1.5合金钢.ppt

工程材料与材料成型基础 第4章 钢铁材料及用途 钢的分类 1. 合金元素在钢中的作用 合金元素对铁碳相图的影响 合金元素对Fe-C合金相图的影响（扩大A 点、线、区） 合金元素对Fe-C合金相图的影响（ 缩小A 点、线、区） 合金元素对热处理的影响 合金钢编号 2. 合金结构钢 （2）合金渗碳钢 20CrMnTi的工艺 20CrMnTi 锻造 — 热① — 机加工 — 热② — 磨削 ？ ？ （3）合金调质钢 40CrMnMo工艺 40CrMnMo （氮化钢: 38CrMoAl精密主轴） 锻造—热① —机加工—热②—半精加工— 热③— 精磨 （4）合金弹簧钢 热处理 （5）滚动轴承钢 热处理 GCr15工艺 GCr15 锻造 — 热 ①— 机加工 — 热② — 磨削 工艺名称与加热温度 目 的 组 织 热处理① 热处理② 3.合金工具钢（1）合金量具刃具钢 （2）冷作模具钢 热作模具钢 （3）高速钢特点 高速钢最终热处理工艺曲线 高速钢牌号和性能 硬质合金 （4）特殊性能钢—— 不锈钢，耐热钢，耐磨钢 奥氏体不锈钢 耐热钢 耐磨钢 * 4.1.2 合金钢 （为什么要开发合金钢？） ① 碳钢的不足： 淬透性低 回火稳定性差 综合力学性能差 无特殊性能 回火稳定性好→回火温度高，合金钢硬度、强度 ↑ ↑ 力学性能高→ 省料、减重 有特殊性能→ 耐蚀、耐热、耐磨 ② 合金钢的主要优点： 淬透性好→ 可制造大型零件 金属 钢铁 铸铁 —— 钢 白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁 碳素钢—— 碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢 合金钢 合金 结构钢 低合金结构钢、渗碳钢、调质钢、滚动轴承钢、弹簧钢 合金 工具钢 量具刃具钢 合金模具钢高速钢 冷作模具钢 热作模具钢 特殊性能钢——不锈钢、耐热钢、耐磨钢 有色金属—— 铜、铝、钛、锌、…，轴承合金，硬质合金 与C的亲和力： 强 弱 Ti V Nb W Mo Cr Mn Fe Co Ni Cu Si Al 弱碳化物形成元素 强碳化物 形成元素 非碳化物形成元素 合金元素对基本相的影响： 非碳化物形成元素 溶入F 固溶强化 弱碳化物形成元素 形成合金渗碳体 (Fe、Mn)3C 、(Fe、W)3C 强碳化物形成元素 形成特殊碳化物 VC、TiC、WC 最硬 1 改变A区 扩大A区元素 Mn 缩小A区元素 Si ——使A1，A3，Acm线↓ ——使A1，A3，Acm线↑ 2 改变S、E点位置 多数元素使S点左移 —— 0.77%C的钢中可能 出现过共析组织 多数元素使E点左移 —— 2.11%C的钢中可能 出现莱氏体组织 扩大奥氏体区： Mn、Co、 Ni、Cu 奥氏体形成元素Mn对相图的影响： 低温、低碳 §1 合金元素在钢中的作用 缩小奥氏体区： Cr、Si、Mo、W、 V、Ti、Al 铁素体形成元素Cr对铁碳合金相图的影响:高温、低碳 §1 合金元素在钢中的作用 1 对加热的影响 多数元素减缓A形成，阻碍晶粒长大 加热特点: ↑加热温度高↑保温时间长— 保证A均匀化 对冷却的影响 多数元素溶入A后→ C右移→ Vk→ 淬透性 Ms线↓→ Ar量 （看后图） ↑ ↓ ↑ ↑ ↓ 可制造大截面零件，淬火不变形 3 对回火的影响 ① ↑回火稳定性→ ↑抗回火软化能力 ② 产生二次硬化 1 结构钢：二位数字 + 元素符号 + 数字 （60Si2Mn, 09Mn2) 平均含碳量的万分数 合金元素含量的百分数 （1.5%不注，1.5-2.5%注2，…） 工具钢