职业技校金属材料与热处理(劳动版第五版)教案：合金结构钢.doc

职业技校金属材料与热处理(劳动版第五版)教案：合金结构钢 复习旧课：合金钢的牌号 引入新课： 合金结构钢是机械制造、交通运输、石油化工及工程建筑等方面应用最广、用量最大的一类合金钢。 合金结构钢——用于各类工程结构件和制造各种机器零件的钢 分类：1、低合金结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 2、机械制造用钢 合金弹簧钢 （用途及热处理） 滚动轴承钢 讲授新课： 合金结构钢 一、低合金结构钢 ——在碳素结构钢的基础上加入少量（总量少于等于3%）合金元素就形成低合金结构钢。 1、成份特点 含碳量低——保证塑性和韧性 少量锰——主加元素，提高钢的强度 辅加合金元素——提高钢的耐腐蚀性和淬透性 常加入的合金元素有锰（Mn）、硅（Si）、钛（Ti）、铌（Nb）、钒（V）等。 2、性能及用途 性能：强度比同含碳素的碳钢高，塑性、韧性、耐蚀性和焊接性良好。 应用：工程结构——桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器和起重机械等。 3、热处理特点 热轧退火或正火状态下使用，也有经淬火或热扎下使用。 二、合金渗碳钢 （1）成分特点 1）含碳量低——保证心部有足够的塑性和韧性。 2）加入合金元素——铬、镍、锰、硅、硼等，提高淬透性，保证零件在处理后和心部均得到强化，具有外硬内韧的性能。 （2）性能要求 1）渗碳层硬度高 2）渗碳件应具有足够高的强度，且心部有较高的韧性。 3）具有良好的热处理工艺性能和淬透性。 （3）热处理特点 渗碳+淬火+低温回火 （4）常用牌号及用途 低淬透性渗碳钢——水淬淬透直径20~25mm 常用牌号：20Mn2C，20Cr和20MnV等 应用：制造受力不太大，要求耐磨并承受冲击的小型零件。 中淬透性渗碳钢——油淬淬透直径25~60 mm 常用牌号：20CrMnTi，12CrNi3和20MnVB等 应用：用于截面径向尺寸小于30mm的高强度渗碳零件。 高淬透性渗碳钢——油淬淬透直径100 mm以上 常用牌号：12Cr2Ni4，20Cr2Ni4和18Cr2NiWA 应用：制造承受重载与强烈磨损的极为重要的大型零件，如航空发动机及坦克齿轮。 三、合金调质钢 含碳量一般为0.25％～0.50％，属于中碳合金钢。 常加入少量铬、锰、硅、镍、硼等合金元素以增加钢的淬透性，使铁素体强化并提高韧性。加入少量钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可阻止奥氏体晶粒长大和提高钢的回火稳定性，以进一步改善钢的性能。 例：40Cr ： 热处理：调质 应用：制造齿轮、连杆、主轴 四、合金弹簧钢 含碳量一般为0.45％～0.70％。 可加入的合金元素有锰、硅、铬、钒和钨等。 根据加工方法不同，可分： 1、热成形弹簧 2、冷成形弹簧 例：60Si2Mn： 热处理：淬火、中温回火 应用：制造弹簧； 五、滚动轴承钢 主要用来制造各种滚动轴承的内外圈及滚动体（滚珠、滚柱、滚针），也可用来制造各种工具和耐磨零件。 滚动轴承钢必须具有高的硬度和耐磨性、高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性和一定的耐蚀性。 轴承钢都是高级优质钢。 滚动轴承钢的热处理包括预先热处理和最终热处理。预先热处理采用球化退火，最终热处理为淬火+低温回火 例：GCr15 GCr15SiMn 热处理：淬火、低温回火 应用：制造滚动轴承 课后小结： 1、合金结构钢的分类、性能、应用和热处理特点。 布置作业： 1