200℃ 机加工 空冷 预冷 油冷 气体渗碳 下料→锻造→正火→机加工→渗碳→预冷→淬火→低回→后序 2）调质钢 （1）性能要求： 综合性能好：高强度＋良好的塑韧性。 （2）成分特点：C:0.25～0.50%。 主加合金元素Cr、Mn、Ni、Si、B等－淬透性↑，形成合金铁素体，强度↑。 辅加合金元素Ti、V、Mo、W等，形成稳定碳化物，阻止A长大，细化晶粒，并防止回火脆性。 （3）分类及常见牌号 低淬透性调质钢：20～40 mm：40Cr , 40MnB, 40Mn2 中淬透性调质钢：40～60 mm：40CrNi, 40CrMnB,35CrMo 高淬透性调质钢：60～100 mm：40CrMnMo, 40CrNiMo （4）热处理特点 淬火＋高回 （5）组织 ：回火索氏体 （6）用途及举例 拖拉机、汽车、机床等机器上的用于传递动力的轴、连杠、 齿轮、螺栓等 870℃ 840℃ 525℃ 空冷 冷加工 油冷 水冷 连杆螺栓40Cr工艺图 下料→锻造→正火→机加工→淬