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合金钢分类以及用途 PPT

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合金钢

合金钢


3. 成分特点 碳质量分数一般在0.25% 0.25%～ (1) 中碳 碳质量分数一般在0.25%～0.50% 之间， 0.4%居多 居多； 之间，以0.4%居多； Cr、Mn、Ni、 提高淬透性， (2) Cr、Mn、Ni、Si 提高淬透性，形成合 金铁素体，提高钢的强度； 金铁素体，提高钢的强度； (3) 加入防止第二类回火脆性的元素Mo、W 加入防止第二类回火脆性的元素Mo Mo、 Ni、Cr、Mn的合金调质钢 的合金调质钢， 含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，易产生第二类 回火脆性。加入Mo Mo、 可以防止第二类回火脆性。 回火脆性。加入Mo、W可以防止第二类回火脆性。 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.15% 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.8% 1.2%。 0.8%～ 或W的质量分数为0.8%～1.2%。
二、合金渗碳钢
老师提示： ☆ 老师提示：重点内容
1. 用途 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损， 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较 大的交变载荷，特别是冲击载荷。 大的交变载荷，特别是冲击载荷。
拨叉
变速齿轮
凸轮机构： 凸轮机构： 接触表面受到强烈的摩擦磨损。 接触表面受到强烈的摩擦磨损。
2. 性能要求 表面硬度高、 (1) 表面硬度高、耐磨 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力， 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时 具有适当的塑性和韧性。 具有适当的塑性和韧性。 (2) 心部具有高的韧性和足够高的强度 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 (3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（ ℃～ ℃） 在高的渗碳温度（900 ℃～950 ℃）下， 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。
金属材料加工工艺 ppt课件

金属材料加工工艺 ppt课件


可根据需要轧制各种断面形状的薄壁、多角度弯曲的型钢，广泛用于大型构件和壳体的成 型或造型，制作骨架或加强筋。
直径在5～9mm的轧制圆钢
规格为宽500～1500mm，长500～4000mm，分冷轧或热轧特厚钢板（厚度大于60mm）、厚 钢板（厚4～60mm）、薄钢板（厚0.2～4mm）。
热轧钢带厚2～6mm，宽为20～300mm，长度不小于4000mm，成卷供应。 冷轧钢带厚0.05～3mm，宽为5～200mm，长度不小于4000mm，成卷供应。
一合金钢的分类及牌号分类编号方法举例低合金高强度钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音首位字母q屈服强度的数值质量等级符号abcde三个部分按顺序排列q质量等级符号屈服强度rel数值nmm2屈服强度屈字汉语拼音首位字母合金结数字化学元素符号数字前面的数字表示钢的平均含碳量以万分之几表示
三、表面热处理
对于承受弯曲、扭转、冲击等动载荷，同时又承受强烈摩擦 的零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴等，一般要求表面具有高的强 度、硬度、耐磨性和疲劳强度，而心部则应具有良好的综合机 械性能。
2.4 常用的黑色金属
金属种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。 黑色金属包括铁、锰、铬及它们的合金。工业产品设计中，应 用最广泛的金属材料主要是钢铁材料。钢是以铁碳合金为主要 构成，它包括碳素钢及合金钢两大类。
2.4.1 概述
自然界中，铁很少以纯铁状态出现，而是以称为铁矿石的化 合物形式出现。因此，钢的制取较复杂：先要将铁矿石在高炉 中用碳或一氧化碳还原得到生铁(C>2.11%)，这一过程称铁的 冶炼。然后将生铁与废钢在炼钢炉中炼成钢，这一过程称钢的 冶炼。常用的炼钢炉有平炉、转炉、电弧炉、电渣重熔炉等。
金属材料表面处理与装饰技术一般具有双重作用和功效。金 属材料表面处理及装饰的功效一方面是保护产品，即保护材质 表面所具有的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美，并延长 产品的使用寿命，有效地利用材料资源；另一方面起到美化、 装饰产品的作用，使产品高雅含蓄，表面有更丰富的色彩、光 泽变化，更有节奏感和时代特征，从而有利于提高产品的商品 价值和竞争力。
合金钢—合金结构钢(航空材料)

合金钢—合金结构钢(航空材料)


➢ 热处理工艺：渗碳 → 淬火 → 低温回火
➢ 组织：表层：回火M +碳化物+ 残余奥氏体； 心部：低C的回火M（+T + F）。
➢ 用途： —— 受冲击载荷的耐磨件 20Cr，小轴、活塞销、小齿轮
20CrMnTi，汽车齿轮
18Cr2Ni4WA，如曲轴、连杆
常用合金渗C钢的牌号（摘自GB/T3077-1999）（渗C: 930℃，回火：200 ℃）
淬
透
钢号
性
主 要 化 学 成 分, %
C
Mn
Cr，Ni
预备处理 ／
淬火, ℃
机械性能
b
s aKU2
MPa MPa J
低
20Cr
0.17~0.24 0.50~0.80 0.70~1.00 880水, 油 835 540 47
20MnV 0.17~0.24 1.30~1.60
880水, 油 785 590 55
20CrMn
0.17~0.23 0.90~1.20 0.90~1.20 850 油
930 735 47
中 20CrMnTi 0.17~0.23 0.80~1.10 1.00~1.30 870油 1080 850 55
18Cr2Ni4WA 0.13~0.19 W0.8~1.2 1.35~1.65 950 ／ 850 1180 835 78
➢ 热处理工艺：淬火 → 低温回火 ➢ 用途： ——飞机上的起落架、机翼、大梁等大型零部件
① 30Ni4CrMoA，直升机的重要零件，如旋翼接头、机身螺栓等 ② 30CrMnSiNi2A，飞机起落架、机翼主梁等重要受力部件 ③ 40Ni2Si2MoVA（300M），典型的飞机起落架用钢。
《钢铁中的合金元素》课件

《钢铁中的合金元素》课件

自动化生产线
研发自动化生产线技术，减少人工干预，降低劳 动强度，提高生产安全性和稳定性。
3
智能检测与质量控制系统
应用智能检测技术和质量控制系统，实时监测生 产过程中的各项参数，确保产品质量和稳定性。
THANK YOU
感谢观看
钢铁产业的发展对于一个国家的经济 发展至关重要，它为其他产业提供了 必要的原材料。
钢铁的强度和耐久性
钢铁具有高强度、高韧性和耐腐蚀等 特性，使其成为许多工程项目的理想 选择。
合金元素在钢铁中的作用
合金元素对钢铁性能的影响
01
通过添加合金元素，可以改善钢铁的性能，如提高强度、硬度
、耐腐蚀性等。
合金元素对钢铁加工性能的影响
钢材的分类与用途
01
02
03
钢材分类
根据合金元素含量和用途 ，可将钢材分为低合金钢 、中合金钢、高合金钢等 。
钢材用途
建筑、机械、汽车、船舶 、航空航天等领域的结构 和零部件制造。
典型钢材
如桥梁用钢、汽车用钢板 、高速铁路用钢轨等。
钢材的质量控制与检测
质量控制
在生产过程中，对原材料、熔炼 、浇注、轧制等环节进行严格的 质量控制，确保钢材的质量稳定
高温、低温环境适应性
研发能够在极端温度环境下稳定工作的钢铁材料，扩大钢铁材料的 应用范围。
抗腐蚀、抗氧化性能
提高钢铁材料的耐腐蚀和抗氧化性能，延长使用寿命，降低维护成 本。
环保型合金元素的开发与应用
低毒、低污染
开发新型的环保型合金元 素，降低生产过程中有害 物质的排放，减少对环境 的污染。
资源高效利用
磷（P）
总结词
影响钢材的塑性和韧性
详细描述
磷在钢铁中主要作为杂质存在，对钢材的塑性和韧性有一定影响。磷含量过高会导致钢材脆性增加， 降低其延展性和冲击韧性。因此，磷含量需要控制在一定范围内。
碳素钢和合金钢分类

碳素钢和合金钢分类


1% C2% C3% NhomakorabeaC
4% C 5% C
（1）按Fe-Fe3C相图分类 亚共析钢：
0.0218%≤wc≤0.77% 共 析 钢：
wc =0.77% 过共析钢：
0.77%＜wc≤2.11%
（2）按钢中碳含量的多少 分类
低碳钢： wc ≤0.25% 中碳钢：0.25%＜wc≤0.6% 高碳钢： wc＞0.6%
• 其它专用机器零件制造用钢也要在牌号的头部 （或尾部）加上代表产品用途的符号，例如铆螺 钢“ML30CrMnSi。
2．合金工具钢
• 表示方法与机器零件制造用结构钢相似，但当其 平均碳的质量分数大于1%时，含碳量不标出；当 其平均碳的质量分数小于1%时，则牌号前的数字 表示平均碳的质量分数的千倍。合金元素的表示 方法与合金结构钢相同。由于合金工具钢都属于 高级优质钢，故不再在牌号后标出“A”字。
• 如9SiCr 表示平均碳的质量分数为0.9%左右，铬、 硅各为1%左右。
• 高速工具钢不论碳的平均质量分数为多少均不予 标出。如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、 CW6Mo5Cr4V2 等，但当合金成分不相同时，对 高碳者牌号前冠以“C”字。
• 低铬（平均铬含量小于1%）的合金工具钢，在铬 含量前加数字“0”。例如：平均含铬量为0.60% 的合金工具钢，其牌号表示为“Cr06”。
（2）合金工具钢： 刃具钢（低合金刃具钢和高速 钢）、量具钢和模具钢（冷作模具钢和热作模具 钢）。
（3）特殊性能钢 ：抗氧化钢、不锈钢、耐热钢、 耐磨钢和易削钢等。
3．按金相组织分类 （1）按退火后的组织分：亚共析钢、共析 钢、过共析钢、莱氏体钢。 （2）按正火后的组织分：铁素体钢、珠光体钢、
贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 4．按冶金质量分类 （1）普通低合金钢 （2）优质低合金钢 （3）高级优质合金钢 （4）特高级优质合金钢
合金结构钢

合金结构钢

因此，滚动轴承钢必须具有很高的 硬度、耐磨性和接触疲劳强度，足够的韧 性和一定耐蚀性。
1.5 滚动轴承钢
成分
应用最广的轴承钢是高碳铬轴承钢
其含碳量为0.95~1.15%％，含铬量为 0.40~1.65%。高的含碳量是为了保证具有高的硬度 与耐磨性，铬在含碳量为1％左右的过共析钢中， 一部分溶入固溶体，增加淬透性；一部分与碳形成 碳化物，使钢中的碳化物颗粒细小且均匀分布，以 提高钢的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。 制造大型轴承时，为了进一步提高淬透性 ，还加入硅、锰等元素。
合金结构钢
建筑及工程用结构钢
5.3 合金结构钢
机械制造用结构钢
机械制造用结构钢是指用于制造机 械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是 优质或高级优质钢，一般需经热处理，以充 分发挥钢材的潜在性能。
按照用途和热处理特点可分为渗 碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢等。
பைடு நூலகம்
1.1普通低合金钢
普通低合金钢（低合金高强度结构 钢）是一种含碳量较低（一般在0.10％～ 0.25％范围内），含少量合金元素（总量 一般不超过3％）的合金钢，它的屈服强度 较高，塑性、韧性和焊接工艺性较好，并 且有较好的耐磨、耐蚀、耐低温性能（可 在-40℃低温下使用而不变脆）。
1.1普通低合金钢
加工方法：
普通低合金钢一般在热轧退火或 正火状态下使用，且不需热处理。
1.1普通低合金钢
应用：
广泛用于船舶、桥梁、高压容器、 锅炉、挖掘机械、起重机械、汽车、拖 拉机及钢结构件等。
1.1普通低合金钢
应用：
起重机
拖拉机
1.2 合金渗碳钢
对于尺寸较小，除要求耐磨外， 还要承受冲击载荷的零件或尺寸较大、 高载荷的重要零件必须采用合金渗碳 钢。
合金钢—合金钢的分类和编号(航空材料)

合金钢—合金钢的分类和编号(航空材料)


5.专用钢
指某些用于专门用途的钢种 以其用途名称的汉语拼音第一个字母表明该钢的类型， 以数字表明其含碳量； 化学元素符号表明钢中含有的合金元素， 其后的数字标明合金元素的大致含量。
滚珠轴承钢
在编号前标以“G”字， 其后为铬（Cr）+数字，数字表示铬含量平均值的千分之几， 如“滚铬15” GCr15： 注意牌号中表示含铬量为1.5%， 其他元素仍按百分之几表示， 如 GCr15SiMn： 表示含铬为1.5%，Si、Mn均小于1.5% 的滚动轴承钢。
按 脱 氧 制 度 ， 沸 腾 钢 在 钢 号 后 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ “ F” ， 半 镇 静 钢 在 钢 号 后 加 “b”， 镇静钢则不加任何字母。
2.合金结构钢
牌号以“两位数字＋元素符号＋数字”表示。
合金元素质量百分数 添加的合金元素 钢中所含碳的质量万分数 需保证淬透性的钢牌号后加“H”， 若为高级优质，也在牌号后加A；如45CrAH。 例：40Cr——平均碳质量分数为0.4%， 平均铬的质量分数为1.5%。
合金钢的分类
一、分类
按用途分类
合金结构钢 — —包括渗碳钢、调质钢、超高强度钢等。 合金工具钢 — —包括刃具钢、模具钢、量具钢等。 特殊性能钢 — —包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
按合金元素 含量分类
低合金钢 — —Wme： 5%。 中合金钢 — —Wme ：5%～10％。 高合金钢 — —Wme ： 10%。
平均Si、Cr的质量分数均为1.5%
4.不锈钢与耐热钢
前面数字表示碳质量分数的千分数， 合金元素的表示方法与其他合金钢相同。
当wc≤0.03%时，则在牌号前面分别冠以“00” 及wc≤0.08%时，则在牌号前面分别冠以“0”
合金钢的定义和分类(精)

合金钢的定义和分类(精)


合金钢的定义
所谓的合金钢，就是为了改善钢的性能，特意地加入 一些合金元素的钢。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
合金钢的分类
合金结构钢
低合金高强度结构钢 机器用钢 刃具钢
合金钢
合金工具钢
模具钢
量具钢
特殊性能钢
不锈钢 耐热钢 耐磨钢
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
金属材料与热处理课程
合金钢的定义和分类
主讲教师：王 波 西安航空职业技术学院
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
合金钢的定义和分类
引言
为什么要加入合金元素？
碳钢的局限性：
1.淬透性低
2.回火抗力差
3. 不能满足特殊性能的要求金属材料与热处理职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
合金钢及合金工具钢

合金钢及合金工具钢

无论共析点S左移还是右移，表明合金钢 的含碳量不能和碳钢一样以2.11%为上限。
有些合金钢，含碳量很高，但由于有相当 数量的铁素体存在，其塑性、韧性仍然较高。
如：我国的Cr12W，2.3%C 美国的D6、D7，2.35%C
6、合金元素对钢加热时组织转变的影响
a、非碳化物形成元素（Ni、Cu）可以降低
2、 按钢的金相组织
铁素体钢 Cr17、Cr25、Cr28 奥氏体钢 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、Mn13 马氏体钢 3Cr13、4Cr13、1Cr11MoV、
1Cr12WmoV
珠光体钢 15CrMo、12CrMoV
贝氏体钢 12MoVWBSiRE
3、 按钢中S、P杂质含量
a、普通合金钢 S≤0.050% P≤0.045% b、优质合金钢 S≤0.035% P≤0.035% c、高级优质合金钢 S≤0.025% P≤0.025% d、特级优质合金钢 S≤0.015% P≤0.020%
这些合金元素会使A3下降，A4上升，使γ相 区扩大，这种作用与合金元素的含量有关。随着 合金含量的增加，会把γ相区扩大到一定范围，
其中Ni、Mn 随着含量的增加，会把γ相区扩大
到室温，即在室温下就能获得无磁性奥氏体钢。
如：13% Mn的 Mn13，9% Ni的 0Cr18Ni9。
b、扩大α相区（缩小封闭γ相区）的元素
Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Al 等使临界点A3 上升，A4下降，有的元素还能使A3、A4重合，不
出现γ相。
如：17-28%Cr、Cr17、Cr25、Cr28，从室温
到熔点都不出现γ相，而是单一的α相。
5、 合金元素改变共析点的位置
合金元素在改变相变温度的同时，也改 变共析温度和共析成分，反映在Fe-Fe3C相图 上，共析点的位置发生改变。
合金钢的分类及牌号

合金钢的分类及牌号

详细描述
根据用途，合金钢可以分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。根据合金元素的种类和含量，合金钢可以分为 低合金钢、中合金钢、高合金钢等。根据金相组织，合金钢可以分为珠光体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。这些分 类方式并不是互斥的，而是可以根据实际情况进行交叉分类。
PART 02
合金钢的分类
PART 02
https://
2023 WORK SUMMARY
合金钢的分类及牌号
REPORTING
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
https://
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
汽车工业
总结词
汽车工业是合金钢的重要应用领域之一，主 要用于制造汽车零部件和车身结构件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的耐 腐蚀性和加工性能等特点，因此在汽车工业 中被广泛应用。例如，汽车的车身结构件、 底盘件、发动机部件等重要零部件多采用合 金钢制造，以提高汽车的安全性和可靠性。
汽车工业
建筑行业
总结词
建筑行业是合金钢的重要应用领域之一，主要用于桥梁、高层建筑、工业厂房等 大型建筑的结构件和连接件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等特点，因此在建 筑行业中被广泛应用。例如，高层建筑的梁、柱、板等结构件多采用合金钢制造 ，以提高建筑的安全性和稳定性。
机械制造
按化学成分分类
低合金钢
含有少量合金元素，如锰、硅、磷等， 主要用于制造对强度和韧性要求不高 的结构和机械零件。
中合金钢
高合金钢
含有大量合金元素，如铬、镍、钨、 钴等，主要用于制造对强度、韧性和 耐腐蚀性要求极高的工模具、不锈钢 和耐热钢等。
合金钢

合金钢


低合金工具钢
1.合金刃具钢 2)高速钢 高速钢是一种含钨、铬、钒等多种元素的高合金刃具 钢。高速钢主要合金元素总量达到10%～25%，具有较 高的淬透性。经过适当热处理后，具有高的硬度、红硬 性和耐磨性。当其切削刃的温度高达600 ℃时，仍能使 硬度保持50HRC以上，从而保证其切削性能和耐磨性。 切削速度可达碳素工具钢的1~3倍。 高速钢主要用于制造切削速度较高的刃具（车刀、钻 头等）和形状复杂、负荷较重的成形刀具（铣刀、拉刀 等）。此外，高速钢还可用于制造冷冲模、冷挤压模以 及某些耐磨零件。常用的高速钢有：钨系高速钢，其代 表为W18Cr4V；钼系高速钢，其代表为W6Mo5Cr4V2。
阅读和思考
阅读P14，P17-18回答 1.合金工具钢的牌号表示方法。 2.9SiCr和Cr12MoV两个牌号表示的具体意义 是什么？ 3.合金工具钢的分类。
合金工具钢牌号表示方法
合金工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相似， 其区别在于用一位数字表示平均碳含量的千分数， 即一位数字+元素符号+数字。当碳含量大于或等 于1.00%时则不予标出。如： 9SiCr，其中平均碳含量为0.9%，Si、Cr的含量 都小于1.5%； Cr12MoV，表示平均碳含量大于1.00%，铬含量 约为12%，钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具 钢。
度高得多，而且还
和耐磨性。因此，采用低合金高强度钢代替普通碳素结构钢可减轻结
具有良好的塑性、韧性、焊接性
构重量，保证使用可靠，节约钢材。如用普低钢16Mn（Q345）代替Q235钢， 一般可节约钢材25%～30%以上。 低合金高强度钢大多数是在热轧状态下使用。加工过程中经常采用冷弯、 冷卷和焊接成构件后不再进行热处理。主加元素为锰（0.8%～1.8%），为 了某些需要，还加入钒、钛、铌、铜或铬、钼、硼等元素，合金元素总量一 般不超过3%。最常见的牌号有

合金钢及硬质合金

3加工特点由于高锰钢易于加工硬化所以对其进行机械加工很困难基本上都是铸造成型后使用并应尽量避免对铸件进行加工孔槽尽可能铸出高锰钢加热到淡橙色时变得十分柔软很易进行各种加工上一页下一页返回56高锰钢这一特殊的性能适于制作长时间经受高冲击物料磨损的耐磨构件长期以来广泛用于冶金矿山铁路等机械设备中4应用场合耐磨高锰钢特别适用于长时间经受高冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况长期以来广泛广泛应用于冶金矿山建材铁路电力煤炭水泥等机械设备中诸如球磨机衬板锤式破碎机锤头ppev式破碎机pptv板圆锥破碎机轧臼壁破碎壁挖掘机斗齿斗壁如图5一12所示铁道道岔拖拉机和坦克的履带板等抗冲击抗磨损的铸件
• 5. 3. 1合金元素对钢力学性能的影响 • 1.溶解于铁素体，起固溶强化作用 • 几乎所有合金元素均能不同程度地溶于铁素体、奥氏体中形成固溶
体，使钢的强度、硬度提高，但塑性韧性有所下降。不同合金元素对 铁素体力学性能的影响如图5一2所示。
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5.3 合金元素在钢中的作用
• 2.形成碳化物，起第二相强化、硬化作用 • 按照与碳之间的相互作用不同，常用的合金元素分为非碳化物形成
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5.2 合金钢的介类和牌号
• 合金钢的品种很多，为了便于生产、管理和选用。必须对其进行科 学的分类、命名和编号。
• 5. 2. 1合金钢的分类 • 合金钢种类繁多，为便于生产、选材、管理及研究，根据某些特性，
从不同角度出发可以将其分成若干种类。 • 1.按用途分类 • (1)合金结构钢可分为工程构件用钢和机械制造用钢两大类，主要用
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5.3 合金元素在钢中的作用
• 在合金钢中，经常加入的合金元素有锰(Mn) ,硅CS1J铬(Cr) ,镍(Ni), 鉬(MO)、钨(W) ,钒}V) ,钦(Ti) ,泥( Nb ) ,错(Zr),稀土元素(RE)等。合 金元素在钢中的作用是非常复杂的，包括钢中的铁和碳两个基本组元 发生作用及合金元素间的相互作用。

合金钢


三、合金调质钢
3、热处理及组织特点 调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调 质→精加工→装配 调质目的：获得良好综合力学性能 使用状态下的组织为：S回 为提高表面耐磨性，调质后可进行 表面淬火或氮化。
调质处理车间
回火索氏体
四、合金弹簧钢
制造弹簧或类似性能零件的钢种。 1、性能要求 弹簧是利用弹性变形储存能量或 缓和冲击的零件。 （1）高的σe，σs/σb； （2）高的σ-1；足够的塑性和韧性 （3）高的淬透性。
三、合金调质钢
1、性能特点 (1)调质处理后具有高强度与很好塑性及韧性的配合，即具 有良好的综合力学性能。 ⑵良好的淬透性。 2、成分特点
调质件（螺杆）
⑴ 中碳：0.25~0.5%C，以0.4%居多 ⑵ 合金元素作用： ①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B ②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni ③细化晶粒: Ti、V ④防止第二类回火脆性: W、Mo
渗碳件 高精密 独立导 柱
二、合金渗碳钢
3、常用钢种与牌号 低淬透性钢：20Cr、 20CrV。
活塞销(20Cr)
柴油机凸轮轴
用于受力小的 耐磨件，如柴油 机的活塞销、凸 轮轴等。
钢
汽 车 变 速 箱 齿 轮
3
用钢 中淬透性钢： 20CrMnTi。用于 中等载荷的耐磨 件，如变速箱齿 。 淬透性钢： 18Cr2Ni4WA。用 于 载荷的耐磨 件，如 。
制造各种量具用钢。如 千分尺、卡尺、块规、 塞规等。
卡尺
塞规
千分尺
三、量具用钢
1、性能要求 量具在使用过程中与被测零件接 触，承受摩擦和冲击。 ⑴ 高硬度和耐磨性。 ⑵ 高的尺寸稳定性。 ⑶ 足够的韧性。
渐开线花键环 规、塞规

高中化学必修一人教版(2019)第三章 第二节 第一课时 铁合金(共23张PPT)


1.钢铁的生锈与什么有关？铁锈的主要成分是什么？ 钢铁的生锈是钢铁中的铁与空气中的氧气、水蒸气作用的结果，
生成的铁锈有吸附作用，且铁、碳构成原电池，加快了钢铁的生锈。 铁锈的主要成分是Fe2O3-nH2O。 2.不锈钢不与酸、碱、盐反应的原因是什么？
不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素，使不锈 钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接 触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有 很好的化学稳定性和耐腐蚀性。 3.某些情况下（如海水中），不锈钢仍会生锈，为什么？
合金：
由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成 的具有金属特性的物质。
合金的优良性能：
硬度大于其纯金属成分 熔点低于其纯金属成分
一、 金属材料
金 合金 合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属
属
熔合而成的具有金属特性的物质。
材
几千种
料
纯金属 80多种
生活中用到的金属材料是纯金属较多还是合金较多？
的常用方法。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是( D )
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na K
Al
97.5 63.6 660
883 774 2 467
Cu 1 083 2 567
Fe 1 535 2 750
A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金
【解析】根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须 保证两种金属在一定温度范围内均为液体状态，即一种金属的熔点 不能高于另外一种金属的沸点。
钢轨、轴承、挖掘 机铲斗、坦克装甲
抗腐蚀性好
医疗器械、容器、 炊具
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二、合金钢的牌号
1．合金结构钢
两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表 示。
前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数。 元素符号（或汉字）表明钢中含有的主要合金元素。 后面的数字表示该元素的含量。合金元素含量小于1.5 ％时不标，平均含量为1.5％~2.5％，2.5％~3.5%…时，则 相应地标以2，3…
含碳量在0.10％～0.25％之间，加入合金元素主要是为 了提高钢的淬透性，并防止钢因在长时间渗碳而造成晶粒 粗大。
其典型热处理工艺为：渗碳+淬火+低温回火。
当含碳量规定上下有限时，则采用平均含碳量表示（两 位数，万分数计）。如20Cr13其含碳量为0.16~0.25%，平均 含碳量为0.20%，含铬量为13%。
当不锈钢中有意加入铌、钛、锆、氮等元素时，虽然含 量很低也应在牌号中标出。如022Cr18Ti为一种含碳量不大于 0.03%,最佳控制值为0.022%，含铬量18%，含钛量小于1.0% 的不锈钢。
四、提高钢的淬透性
除钴外，所有的合金元素溶解于奥氏体后，均 可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转 变，使C曲线右移，从而减小钢的临界冷却速度， 提高钢的淬透性。
常用提高淬透性的合金元素有：钼、锰、铬、 镍（Ni）和硼（B）等。
五、提高钢的回火稳定性
回火稳定性——淬火钢在回火时，抵抗软化的 能力。
如: 06Cr18Ni9表示含碳量不大于0.08%，平均含铬量为 18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢；12Cr17表示含碳量不大于 0.15%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢。
当含碳量上限≤0.03%，（超低碳），则以三位数表示含 碳量最佳控制值（十万分数计），如：015Cr19Ni11是一种 含碳量上限为0.02%，最佳控制值为0.015%；平均含铬量为 19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢。源自大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
§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
一、合金钢的分类
1．按用途分类
合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢
2．按合金元素总含量分类
低合金钢：合金元素总含量＜5％。 中合金钢：合金元素总含量5％～10％ 高合金钢：合金元素总含量＞10％
40 Cr（合金结构钢）
主要合金元素为铬，含量在1.5％以下 平均含碳量为0.40％
60 Si2 Mn（合金结构钢）
主要合金元素为锰，含量小于1.5％ 平均含硅量为2％左右 平均含碳量为0.60％
2．合金钢多为优质钢，无需特殊表示。当合金钢 为高级优质钢或特级优质钢时，分别在牌号尾 加A、E表示。必要时可将表示产品用途、特性 或工艺方法的字符加在牌号尾部。
合金钢分类以及用途
导言
合金钢——在碳素钢的基础上，为了改善钢 的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金 元素的钢。
性能：较高的力学性能、淬透性和回火稳定 性等，有的还具有耐热、耐酸、耐蚀等特殊性能。
§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
3．合金工具钢
与合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用1 位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量≥1.0％时，则不 予标出。合金元素含量表示方法与合金结构钢相同，当平均 含铬量小于1%时，在铬含量（以千分数计）前加数字“0”。
4．高速钢
含碳量均不标出，如W18Cr4V钢的平均含碳量为0.7％～ 0.8％。
易切钢也是在牌号前冠以拼音字母 “Y”，如“Y15”， 表示含碳量0.15％的易切钢。
§5－3 合金结构钢
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。
一、低合金结构钢 二、合金渗碳钢 三、合金调质钢 四、合金弹簧钢 五、滚动轴承钢
一、低合金结构钢
在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素就形成了低合 金结构钢。
一、强化铁素体
大多数合金元素（除铅外）都能溶于铁素体， 形成合金铁素体。
由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的 差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作 用，使合金钢中铁素体的强度、硬度提高，塑性 和韧性下降。
二、形成合金碳化物
1．合金渗碳体 锰、铬、钼、钨等弱、中强碳化物形成元素
一般倾向于形成合金渗碳体，合金渗碳体较渗碳 体略为稳定，硬度也略高，可明显提高低合金钢 的强度。
5．特殊性能钢
不锈钢或耐热钢的牌号用两位或三位阿拉伯数字表示含碳 量的最佳控制值（以万分之几或十万分之几计），合金元素 含量的表示方法与合金结构钢相同，当材料只规定含碳量上 限时，若含碳量上限≤0.10%，则以其上限值的3/4表示，若含 碳量上限＞0.1%时，则以其上限值的4/5表示（两位数，万分 数计）。
2．特殊碳化物 钒、铌、钛等强碳化物形成元素能与碳形成
特殊碳化物，特殊碳化物比合金渗碳体具有更高 的熔点、硬度和耐磨性，而且更稳定、不易分解。
三、细化晶粒
几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏 体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的。强碳化 物形成元素铌、钒、钛等形成的碳化物、铝（Al） 在钢中形成的AlN和Al2O3细小质点，均能强烈地阻 碍奥氏体晶粒长大，使合金钢在热处理后获得比碳 钢更细的晶粒。
常加入的合金元素有锰（Mn）、硅（Si）、钛（Ti）、 铌（Nb）、钒（V）等。
低合金结构钢的含碳量较低，一般为0.10％～0.25％。 热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处理。
低合金结钢的应用
二、合金渗碳钢
合金渗碳钢在经渗碳+淬火+低温回火的处理后，具有 外硬内韧的性能，用来制造既要有优良的耐磨性和耐疲劳 性、又能承受冲击载荷作用的零件，
6．特殊专用钢
特殊专用钢，为表示钢的用途，在钢的牌号前面冠以 汉语拼音字母字头，并不标含碳量，合金元素含量的标注 也和上述有所不同。
如：滚动轴承钢中高铬轴承钢的前面标“G’，（“滚” 字的汉语拼音字母字头）而不标含碳量，如GCr15。而牌 号中铬元素后面的数字是表示含铬量的千分数，其他元素 仍按百分数表示，如GCrl5SiMn表示含铬量为1.5％，硅、 锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。