合金钢第五章.ppt

第五章 合金钢 §5－1 合金元素在钢中的主要作用 §5－2 合金钢的分类和牌号 §5－3 合金结构钢 §5－4 合金工具钢 §5－5 特殊性能钢 *§5－6 钢的火花鉴别 导言 §5－1 合金元素在钢中的主要作用 一、强化铁素体 二、形成合金碳化物 三、细化晶粒 四、提高钢的淬透性 五、提高钢的回火稳定性 §5－2 合金钢的分类和牌号 一、合金钢的分类 二、合金钢的牌号 §5－3 合金结构钢 一、低合金结构钢 二、合金渗碳钢 三、合金调制钢 四、合金弹簧钢 五、滚动轴承钢 §5－4 合金工具钢 一、合金刃具钢 二、合金模具钢 §5－5 特殊性能钢 一、不锈钢 二、耐热钢 三、耐磨钢 *§5－6 钢的火花鉴别 一、火花鉴别的原理及火花组成 二、火花鉴别方法 1．低合金刃具钢 低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。 加入铬、锰、硅等元素，目的是提高钢的淬透性，同时还能提高钢的强度。 加入钨、钒等强碳化物形成元素，目的是为了提高钢的硬度和耐磨性，并防止加热时过热，保持晶粒细小。 低合金刃具钢的预备热处理是球化退火，最终热处理为：淬火+低温回火。 低合金刃具钢的应用 2．高速钢 高红硬性、高耐磨性的高合金工具钢。 钢中含有较多的碳（0.7％～1.50％）和大量的钨、铬、钒、钼等强碳化物形成元素。 高的含碳量：保证形成足够量的合金碳化物，并使高速钢具有高的硬度和耐磨性。 W、Mo：提高钢红硬性的主要元素。 铬：提高钢的淬透性。 钒：提高钢的硬度、耐磨性和红硬性，并能细化晶粒。 高速合金钢的应用 二、合金模具钢 用于制作模具的钢称为模具钢。 1．冷作模具钢 冷作模具钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具，如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。 2．热作模具钢 热作模具钢是用来制造使金属在高温下成形的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。 热作模具钢要具备较高的强度、韧性、高温耐磨性及热稳定性，并具有较好的抗热疲劳性能。 热作模具钢的最终热处理是淬火+中温回火（或高温回火），以保证其具有足够的韧性。 热锻模、压铸模和挤压模 三、合金量具钢 一、不锈钢 不锈钢主要是指在空气、水、盐的水溶液、酸及其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性的钢。 不锈钢是不锈钢和耐酸钢的统称，能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢，而在一些化学介质（如酸类）中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。 常用不锈钢按化学成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢等。按金相组织特点分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等。 1．奥氏体不锈钢 含碳量很低（≤0.15％），含铬量为18％，镍为9％，这种不锈钢习惯上称为18－8型不锈钢，属于镍铬不锈钢。常用的奥氏体不锈钢有1Cr18Ni9、0Cr18Ni9N等。 2．马氏体不锈钢 钢中含碳量为0.10％～1.20％，淬火后能得到马氏体，属于铬不锈钢。 淬火、回火后使用。马氏体不锈钢的耐蚀性、塑性和焊接性都不如奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，但由于它具有较好的力学性能与一般的耐蚀性相结合，故应用广泛。 马氏体不锈钢锻造后需退火，以降低硬度、改善切削加工性能。在冲压后也需进行退火，以消除硬化、提高塑性，便于进一步加工。 3．铁素体不锈钢 含碳量＜0.12％，含铬量在11.50％～30％之间，属于铬不锈钢。 铬是缩小奥氏体相区的元素，可使这类钢获得单相铁素体组织。 抗大气与耐酸能力强，具有良好的高温抗氧化性，特别是抗应力腐蚀性较好，但力学性能不如马氏体不锈钢，塑性不及奥氏体不锈钢。 二、耐热钢 耐热钢——在高温下具有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件的特殊性能钢。 钢的耐热性包含高温抗氧化性和高温强度两个指标。在高温下具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧化钢；在高温下仍具有足够力学性能的钢称为热强钢。 耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。 常用的抗氧化钢有4Cr9Si2、0Cr13Al等。典型的热强钢是4Cr14Ni14W2Mo。 三、耐磨钢 耐磨钢——在巨大压力和强烈冲击载荷作用下能发生硬化的高锰钢。 耐磨钢的典型牌号是ZGMn13，它的化学成分特点是高碳（含碳量为0.9%～1.4%），高锰（含锰量为11%～14%）。 为使高锰钢获得单相的奥氏