高碳低合金工具钢和中碳合金工具钢

高性能金属结构材料 —工具钢
材料学院
主要内容
1 碳素及低合金工具钢 2 高速工具钢 3 冷作模具钢 4 热作模具钢
重点及基本要求
掌握各类钢的典型牌号、成分特点、合金元素的作 用、热处理及应用。
重点是高速钢钢、高碳高铬模具钢、锤锻模用钢。 难点是高速钢的合金元素作用、热处理工艺制定的
依据和显微组织与性能特点。
淬火：高速钢的淬火是为了获得高合金的奥氏体，淬火后获得高合金 的马氏体，具有高的回火稳定性，在高温回火时析出弥散合金碳化物 产生次生硬化，使钢具有高的硬度和热硬性。
高速钢中的M6C、M23C6和MC比较稳定，必须在高温下才能将其溶解。 三者中M23C6稳定性最差，在900℃以上大量溶解，到1090 ℃溶解完 毕； M6C在1037℃以上开始溶解，对W18Cr4V钢，1250 ℃以上溶解 量逐渐减小；MC在1100℃以上逐渐溶解，溶解速度比M6C慢。
MS(220℃)以下为马氏体转变区间。淬 火 后 约 含 有 70 ％ 的 隐 晶 马 氏 体 ， 还 用 20～25％残留奥氏体。在冷却过程中中 温停留或缓冷，将发生奥氏体热稳定化， 使MS点下降，残留奥氏体增多。
W18Cr4V钢加热1300℃时过 冷奥氏体恒温转变曲线
淬火方式一般用油淬空冷，对细长 件和薄片刃具采用分级淬火，一般用 580～620℃一次分级或再在350～400 ℃做二次分级。
二、高速工具钢
工具钢－高速工具钢
➢ 高速工具钢适用于高速切削刃具，由于合金度高，可保证刃部 在650℃时硬度仍高于HRC50，从而具有优良的切削性和耐磨 性。高速钢可分为三类：钨系高速钢，钼系高速钢和钨钼系高 速钢。其中钨系的W18Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2应用最普 遍，属于通用型高速钢，而高碳高钒、含钴高钒高钴和超硬高 速钢属于特殊高性能高速钢。

①沸腾钢（F）、②镇静钢（Z）、③半镇静钢（b）；
（5）按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢； 分酸性和碱性。
说明：一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。
三、碳钢的牌号及表示方法
①普通碳素结构钢
现行标准规定表示方法为：Q×××-××。
Q=屈服点的汉语拼音第一个字母，×××为钢的屈服强度值（单位MPa）第三部分×是质量等级，分为A、B两级，其中B级质量优于A级，第四部分是脱氧方法。有F、b、Z沸腾钢，半镇静钢，镇静钢。
②优质碳素钢（含硫量≤0.040％、含磷量≤0.040％）
③高级优质碳素钢（含硫量≤0.030％、含磷量≤0.035％）
（3）按用途可以把碳钢分为
①碳素结构钢 ，主要用于制做各种工程结构件和机器零件，一般为低碳钢。
②碳素工具钢，主要用于制做各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。
（4）按脱氧方法可分为
其中它们的碳的质量分数分别为低<0.25%,中=0.25%~0.60%,高>0.60%,按主要质量等级可分为:普通,优质,特殊质量非合金钢
三
按非合金钢的用途分类可以分为:1碳素结构钢2碳素工具钢
2.低合金钢
合金元素总量小于3.5%的合金钢叫做低合金钢.低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的一种或几种性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素.加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢.当合金总量低于3.5%时称为低合金钢.合金含量在3.5-10%之间称为中合金钢;大于10%的称为高合金钢.
钢按化学成份分为非合金钢，低合金钢，合金钢
1.非合金钢
非合金钢
一钢是以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2.11%以下,并含有其它元素,

折弯机模具‎材料可以选‎择那些？生产折弯机‎模具的材料‎多种多样，有钢材、硬质合金、钢结硬质合‎金、锌基合金、低熔点合金‎、铝青铜、高分子材料‎等等。

目前制造冲‎压折弯机模‎具的材料绝‎大部分以钢‎材为主，常用的折弯‎机模具工作‎部件材料的‎种类有：碳素工具钢‎、低合金工具‎钢、高碳高铬或‎中铬工具钢‎、中碳合金钢‎、高速钢、基体钢以及‎硬质合金、钢结硬质合‎金等等。

下面介绍几‎种材料知识‎：第一.碳素工具钢‎在折弯机模‎具中应用较‎多的碳素工‎具钢为T8‎A、T10A等‎，优点为加工‎性能好，价格便宜。

但淬透性和‎红硬性差，热处理变形‎大，承载能力较‎低。

第二.低合金工具‎钢低合金工具‎钢是在碳素‎工具钢的基‎础上加入了‎适量的合金‎元素。

与碳素工具‎钢相比，减少了淬火‎变形和开裂‎倾向，提高了钢的‎淬透性，耐磨性亦较‎好。

用于制造折‎弯机模具的‎低合金钢有‎C rWMn‎、9Mn2V‎、7CrSi‎M nMoV‎代号CH-1)、6CrNi‎S iMnM‎o V(代号GD)等。

第三. 高碳高铬工‎具钢<常用的高碳‎高铬工具钢‎有Cr12‎和Cr12‎M oV、Cr12M‎o1V1（代号D2），它们具有较‎好的淬透性‎、淬硬性和耐‎磨性，热处理变形‎很小，为高耐磨微‎变形折弯机‎模具钢，承载能力仅‎次于高速钢‎。

但碳化物偏‎析严重，必须进行反‎复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化‎物的不均匀‎性，提高使用性‎能。

第四. 高碳中铬工‎具钢用于折弯机‎模具的高碳‎中铬工具钢‎有Cr4W‎2MoV、Cr6WV‎、Cr5Mo‎V等，它们的含铬‎量较低，共晶碳化物‎少，碳化物分布‎均匀，热处理变形‎小，具有良好的‎淬透性和尺‎寸稳定性。

与碳化物偏‎析相对较严‎重的高碳高‎铬钢相比，性能有所改‎善。

第五.高速钢高速钢具有‎折弯机模具‎钢中最高的‎的硬度、耐磨性和抗‎压强度，承载能力很‎高。

折弯机模具‎中常用的有‎W18Cr‎4V（代号8-4-1）和含钨量较‎少的W6M‎o5 Cr4V2‎（代号6-5-4-2，美国牌号为‎M2）以及为提高‎韧性开发的‎降碳降钒高‎速钢 6W6Mo‎5Cr4V （代号6W6‎或称低碳M‎2）。

中碳合金钢定义
中碳合金钢是一种含有适量碳元素（通常在钢中的含碳量为
0.25%至0.60%之间）和适量合金元素（如铬、锰、钼、钒等）的钢材。

它具有较高的强度、硬度和耐磨性，同时也保持了一定的可塑性、韧性和焊接性能。

中碳合金钢广泛应用于机械零件、汽车零件、工具、刀具等领域，具有重要的应用价值。

中碳合金钢的定义与一般的普碳钢相似，但其含碳量较高，使得钢材在淬火后能够形成一定的硬度和强度。

同时，中碳合金钢通过添加合金元素，如铬、锰等，可以进一步改善钢材的机械性能。

合金元素的添加可以增强钢材的硬度、韧性、耐磨性等特性。

中碳合金钢的主要特点之一是其较高的强度。

中碳合金钢通过控制含碳量和淬火工艺，可以获得适当的强度水平。

在相同条件下与普通碳钢相比，中碳合金钢具有更高的强度和硬度，可以承受更大的负荷和应力。

此外，中碳合金钢还具有较好的可塑性和韧性。

这是由于中碳合金钢中适量的碳元素可以提高钢材的韧性，使其能够在受力时发生一定的塑性变形而不易断裂。

同时，适量的合金元素的添加也能够改善中碳合金钢的韧性和冲击韧性。

中碳合金钢在耐磨性方面也表现出优异的性能。

合金元素的添加可以提高钢材的硬度，使其具备较好的抗磨损能力。

因此，中碳合金钢常被用于制造耐磨件，如机械零件、工具等。

此外，中碳合金钢具有良好的焊接性能。

与高碳钢相比，中碳合金钢通过控制合金元素的含量，可以使钢材在焊接过程中具备较好的可焊性和低温韧性，从而保证焊接接头的强度和韧性。

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国产模具钢及具体分类1.1冷作模具钢①碳素工具钢T7A为高韧性碳素工具钢，其强度及韧性都较高，适合制作易脆断的小型模具或承受冲击载荷较大的模具；T10A是最常用的钢材，是性能较好的代表性碳素工具钢，耐磨性也较高，经适当热处理可得到较高强度和一定韧性，合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的模具。

T8A淬透性、韧性等均优耐磨性也较高，适合制作小型拉伸、挤压模。

②低合金工具钢低合金工具钢，是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。

这样可以降低淬火冷却速度，减少热应力和组织应力，减少淬火变形及开裂倾向，钢的淬透性也明显提高。

用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、9CrWMn、9Mn2、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiMnSiMoV(代号GD)等。

CrWMn钢具有较好的淬透性，淬火变形小，但是其耐磨性、强韧性、变形要求等仍不能满足形状复杂的冷作模具的需要。

③高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2）具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。

高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高（大约在550HB左右）内应力较大，必须进行退火处理。

高碳高铬钢在回火过程中，会出现马氏体分解、碳化物聚集和残余奥氏体的转变。

工业生产中，常采用2～3次回火，以改善前次回火残余奥氏体转变为初生马氏体的韧性，从而提高钢的韧性。

Cr12 型钢强度和耐磨性较高，但其碳化物不均匀性比较严重，使用中脆断倾向很大，韧性较低。

综合力学性能要求更高的模具，常用的替代钢种是高速钢。

④高速钢高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热等工艺措施，可以有效地改善其韧性。

因此，高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作模具。

高速钢合金元素含量高，价格贵，工艺性能不佳，脆性较大，使其应用受到一定限制。

钨钼系高速钢，因其含碳化物分布较均匀，颗粒细小，W6Mo5Cr4V2钢的韧性优于W18Cr4V钢，故应用比较广泛。

常用碳钢的牌号和分类常用碳钢的牌号和分类碳钢是一种常见的金属材料，由铁和碳组成，其中碳的含量在0.05%至2.0%之间。

碳钢具有良好的可塑性、可焊性和机械性能，因此在各个领域都有广泛应用。

下面将介绍一些常用的碳钢牌号和分类。

1. 低碳钢低碳钢是碳含量较低的碳钢，一般在0.05%至0.25%之间。

低碳钢具有良好的可塑性和可焊性，但强度相对较低。

它常用于制造冷轧板、冷拔材料、焊接零件等。

常见的低碳钢牌号有：- Q195：中国标准的低碳钢牌号，广泛用于制造冷轧板、焊管等。

- ASTM A36：美国标准的低碳结构钢牌号，常用于建筑、桥梁等领域。

2. 中碳钢中碳钢的碳含量在0.25%至0.60%之间。

中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造机械零件、车轴等。

常见的中碳钢牌号有：- 45#：中国标准的中碳结构钢牌号，广泛用于制造机械零件、车轴等。

- ASTM 1045：美国标准的中碳结构钢牌号，常用于制造轴承、齿轮等。

3. 高碳钢高碳钢的碳含量在0.60%至2.0%之间。

高碳钢具有极高的强度和硬度，但可塑性较差。

它常用于制造刀具、弹簧等。

常见的高碳钢牌号有：- 65Mn：中国标准的高碳弹簧钢牌号，广泛用于制造弹簧、锯片等。

- ASTM 1095：美国标准的高碳工具钢牌号，常用于制造刀具、弹簧等。

4. 合金钢合金钢是在碳钢中添加其他元素形成的材料，以提高其特定性能。

合金元素可以是铬、镍、钼、锰等。

合金钢具有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，适用于制造高温设备、化工设备等。

常见的合金钢牌号有：- 40Cr：中国标准的合金结构钢牌号，常用于制造齿轮、曲轴等。

- ASTM 4140：美国标准的合金结构钢牌号，常用于制造大型机械零件、汽车零件等。

总结：以上介绍了一些常用的碳钢牌号和分类。

根据不同的需求和使用环境，选择合适的碳钢材料可以满足工程项目的要求。

在使用过程中，还需要注意材料的加工工艺和热处理方法，以确保材料的性能和质量。

工程材料学
3. 碳钢难以满足一些特殊的性能要求：例如化工部门要求钢材具有耐 酸不锈性能，仪表工业要求材料具有特殊的电磁性能，汽轮机制造部 门则要求钢材具有良好的高温强度等等，这些特殊的物理化学性能只 有采用合金钢才能满足。
合金钢就是在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使 用性能和工艺性能得以提高的以铁为基的合金即为合金钢。
工程材料学
名称 碳素结构钢 低合金高强度钢 易切削钢 碳素工具钢 (滚珠)轴承钢 焊接用钢 铆螺钢 船用钢 汽车大梁用钢 压力容器用钢
符号 位置
名称
Q
头 桥梁用钢
Q
头 锅炉用钢
Y
头 焊接气瓶用钢
T
头 车辆车轴用钢
G
头 机车车轴用钢
H
头 沸腾钢
ML 头 半镇静钢
国际符号
镇静钢
L
尾 特殊镇静钢
R
尾 质量等级
结构钢
碳素结构钢 低合金高强度结构钢 渗碳钢 调质钢 轴承钢 弹簧钢 ……
刃具钢
工具钢
模具钢
量具钢
不锈钢
特殊用途钢
耐热钢 耐磨钢
……
附件：炼钢工艺
炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属 夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和 硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采 用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。
工程材料学
（4）按冶炼方法分类
①按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧
吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉

1．何谓钢的球化退火，其目的是什么? 主要适用于哪些钢材?是使钢中碳化物球状化而进行的退火目的：降低硬度、改善切削加工性，为以后淬火做准备，减小工件淬火畸变和开裂；主要用于共析钢、过共析钢的锻轧件及结构钢的冷挤压件等。

2．简述淬火冷却方法(至少说出五种)。

1）水冷：用于形状简单的碳钢工件，主要是调质件；2）油冷：合金钢、合金工具钢工件。

3）延时淬火：工件在浸入冷却剂之前先在空气中降温以减少热应力；4）双介质淬火：工件一般先浸入水中冷却，待冷到马氏体开始转变点附近，然后立即转入油中缓冷；5）马氏体分级淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之浸入稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺。

用于合金工具钢及小截面碳素工具钢，可减少变形与开裂；6）热浴淬火：工件只浸入150-180℃的硝烟或碱浴中冷却，停留时间等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却；7）贝氏体等温淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之快冷到贝氏体转变温度区域（260-400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺。

用于要求变形小、韧性高的合金钢工件3．简述淬透性概念及其影响因素。

钢在淬火时能够获得马氏体的能力即钢被淬透的深度大小称为淬透性。

其影响因素有：1.亚共析钢含碳量↑，C曲线右移，过共析钢含碳量↑，C曲线左移；2.合金元素（除Co外）使C曲线右移；3.奥氏体化温度越高、保温时间越长，碳化物溶解越完全，奥氏体晶粒越粗大，使C曲线右移；4.原始组织越细，使C曲线右移，Ms点下降；5.拉应力加速奥氏体的转变，塑性变形也加速奥氏体的转变。

4．钢的回火分哪几类?说出低温回火的适用性(目的)。

（1）低温：150-250℃，用于工模具、轴承、齿轮等。

（2）中温：250-500℃，用于中等硬度的零件、弹簧等。

（3）高温：500-700℃，用于各种轴累、连杆、螺栓等。

合金工具钢简介合金工具钢是一种具有优异性能和高度可塑性的钢材。

它是通过向普通工具钢中添加不同的合金元素来改善其性能的。

合金工具钢具有优秀的硬化性能、高温稳定性和耐磨性，使其成为制造工业中不可或缺的材料。

本文将介绍合金工具钢的各种特性、应用领域以及其制造过程。

特性1.硬度：合金工具钢具有极高的硬度，可以耐受高度磨损和重负载的工作环境。

硬度通常通过在制造过程中控制合金元素的含量来调节。

2.耐腐蚀：合金工具钢具有良好的耐腐蚀性能，可以在潮湿和化学环境中长时间使用而不受损。

3.高温稳定性：合金工具钢在高温下保持其硬度和强度，因此适用于高温工作环境。

4.耐磨性：合金工具钢的表面经过特殊处理，能够抵御磨损和划伤，延长使用寿命。

应用领域合金工具钢由于其出色的特性，被广泛应用于以下领域：刀具制造合金工具钢通过其高硬度和耐磨性，成为制造切削工具的理想材料。

刀具制造行业包括切割刀、铣刀、钻头等工具，这些工具需要具有高度的耐磨性和稳定性，以保证长时间的使用。

合金工具钢的高硬度和耐腐蚀性，使其成为刀具制造的首选材料。

模具制造模具制造行业需要具备高度可塑性和耐用性的材料，以便制造各种复杂形状的产品。

合金工具钢由于其高温稳定性和耐磨性，非常适合用于制造模具。

模具制造行业通常需要制造注塑模具、压铸模具等，合金工具钢能够满足这些行业的要求。

轴承制造轴承制造行业需要材料具有高硬度和耐磨性，以减少摩擦和磨损。

合金工具钢能够满足轴承制造行业对材料的要求，使其成为轴承制造的常用材料。

合金工具钢的高硬度和良好的耐磨性，可以降低轴承部件的磨损率，延长轴承的使用寿命。

制造过程合金工具钢的制造过程包括以下步骤：1.原料选取：选择合适的钢材作为原料，通常选择含有适量碳元素的普通工具钢作为基材。

2.合金元素添加：根据具体应用需求和性能要求，向基材中添加适量的合金元素，如钼、钴、铬等。

添加合金元素可以改善钢材的硬度、热稳定性和耐腐蚀性。

3.熔炼：将原料和合金元素放入炉中进行高温熔炼，使其充分混合。

合金钢分类合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍等）合金化制成的钢材。

根据其化学成分和性能特点，合金钢可以分为几个不同的类型。

本文将对合金钢的分类进行详细介绍。

一、低合金钢低合金钢是含有较低合金元素含量的钢材，其主要合金元素为碳、锰、硅和铬等。

这种钢材具有良好的可焊性和可塑性，同时具备一定的强度和耐磨性。

低合金钢广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。

二、中合金钢中合金钢是含有中等合金元素含量的钢材，其主要合金元素包括铬、镍、钼、钒等。

中合金钢具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，常用于制造工具、轴承、齿轮等耐磨件，以及需要承受高温和高压环境的零件。

三、高合金钢高合金钢含有较高比例的合金元素，如铬、镍、钼、钛等。

这种钢材具有极高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时还具备优异的耐高温性能。

高合金钢常用于航空航天、核工程、化工设备等领域，对材料的强度和耐蚀性要求较高。

四、特殊合金钢特殊合金钢是指具有特殊性能和用途的合金钢，其合金元素种类和比例都有较大的差异。

这种钢材可以根据具体的需求进行合金化处理，以满足特定的工程要求。

特殊合金钢广泛应用于航空航天、能源、医疗器械等高端领域，具有重要的战略意义。

合金钢的分类主要依据其化学成分和性能特点，不同类型的合金钢具有不同的用途和应用范围。

通过合理选择合金元素的种类和比例，可以改善钢材的性能，提高其强度、硬度、耐腐蚀性等特点，从而满足不同工程的需求。

总结一下，合金钢根据合金元素的含量和种类可以分为低合金钢、中合金钢、高合金钢和特殊合金钢等几个主要类型。

每种类型的合金钢都有其独特的性能和应用领域，通过合适的合金化处理，可以满足不同工程的需要。

合金钢在现代工业中起着重要的作用，不断推动着科技的进步和社会的发展。

工具钢牌号表示方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。

－－碳素工具钢采用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示。

阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)。

a、普通含锰量碳素工具钢，在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。

例如：平均含碳量为0.80%的碳素工具钢，其牌号表示为“T8”。

b、较高含锰量的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。

例如：“T8Mn”。

c、高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加“A”。

例如：“T8MnA”。

－－合金工具钢和高速工具钢合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。

采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字，例如：平均含碳量为1.60%，含铬、钼，钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”；平均含碳量为0.85%，含钨、钼、铬、钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢，其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

若平均含碳量小于1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。

例如：平均含碳量为0.80%，含锰量为0.95%，含硅量为0.45%的合金工具钢，其牌号表示为“8MnSi”。

低铬(平均含铬量＜1.00%)合金工具钢，在含铬量(以千分之几计)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”。

塑料模具钢牌号表示方法塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外，其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌号表示方法相同。

例如：平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢，其牌号表示为“SM45”；平均含碳量为0.34%，含铬量为1.70%，含钼量为0.42%的合金塑料模具钢，其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。

轴承钢牌号表示方法轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类。

• 性能：塑韧性好，有良好的焊接性及冷 加工成形性能。
（二） 典型牌号
Q295：09MnV、09MnNb、 09Mn2、12Mn
Q345：12MnV、14MnNb、 16Mn、16MnRE、18Nb
Q390：15MnV、15MnTi、 16MnNb
通常在热轧后空冷， 或在正火状态下供货。
组织：F+P
高淬透性合金渗碳钢 18Cr2Ni4WA
热处理特点： 渗C+淬火+低温回火
组织：
表层 合金渗C体+回火M(高C)+少量A’
心部
低碳回火M T(或低碳回火M)+少量F
三、合金调质钢
经过调质处理（淬火+高温
回火）后使用的中碳合金结构钢。 主要用于制造受力复杂、要
求综合力学性能的重要零件如精密 机床的主轴、发动机的曲轴等等。
简 称 低 合 金 高 强 钢 (high strength low alloy steel ， HSLA steel)，广泛用于制造在大气和海 洋工作的大型焊接结构件，如建 筑结构、桥梁、车辆、船舶、输 油气管、压力容器等。
（一） 成分及性能特点
• 成分：wC≤0.2%, wMe ≤3% • 常加的合金元素：Mn、Ti、V、Nb、RE • 作用：强化F，细化晶粒，提高钢的强度。
（二） 典型牌号
低淬透性合金调质钢 40Cr、40MnB
中淬透性合金调质钢 35CrMo、38CrSi
高淬透性合金调质钢 38CrMoAl、40CrNiMoA
Байду номын сангаас
四、合金弹簧钢
是用来制造弹簧和 其它弹性零件的钢种。 如拖拉机和火车上的板 弹簧和螺旋弹簧。
弹性比功是关键。

钢种分类
普通碳素钢
碳素结构钢
碳素钢优质碳素钢
碳素工具钢
钢合金结构钢
合金结构钢弹簧钢
轴承钢量具刃具钢
耐冲击工具钢合金钢合金工具钢冷作模具钢
合金工具钢热作模具钢
高速钢无磁模具钢
塑料模具钢
不锈耐酸钢
特殊用途钢耐热不起皮钢
电热合金
钢种分类表1
炼钢方法分转炉钢
按炉衬材料又分酸性和碱性的，按送风方法又分底吹、侧吹和纯氧顶吹等几种平炉钢
一般多用碱性
电炉钢：又分碱性和酸性两种，还可分电弧炉钢、感应电炉、真空感应电炉，工业大量生产的主要用碱性电弧炉钢
钢种分类表2
常用钢材牌号表示方法
钢材料分类。

低碳钢简介低碳钢(low carbon steel)又称, 含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。

碳含量低于0.25％的，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。

它包括大部分和一部分，大多不经用于工程结构件，有的经参碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

特性低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。

因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。

这种钢材具有良好的。

碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，淬火处理可以改善其切削加工性。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。

当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳、氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。

低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。

低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。

这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。

它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。

形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的上有明显的上、下两个屈服点。

自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为。

不少冲压件往往因此而报废。

其防止方法有两种。

一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。

另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。

种类低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、、钢带或，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。

优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不i的机械零件。

退火炉的知识及正火退火的选择(五)33.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。

答：表面淬火一般适用于中碳钢（0.4～0.5%c）和中碳低合金钢（40cr、40mnb等），也可用于高碳工具钢，低合金工具钢（如t8、9mn2v、gcr15等）。

以及球墨铸铁等。

它是利用快速加热使钢件表面奥氏体化，而中心尚处于较低温度即迅速予以冷却，表层被淬硬为马氏体，而中心仍保持原来的退火炉退火、正火或调质状态的组织。

应用范围：（1）高频感应加热表面淬火应用于中小模数齿轮、小型轴的表面淬火。

（2）中频感应加热表面淬火主要用于承受较大载荷和磨损的零件，例如大模数齿轮、尺寸较大的曲轴和凸轮轴等。

(3)工频感应加热表面淬火工频感应加热主要用于大直径钢材穿透加热和要求淬硬深度深的大直径零件，例如火车车轮、轧辘等的表面淬火。

渗碳钢都是含0.15～0.25%的低碳钢和低碳合金钢，如20、20cr、20crmnti、20simnvb等。

渗碳层深度一般都在0.5～2.5mm。

钢渗碳后表面层的碳量可达到0.8～1.1%c范围。

渗碳件渗碳后缓冷到室温的组织接近于铁碳相图所反映的平衡组织，从表层到心部依次是过共析组织，共析组织，亚共析过渡层，心部原始组织。

渗碳主要用于表面受严重磨损，并在较大的冲载荷下工作的零件（受较大接触应力）如齿轮、轴类、套角等。

氮化用钢通常是含al、cr、mo等合金元素的钢，如38crmoala是一种比较典型的氮化钢，此外还有35crmo、18crni w等也经常作为氮化钢。

与渗碳相比、氮化工件具有以下特点：1）氮化前需经调质处理，以便使心部组织具有较高的强度和韧性。

2）表面硬度可达hrc65～72，具有较高的耐磨性。

3）氮化表面形成致密氮化物组成的连续薄膜，具有一定的耐腐蚀性。

4）氮化处理温度低，渗氮后不需再进行其它热处理。

氮化处理适用于耐磨性和精度都要求较高的零件或要求抗热、抗蚀的耐磨件。

工具钢种类有哪些？本文档由深圳机械展SIMM整理，详细介绍工具钢种类。

工具钢种类有哪些？在工业生产中，特别是在机械制造工业中，用于制造各种工具的钢，称为工具钢。

工具钢按其用途的不同，可分为刃具钢、模具钢和量具钢三大类。

按其化学成分的不同，又可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢三种。

碳素工具钢编号、性能及用途碳素工具钢中碳的质量分数在0.65~1.35%范围，属于高碳钢。

牌号表示:TXX XX表示钢中碳的平均含量的千分之几，比如：T8，表示平均碳含量为0.8%的碳素工具钢。

都是优质钢，质量更高时，通常在后面再加符号A，称为高级优质---成分特点：碳含量=0.65~1.35%，S、P杂质低。

性能特点:强度\硬度高,耐磨性好T 12 T10 为充分发挥其性能特点，必须进行热处理才能正常使用。

1.碳素工具钢碳素工具钢按其含碳量的不同，分为共析钢、亚共析钢和过共析钢。

(1)亚共析碳素工具钢：这种钢含碳量为0.65~0.74%，如T7钢。

这种钢经淬火及300~350℃回火后，具有较高的硬度、强度和韧性。

适用于制造切削软材料的工具(如木工工具)和受冲击作用的工具(如錾子、手锤、手剪及风动凿子等)。

(2)共析碳素工具钢：这种钢含碳量为0.75~0.84%。

如T8、T8Mn等。

具有较前者有更高的伴透性。

淬火后能获得均匀的组织。

其缺点是易过热，在较低温度(780~790℃)下，就会发生晶粒长大，使钢的强度和塑性降低。

淬火后有较大的应力，易于形成裂纹。

因而淬火温度应控制在770℃左右。

该钢只适宜制造在静力或冲击作用不大及受磨损而形状简单的工具。

如剪刀、冲头、木工工具和简单的模具等。

(3)过共析碳素工具钢：含碳量为0.85~1.30%，如T9~T12等。

这种钢淬火后能保持细晶拉，并有较多的残余奥氏体，因而具有较小的残余应力。

淬火后钢中有未溶解的碳化物，使其具有良好的耐磨性。

因此，这种钢适用于制造要求硬度高、耐磨性好的切削工具。

钢及钢产品分类引言钢是一种重要的材料，在建筑、制造、交通等各个行业中广泛应用。

钢的种类繁多，不同的钢材有着不同的化学成分和力学性能。

为了更好地了解钢及其产品，本文将介绍钢的分类方法，并对主要的钢产品进行详细介绍。

钢的分类根据化学成分和力学性能的不同，钢可以被分为多个类型。

以下是常见的钢分类方法：1. 碳钢碳钢是含有较高碳含量的钢材。

根据碳含量的不同，碳钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

低碳钢具有良好的可焊性和可塑性，广泛应用于制造行业。

中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造强度要求较高的零件。

高碳钢具有极高的硬度，常用于制造刀具和弹簧等。

合金钢是含有其他金属元素的钢材。

根据不同的合金元素，合金钢可以进一步细分为不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等。

不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，广泛用于食品加工、化工等领域。

耐热钢能够在高温环境下保持稳定的力学性能，适用于制造耐高温设备。

耐蚀钢具有良好的抗腐蚀性能，常用于海洋工程、化工等领域。

工具钢是用于制造工具的一类特殊钢材。

根据不同的用途，工具钢可以分为冷冲模具钢、热冲模具钢、切削工具钢等。

冷冲模具钢具有良好的切削性能和耐磨性，适用于制造冲模、剪切刀具等。

热冲模具钢具有良好的韧性和耐热性能，适用于制造热冲模具、压铸模具等。

切削工具钢具有高硬度和优秀的切削性能，广泛应用于制造刀具。

主要钢产品除了根据化学成分和力学性能进行分类外，钢材还可以根据不同的应用领域进行细分。

以下是一些主要的钢产品：1. 钢板钢板是常见的钢产品，广泛应用于建筑、制造等领域。

钢板可以分为热轧钢板和冷轧钢板。

热轧钢板具有较高的强度和韧性，适用于要求较高的结构零件。

冷轧钢板表面光滑，尺寸精确，广泛用于汽车制造、家电制造等领域。

2. 钢管钢管是制造行业中常见的管材，可以分为无缝钢管和焊接钢管。

无缝钢管具有良好的强度和密封性能，常用于石油、化工等领域。

焊接钢管制造工艺简单，成本较低，广泛应用于建筑、桥梁等领域。