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第六讲 钢材料 工业用钢 钢的基础知识 结构钢 工具钢 特殊性能钢 钢的基础知识 一）杂质和气体的影响 2.有害元素: P — 有很强的固溶强化作用,低温 韧性差。 ( 冷脆现象) 3.气体元素: 二)合金元素与铁和碳的作用 1.溶于基体中形成合金F或合金A 1.溶于基体中形成合金F或合金A 2.与碳作用形成合金碳化物 3.单独形成特殊碳化物 三)合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 扩大奥氏体区 缩小奥氏体区 改变共晶点和共析点的参数 1.扩大奥氏体区的合金元素 Mn 元素对奥氏体区的影响 2.缩小奥氏体区的合金元素 Cr 元素对奥氏体区的影响 3.改变共晶点和共析点参数的元素 合金元素对 S 点成分的影响 合金元素对A1线的影响 四)合金元素对钢的热处理的影响 加热时对奥氏体形成的影响 对过冷奥氏体转变的影响 对回火转变的影响 1.合金元素对加热时奥氏体形成的影响 2.合金元素对过冷奥氏体转变的影响 3.合金元素对回火转变的影响 W、Mo、V 等碳化物在550℃时,使钢达到最高硬度, 产生二次硬化。 Cr-Ni 钢的回火脆性示意图 防止第二类回火脆性的产生的方法: 二.合金元素在钢中的作用 补充：钢铁的冶炼 1.镇静钢 ( killed steel )钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧 ,Wo = 0.01%左右, 成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。 碳钢的分类 按钢的含碳量分类： 低碳钢：Wc0.25% 中碳钢：Wc0.25~0.6% 高碳钢：Wc0.6% 按钢的质量分类： 普通碳素钢：Ws0.055% Wp0.045% 优质碳素钢：Wp Ws0.040% 高级优质碳素钢：Ws0.030% Wp0.035% 按钢的用途分类： 碳素结构钢：制造各种工程构件和机器零件 碳素工具钢：制造各种刀具、量具、模具 特殊性能钢、专业用钢 碳钢性能较好、容易加工、成本低廉，工程上应用最广、使用量最大（90%）； 碳钢缺点淬透性不高、耐回火性较差和不能满足更高的力学性能要求或某些特殊性能（如耐热、耐蚀）等； 合金钢有意加入合金元素，克服了碳钢使用性能的不足，从而可在重要或某些特殊场合下使用。 20钢： σb≥410N/mm2 16Mn： σb≥520N/mm2 （Mn1.2～1.6％） 合金钢 ( Alloy Steel ) 其他的分类方法 牌号的表示方法(GB) 三、钢的牌号（编号） 三、钢的牌号 三、钢的牌号 三、钢的牌号 三、钢的牌号 三、碳素钢的编号及用途 2.优质碳素结构钢 3.碳素工具钢 4.铸造碳钢 合金结构钢 ( Alloy Constructional Steel ) 普通低合金钢 合金渗碳钢 合金调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 易切削钢 一.普通低合金钢 ( common low – alloyed steel ) 一.普通低合金钢 二.碳素渗碳钢及合金渗碳钢 4.合金渗碳钢的牌号 5.典型合金渗碳钢种介绍 5.典型合金渗碳钢种介绍 20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线 三.碳素调质钢及合金调质钢 4.合金调质钢的牌号 5.典型合金调质钢种介绍 5.典型合金调质钢种介绍 40Cr钢制造连杆螺栓的热处理工艺曲线 四.碳素弹簧钢及合金弹簧钢 4.合金弹簧钢的牌号 5.冷成形弹簧生产工艺特点 五.滚动轴承钢 ( bearing steel ) 五.滚动轴承钢 ( bearing steel ) 五.滚动轴承钢 ( bearing steel ) 4.滚动轴承钢的牌号 5.铬轴承钢制造轴承的工艺路线 六.易切削钢( fee – cutting steel ) 4.易切削钢的牌号 5.易切削钢的热处理工艺特点 合金工具钢 合金刃具钢 ( alloy cutting steel ) 合金模具钢 ( alloy die steel ) 合金量具钢( alloy measuring steel ) 一.碳素刃具钢 一.碳素刃具钢 二.合金刃具钢 种类 : 低合金刃具钢 ; 高速钢。 牌号 : 1.低合金刃具钢 9 SiCr 钢板牙热处理工艺曲线 2.高速钢 ( high – speed steel ) (3) W18Cr4V钢的生产工艺及热处理特点 W18Cr4V钢的铸态组织 W18Cr4V钢的铸态组织 W18Cr4V钢的热处理过程示意图 W18Cr4V钢淬火组织 W18Cr4V淬火+ 一次回火组织 W18Cr4V淬火+ 三次回火组织 三.合金模具钢( alloy die steel )