第八章常用材料第二节合金钢材
- 格式:doc
- 大小:104.50 KB
- 文档页数:17
结构钢(低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、高锰耐磨钢)一、低合金高强度结构钢1、性能要求⑴高强度及足够韧性。
⑵良好的焊接性能。
⑶良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。
2、成分特点(1)低碳:≤0.2%C. ⑵合金元素:主要是Mn,还有少量V、Ti、Nb等。
① Mn的作用是强化铁素体;增加珠光体的量。
② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。
③另外加Cu、P可提高耐蚀性;加RE可提高韧性、疲劳极限,降低冷脆转变温度。
3、热处理:大多数热轧空冷后使用。
少数可用正火+高温回火处理。
4、使用状态下组织:F+P5、用途: Q345钢(16Mn)综合性能好,用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。
Q390钢含V、Ti、Nb,强度高,用于中等压力的压力容器。
Q460钢含Mo、B,正火组织为贝氏体,强度高,用于石化中温高压容器二、渗碳钢1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性,心部具有足够的韧性和强度,即表硬里韧。
⑵良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。
2、成分特点(1)低碳:0.1~0.25%C ⑵合金元素作用①提高淬透性:Cr、Mn、Ni、B ②强化铁素体:Cr、Mn、Ni③细化晶粒 W、Mo、Ti、V3、热处理特点渗碳件的加工工艺路线为:下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火;正火目的为调整硬度,便于切削加工;淬火温度一般为Ac1+30-50℃。
4、使用状态下组织心部:M回+F 表层:M回+颗粒状碳化物+A’(少量);5、常用钢号及用途低淬透性钢:20、20Cr 用于受力小的耐磨件,如柴油机的活塞销、凸轮轴等。
中淬透性钢:20CrMnTi。
用于中等载荷的耐磨件,如变速箱齿轮。
高淬透性钢:18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件,如柴油机曲轴。
三、调质钢1、性能要求⑴良好的综合力学性能. ⑵良好的淬透性。
2、成分特点⑴中碳:0.3~0.5%C ⑵合金元素作用:①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒:Ti、V④防止第二类回火脆性: W、Mo3、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→(表面淬火+低温回火)→装配;调质目的:获得良好综合力学性能①为表面淬火作组织准备;②获得最终心部组织.表面: M回;心部:S回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。
合金钢板合金钢板steel sheet(s) and plate(s)钢板是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。
钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(最薄0.2毫米),厚钢板4~60毫米,特厚钢板60~115毫米。
[1]钢板按轧制分,分热轧的和冷轧的。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。
薄板按钢种分,有普[1][2]通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。
在品各方面,除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外,有些品种的钢板如汽车大梁钢板(厚2.5~10毫米)、花纹钢板(厚2.5~8毫米)、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。
另,钢板还有材质一说,并不是所有的钢板都是一样的,材质不一样,其钢板所用到的地方,也不一样。
合金钢(一)概述随着科学技术和工业的发展,对材料提出了更高的要求,如更高的强度,抗高温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足:(1) 淬透性低一般情况下,碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。
40钢的σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。
合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素(如碳、铬、镍、钼等)合金化制成的钢材。
相比普通钢材,合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。
由于其出色的性能,合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。
2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型,下面介绍几种常见的合金钢。
2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳,通常含碳量在0.2%至2.11%之间。
碳可以提高钢的硬度和强度,但会降低其韧性。
碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。
2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素,通常含铬量在12%至30%之间。
铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。
2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素,通常含镍量在3%至25%之间。
镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。
镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。
2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素,通常含钼量在0.25%至5%之间。
钼能提高钢的强度和韧性,同时还具有耐磨性和耐高温性能。
钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。
3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤:3.1. 配料首先,根据合金钢的配方要求,将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。
同时,根据不同的合金元素要求,加入适量的合金元素粉末。
3.2. 炼钢配料完成后,原料进入炼钢炉进行冶炼。
在冶炼过程中,高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁,并与合金元素结合,形成合金钢。
3.3. 出钢冶炼完成后,将熔融的合金钢浇铸成坯料。
根据需要,坯料可以进一步加工成不同形状的钢材,如板材、型材、圆钢等。
3.4. 热处理为了提高合金钢的性能,常常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理,可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。
4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能,被广泛应用于各个领域。
•在工程机械制造中,合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。
第八章常用材料第二节合金钢低合金钢所含合金元素总量是________。
A.≤4%B.≤5%C.5%~10%D.≤6%中合金钢所含合金元素总量是________。
A.4%~8%B.4%~10%C.5%~10%D.6%~12%高合金钢所含合金元素总量是________。
A.≥15%B.>8%C.>12%D.>10%下列属于合金结构钢的是________。
Ⅰ.合金渗碳钢;Ⅱ.合金弹簧钢;Ⅲ.滚动轴承钢;Ⅳ.高速钢;Ⅴ.量具钢;Ⅵ.不锈钢;Ⅶ.耐热钢。
A.Ⅰ+Ⅱ+ⅢB.Ⅰ+Ⅲ+ⅥC.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ下列属于合金工具钢的是________。
Ⅰ.合金渗碳钢;Ⅱ.合金弹簧钢;Ⅲ.滚动轴承钢;Ⅳ.高速钢;Ⅴ.量具钢;Ⅵ.不锈钢;Ⅶ.耐热钢。
A.Ⅲ+Ⅳ+ⅣB.Ⅳ+ⅥC.Ⅲ+ⅦD.Ⅳ+Ⅴ下列属于特殊性能钢的是________。
Ⅰ.合金渗碳钢;Ⅱ.合金弹簧钢;Ⅲ.滚动轴承钢;Ⅳ.高速钢;Ⅴ.量具钢;Ⅵ.不锈钢;Ⅶ.耐热钢。
A.Ⅲ+Ⅴ+ⅥB.Ⅳ+ⅥC.Ⅵ+ⅦD.Ⅳ+Ⅴ钢号中第一位数字表示钢中的平均含碳量,若为合金结构钢,第一位数字表示平均含碳量的________。
A.十分数B.百分数C.千分数D.万分数钢号中第一位数字表示钢中的平均含碳量,若为合金工具钢和特殊高合金钢,第一位数字表示平均含碳量的________。
A.十分数B.分数C.千分数D.万分数钢中主要化学成分用国际化学元素符号表示,元素符号后面的数字表示该元素平均含量的________。
A.十分数B.百分数C.千分数D.万分数特殊性能钢的钢号第一位数字为“0”或“00”时,分别表示钢中的平均含碳量________。
A.≤0.08%或≤0.03%B.≤0.01%或≤0.03%C.≤0.03%或≤0.08%D.≤0.08%或≤0.01%下列合金中,铬元素含量最少的是________。
A.GCr15B.CrL12C.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti下列合金中,含碳量最少的钢是________。
A.GCr15B.Cr12MoVC.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti合金钢除有较高的强度、比强度、热硬性和特殊的理化性能外,还有较高的________。
A.淬硬性B.淬透性C.回火脆性D.变形抗力合金钢中加入合金元素后不仅可以提高钢的机械性能,而且可以改善钢的________。
A.物理性能B.化学性能C.工艺性能D.表面性能下列属于合金钢性能特点的是________。
Ⅰ.较高的淬透性;Ⅱ.较高的强度和屈强比;Ⅲ.有较高的高温强度和回火抗力;Ⅳ.特殊的物理、化学性能。
A.Ⅰ+ⅡB.Ⅰ+Ⅱ+ⅢC.Ⅱ+Ⅲ+ⅣD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ钢中细化晶粒的主要合金元素是________。
A.Cr、Al、SiB.V、Ti、NbC.W、Mo、ReD.P、Cu、Mn大型桥梁和船舶的钢结构宜选用________材料。
A.16MnB.20GrC.Q235D.45桥梁等钢结构应用的材料是________。
A.优质碳素结构钢B.普通低合金钢C.合金调质钢D.高合金钢低合金结构钢使用状态下的显微组织一般为________。
A.铁素体B.索氏体C.珠光体D.铁素体+索氏体下列属于普通低合金钢的是________。
A.16MnB.20GrC.15MnVND.15MnVN和16Mn15MnVN是具有中等强度级别的钢种,钢种加入V、N的目的是________。
A.晶粒细化B.提高强度C.晶粒细化和强化D.提高淬透性合金渗碳钢零件表面渗碳后可使零件表面形成________组织。
A.FB.F+PC.PD.P+Fe3C下列牌号中为合金渗碳钢________。
A.16MnB.16SiC.20CrD.40Cr活塞销宜选用________材料。
A.16MnB.20CrC.Q235D.45如有一个较大尺寸、承受较高冲击载荷的高速齿轮,宜选用________材料。
A.16MnB.20CrC.20CrMnTiD.40Cr合金渗碳钢的热处理一般都是________。
A.渗碳后直接淬火和低温回火B.淬火和低温回火C.渗碳后直接淬火和中温回火D.淬火和中温回火热处理后的合金渗碳钢零件表面渗碳层组织为________。
A.回火马氏体B.回火马氏体+少量残余奥氏体C.回火马氏体+合金碳化物D.回火马氏体+合金碳化物+少量残余奥氏体热处理后的合金渗碳钢零件心部获得的组织是________。
A.屈氏体+少量回火马氏体+少量铁素体B.低碳回火马氏体+少量回火马氏体+少量铁素体C.屈氏体+少量铁素体D.低碳回火马氏体或屈氏体+少量回火马氏体+少量铁素体________适用于承受较高冲击载荷、尺寸较大的耐磨零件,如高速大载荷的齿轮、蜗轮等。
A.20CrB.20CrMnTiC.18Cr2Ni4WAD.20________用于尺寸大、载荷高的重要耐磨零件。
A.20CrB.20CrMnTiC.18Cr2Ni4WAD.20________适用于承受较小冲击载荷的小尺寸零件,如活塞销、凸轮、齿轮等。
A.20CrB.20CrMnTiC.18Cr2Ni4WAD.20________用于尺寸小、载荷低、主要承受磨损的零件,如活塞销、小轴等。
A.20CrB.20CrMnTiC.18Cr2Ni4WAD.2020CrMnTi钢中Ti元素主要作用是________。
A.提高强度B.提高回火抗力C.细化晶粒D.提高硬度合金调质钢经调质处理后具有良好的________。
A.综合机械性能B.综合工艺性能C.综合理化性能D.综合性能合金调质钢常选用的材料是________。
A.20CrB.40CrC.4Cr9Si2D.4Cr13较重要的轴宜选用________材料。
A.16MnB.20CrC.Q235D.40Cr如有一个较大尺寸、承受较高载荷的曲轴,宜选用________材料。
A.45B.20CrC.35CrMoD.40调质钢的最终热处理是________。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火或淬火+高温回火D.淬火+高温回火根据要求,一些调质钢零件最终热处理是________。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火或淬火+高温回火D.淬火+高温回火合金调质钢含的合金元素总量小于________。
A.3%B.5%C.8%D.10%40Cr是一种常用的低淬透性的合金调质钢,油淬最大临界直径为________。
A.30~40mmB.40~60mmC.60~100mmD.100~150mm35CrMo是中淬透性合金调质钢,油淬最大临界直径为________。
A.30~40mmB.40~60mmC.60~100mmD.100~150mm37CrNi3和40CrNiMo是高淬透性的合金调质钢,油淬最大临界直径为________。
A.30~40mmB.40~60mmC.60~100mmD.100~150mm________用于制造一般尺寸的重要零件,如曲轴、连杆、重要螺栓等。
A.40CrB.35CrMoC.40CrNiMoD.20Cr________用于高温(500℃以下)和繁重工作条件下的大尺寸零件,如曲轴、大型尾轴、活塞头和汽轮机转子轴等。
A.40CrB.35CrMoC.40CrNiMoD.20Cr________具有优良的综合机械性能,是国内外制造曲轴、中间轴、汽轮机转子轴和舵轴常用的重要材料。
A.40CrB.35CrMoC.40CrNiMoD.20Cr40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是________。
A.提高强度B.强化铁素体提高淬透性C.细化晶粒D.提高硬度合金弹簧钢常用的材料有________。
A.20CrMnTiB.60Si2MnC.40CrD.16Mn下列牌号中为合金弹簧钢________。
A.40CrB.55Si2MnC.9SiCrD.35CrMo为了保证弹簧钢具有高的强度,碳素弹簧钢的含碳量在________之间。
A.0.60%~0.90%B.0.45%~0.70%C.0.45%~0.90%D.0.60%~1.20%为了保证弹簧钢具有高的强度,合金弹簧钢的含碳量在________之间。
A.0.60%~0.90%B.0.45%~0.70%C.0.45%~0.90%D.0.60%~1.20%弹簧钢属于________均为优质或高级优质钢。
A.高碳钢B.中碳钢C.低碳钢D.高级优质高碳钢合金弹簧钢中加入Si、Mn、Cr、V、W等合金元素,其中加入Si、Mn的主要作用是________。
A.细化晶粒B.防止第二类回火脆性C.提高淬透性和强化铁素体D.提高强度________具有较高的强度,但韧性较低,淬透性低,只适用于小截面弹簧。
A.60钢B.50CrV AC.55Si2MnD.9SiCr________具有更高的强度、更大的淬透性和抗氧化性,由于制造截面具有直径稍大的热成形弹簧。
A.60钢B.50CrV AC.55Si2MnD.9SiCr________不仅具有较高的淬透性,而且具有较高的高温强度、韧性等。
适用于制造重载大型弹簧,如高温排气阀弹簧。
A.60钢B.50CrV AC.55Si2MnD.9SiCr滚动轴承钢的含碳量一般为________。
A.<0.6%B.>0.6%C.<2.0%D.1.0%左右滚动轴承钢中主要加入的合金元素是________。
A.MnB.CrC.SiD.VGCr15、GCr9除适用于制造滚动轴承外,还可制造________。
A.气缸套B.曲柄销轴承C.针阀-针阀体偶件D.弹簧GCr15中Cr的含量为________。
A.15%B.0.15%C.1.5%D.0.015%滚动轴承钢的常规热处理为________。
A.球化退火+淬火+低温回火B.球化退火+淬火+高温回火C.淬火+低温回火D.淬火+高温回火常用的低合金刃具钢是________。
A.T8B.9SiCrC.W18Cr4VD.GCr15常用低合金刃具钢的牌号是________。
A.CrWMnB.9CrW5C.W18Cr4VD.GCr15________是典型的钢种,广泛用于制造纸速切削刃具和薄刃刀具,如锉刀、板牙、丝锥等。
A.T8B.9SiCrC.W18Cr4VD.GCr15低合金刃具钢的热处理为________。
A.球化退火+淬火+低温回火B.球化退火+淬火+高温回火C.淬火+低温回火D.淬火+高温回火常用的高速钢是牌号是________。
A.CrWMnB.9SiCrC.W18Cr4VD.T13高速钢适于制作________℃下用于高速切削的刃具,如钻头、车刀。
A.300B.400C.500D.600高速钢的热处理为________。
A.淬火+中温回火B.淬火+低温回火C.球化退火+淬火+中温回火D.球化退火+淬火+低温回火高速钢的主加合金元素是________。