合金钢详细介绍教程教案.ppt

1-1 1、合金元素在钢中的存在形式及作用 一、合金元素在钢中的作用 1）合金元素与铁作用形成固溶体 合金元素可以溶入α-Fe或γ-Fe中，形成含合金元素的铁素体或奥氏体。合金元素的溶入，将导致铁素体或奥氏体的晶格畸变，产生固溶强化。硅、锰、镍等元素对铁素体的强化效果显著。 2）合金元素与碳作用形成合金碳化物 大多数合金元素能与碳作用形成合金碳化物，熔点高、硬度高、不易分解，呈颗粒状分布在晶界上，可细化晶粒，提高钢的强度和硬度。 1-2 2、合金元素对钢热处理的影响 一、 合金元素在钢中的作用 1）合金元素对加热时奥氏体化的影响 大多数合金元素能减慢碳的扩散速度，加之合金碳化物稳定、难溶解，显著减慢碳及合金元素的扩散速度，故减慢了奥氏体化过程。 大多数低合金钢和合金钢，需更高的加热温度、更长的保温时间。 大多数合金元素（除锰、磷外）形成的碳化物，在高温下较稳定，且分布在奥氏体的晶界上，能有效阻止奥氏体晶粒的长大，起到细化奥氏体晶粒的作用。 1-3 一、 合金元素在钢中的作用 2）合金元素对冷却时奥氏体转变的影响 增加过冷奥氏体的稳定性，固溶于奥氏体中的合金元素（除钴以外），均程度不同地增加过冷奥氏体的稳定性（C曲线右移），使钢的淬透性增加， 降低马氏体点（Ms），除钴、铝以外，大多数合金元素均会降低马氏体点，使合金钢淬火后的残余奥氏体量增加。 1-4 一、 合金元素在钢中的作用 3）合金元素对回火转变的影响 1）提高钢的耐回火性（回火稳定性） 1-5 一、 合金元素在钢中的作用 2）产生二次硬化 1-6 二、 低合金钢和合金钢的分类及牌号 1、低合金钢的分类及牌号 1）低合金钢的分类 （1）按主要质量等级分类 普通质量低合金钢 优质低合金钢 特殊质量低合金钢 （2）按主要性能和使用特性分类 分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、其他低合金钢等。 1-7 二、 低合金钢和合金钢的分类及牌号 2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢 表示方法与碳素结构钢相同。例：Q345。 （2）易切削结构钢 以“易”字的汉语拼音字首“Y”为首，其后数字表示平均碳含量的万分数，钢中含锰量较高时标出“Mn”。例：Y40Mn。 1-8 二、 低合金钢和合金钢的分类及牌号 2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类 （1）按主要质量等级分类 优质合金钢 特殊质量合金钢 （2）按主要性能和使用特性分类 分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。 1-10 二、 低合金钢和合金钢的分类及牌号 （2）轴承钢 GCr+××（+元素符号+数字） (G：“滚”汉语拼音字首；Cr:铬；××：平均含铬量千分数；元素符号：若还有其他元素；数字：含量百分数。） 例：GCr15SiMn。 （3）合金工具钢 表示方法与合金弹簧钢类似，差别在于：若钢中的WC＜1%时，牌号前的数字表示平均含碳量的千分之几；若钢中的WC≥1%时，牌号前不标出含碳量。 例：9Mn2V。 1-11 二、 低合金钢和合金钢的分类及牌号 （4）高速工具钢 表示方法与合金工具钢类似，主要差别是无论钢中的含碳量多少，均不在牌号前标出数字。例：W18Cr4V。 （5）不锈钢和耐热钢 表示方法与合金工具钢类似，只是当WC≤0.03%或WC≤0.08%时，其牌号前的数字分别用“00”或“0”代替。 例：3Cr13；00Cr17Ni14Mo2。 1-12 三 低合金钢 1、常用低合金高强度结构钢 1）低合金高强度结构钢的成分和性能特点 成分特点：在低碳钢（Wc＜0.2%）的基础上加入少量的锰、硅、钛、钒、铌等合金元素而制成的钢。 性能特点：强度高，塑性、韧性好，焊接性好、冷成形性好、耐蚀性好、冷脆转变温度低、成本低。 2）常用的低低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢的强度比低碳钢高出10%～30%，代替碳素结构钢，可大大减轻机件或结构件的重量。例：南京长江大桥的桥梁采用Q345比用Q235节省钢材15%以上。 广泛用于船舶、车辆、桥梁、压力容器等工程结构件及低温下工作的构件等。 1-13 三、 低合金钢 2、其它低合金结构钢简介 1）易切削结构钢 2）低合金耐候性钢 3）汽车用低合金钢 4）低合金钢筋钢 5）铁道用低合金钢 6）矿用低合金钢 1-14 四、 合金钢 1、常用机械结构和工程结构用合金钢 1）合金调质钢 (1）用途及性能要求 用途：汽车、机床等机器中重要的零件。 性能