第六章 工業(yè)用鋼

1、 第六章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼碳素鋼和和合金鋼合金鋼兩兩 大類。大類。碳素鋼碳素鋼是指是指含碳量低于含碳量低于2.11%2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金。合金鋼合金鋼是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎(chǔ)是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎(chǔ) 上上有意加入一定量合金元素有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合所獲得的鐵基合 金。金。 第一節(jié)第一節(jié) 鋼的分類及編號鋼的分類及編號一、鋼的分類一、鋼的分類1 1、按化學(xué)成分分、按化學(xué)成分分 中碳鋼中碳鋼 0.25%0.6%C高碳鋼高碳鋼 0.6%C低碳鋼低碳鋼 0.25%C低合金鋼低合金鋼 合金元素總量合金元素總量 5%中合金鋼中

2、合金鋼 合金元素總量合金元素總量 5%10%高合金鋼高合金鋼 合金元素總量合金元素總量 10%碳素鋼碳素鋼合金鋼合金鋼n2 2、按質(zhì)量分類、按質(zhì)量分類n鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來劃分的。鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來劃分的。n分為分為普通質(zhì)量鋼普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼和和特級優(yōu)質(zhì)鋼特級優(yōu)質(zhì)鋼。n3 3、按冶煉方法分：按冶煉方法分：平爐鋼平爐鋼（用平爐冶煉鋼）、（用平爐冶煉鋼）、轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐鋼鋼（用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼）（用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼）n4 4、按金相組織分按金相組織分n按按退火組織退火組織分：分：亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼 n按按正火組織正火組織分：珠光體鋼、貝氏

3、體鋼、馬氏體鋼、鐵分：珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼 5 5、按用途分類、按用途分類 工程用鋼工程用鋼 建筑、橋梁、船舶、車輛建筑、橋梁、船舶、車輛滲滲 碳碳 鋼鋼調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì) 鋼鋼彈彈 簧簧 鋼鋼滾動軸承鋼滾動軸承鋼耐耐 磨磨 鋼鋼機(jī)器用鋼機(jī)器用鋼結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 鋼鋼刃具鋼刃具鋼模具鋼模具鋼量具鋼量具鋼工工 具具 鋼鋼不銹鋼不銹鋼耐熱鋼耐熱鋼特特 殊殊 性性能能 鋼鋼n二、鋼的編號二、鋼的編號n我國鋼材的編號是采用我國鋼材的編號是采用漢語拼音字母、化學(xué)元素符號和阿漢語拼音字母、化學(xué)元素符號和阿拉伯?dāng)?shù)字拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法。相結(jié)合的方法。n1 1

4、、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度鋼nQ+Q+最低屈服強(qiáng)度值最低屈服強(qiáng)度值+ +質(zhì)量等級符號質(zhì)量等級符號+ +脫氧方法符號脫氧方法符號nQ Q表示表示“屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度”；屈服強(qiáng)度值單位是；屈服強(qiáng)度值單位是MPaMPa；n質(zhì)量等級符號為質(zhì)量等級符號為A A、B B、C C、D D、E E。由。由A A到到E E，其，其P P、S S含量依次含量依次下降，質(zhì)量提高。下降，質(zhì)量提高。n脫氧方法符號脫氧方法符號: : 沸騰鋼沸騰鋼F F；鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼Z Z；半鎮(zhèn)靜鋼；半鎮(zhèn)靜鋼b b；特；特殊鎮(zhèn)靜鋼殊鎮(zhèn)靜鋼TZTZ。n如碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號表示為如碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號表示為Q235AFQ23

5、5AF、Q235BZQ235BZ。n根據(jù)需要，根據(jù)需要，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用的牌號也可以采用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字兩位阿拉伯?dāng)?shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾表示平均含碳量的萬分之幾）和）和化學(xué)元素符號化學(xué)元素符號表示，如表示，如16Mn16Mn。l* *說明：通常情況下，說明：通常情況下，屈服強(qiáng)度值小屈服強(qiáng)度值小300MPa300MPa時(shí)時(shí)為為碳素碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼，大于大于300MPa300MPa時(shí)時(shí)為為低合金高強(qiáng)度鋼低合金高強(qiáng)度鋼。鋼橋梁鋼橋梁鋼板、鋼筋鋼板、鋼筋n2 2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼n牌號用牌號用兩位數(shù)字兩位數(shù)字表示。表示鋼平均含碳量的表示。表示鋼平

6、均含碳量的萬分之幾萬分之幾。n如如4545鋼鋼平均含碳量為萬分之四十五（即平均含碳量為萬分之四十五（即0.45%0.45%）的優(yōu)）的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。n* *說明：說明：n 含含MnMn量為量為0.7-1.0%0.7-1.0%時(shí)，在兩位數(shù)字后加元素符號時(shí)，在兩位數(shù)字后加元素符號“MnMn”，如，如40Mn40Mn。n 對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼, , 在鋼號后分別加字母在鋼號后分別加字母F F和和b b，如如08F08F、10b10b。n 高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加字母高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加字母A A，如，如20A20A。n3 3、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧

7、鋼n兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）+ +合金元素符號合金元素符號+ +該該元素百分含量數(shù)字元素百分含量數(shù)字+ +n當(dāng)合金元素的平均含量當(dāng)合金元素的平均含量小于小于1.50%1.50%時(shí)，只標(biāo)元素符號，時(shí)，只標(biāo)元素符號，不標(biāo)不標(biāo)含量含量；n當(dāng)合金元素的平均含量為當(dāng)合金元素的平均含量為1.50-2.49%1.50-2.49%、2.50-3.49%2.50-3.49%、3.50-3.50-4.49%4.49%、4.50-5.49%4.50-5.49%、時(shí)，在相應(yīng)的合金元素符號后標(biāo)時(shí)，在相應(yīng)的合金元素符號后標(biāo)2 2、3 3、4 4、5 5 等數(shù)字。如等數(shù)字。如

8、20CrNi320CrNi3。n高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母A A，如，如60Si2MnA60Si2MnA。n特級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母特級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母E E，如，如30CrMnSiE30CrMnSiE。n所有合金鋼的合金元素量標(biāo)法相同所有合金鋼的合金元素量標(biāo)法相同n4 4、工具鋼、工具鋼n 碳素工具鋼碳素工具鋼nT + T + 數(shù)字?jǐn)?shù)字nT T表示表示“碳素工具鋼碳素工具鋼” ” ；n數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾。n如如T8T8其平均含碳量為千分之八其平均含碳量為千分之八(0.8%C)(0.8%C)。n* *說明：碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)

9、說明：碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)量的。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加量的。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加“A”A”，如如T8AT8A。 銼銼刀刀板牙板牙絲錐絲錐n 合金工具鋼合金工具鋼n含碳量含碳量+ +合金元素符號合金元素符號+ +該元素百分含量該元素百分含量+ +n當(dāng)含碳量小于當(dāng)含碳量小于1.00%1.00%時(shí)，含碳量用一位數(shù)字標(biāo)明，這一時(shí)，含碳量用一位數(shù)字標(biāo)明，這一位位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾，如，如8MnSi.8MnSi.n當(dāng)含碳量大于當(dāng)含碳量大于1.00%1.00%時(shí)，不標(biāo)含碳量。時(shí)，不標(biāo)含碳量。* 高速鋼不標(biāo)含碳量，如高速鋼不標(biāo)含碳量，如W6Mo5Cr4V2(W6Mo5C

10、r4V2(含含0.85%C).0.85%C).* * * 含鉻量小于含鉻量小于1%1%時(shí)，在含鉻時(shí)，在含鉻量量( (以千分之一為單位以千分之一為單位) )前前加數(shù)字加數(shù)字“0”0”，如，如Cr06Cr06。n5 5、軸承鋼、軸承鋼nG+Cr+G+Cr+鉻含量鉻含量( (不標(biāo)含碳量不標(biāo)含碳量) )n“G”“G”表示表示“滾動軸承鋼滾動軸承鋼”。* * 鉻含量以千分之一為單位。鉻含量以千分之一為單位。n如如“GCr15”GCr15”的平均含鉻量為的平均含鉻量為1.5%1.5%。n滲碳軸承鋼牌號的表示方法滲碳軸承鋼牌號的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同，僅在牌與合金結(jié)構(gòu)鋼相同，僅在牌號 頭 部 加 字 母號

11、 頭 部 加 字 母 “ G ”G ” ， 如， 如“G20CrNiMo”G20CrNiMo”。 軸承軸承n6 6、不銹鋼和耐熱鋼、不銹鋼和耐熱鋼n含碳量含碳量+ +合金元素符號合金元素符號+ +該元素百分含量該元素百分含量+ +n含碳量以千分之一為單位含碳量以千分之一為單位。l含碳量的表示方法為：含碳量的表示方法為：l當(dāng)當(dāng)平均含碳量平均含碳量1.00%1.00%時(shí)，用時(shí)，用兩位數(shù)字兩位數(shù)字表示，如表示，如11Cr17(11Cr17(平均含碳量為平均含碳量為1.10%)1.10%)；不銹鋼鍋不銹鋼鍋鍋爐鍋爐n 當(dāng)當(dāng)1.0%1.0%平均含碳量平均含碳量0.1%0.1%時(shí)時(shí)，用，用一位數(shù)字表示一位

12、數(shù)字表示, ,如如2Cr132Cr13（平均含碳量為（平均含碳量為0.20%0.20%）n 當(dāng)當(dāng)0.1%0.1%含碳量上限含碳量上限 0.03% 0.03%時(shí)時(shí)，以，以“0”0”表示表示，如，如0Cr18Ni90Cr18Ni9（含碳量上限為（含碳量上限為0.08%0.08%）n 當(dāng)當(dāng)0.03%0.03%含碳量上限含碳量上限0.01%0.01%時(shí)（超低碳），時(shí)（超低碳），以以“03”03”表示，表示，如如03Cr19Ni10(03Cr19Ni10(含碳量上限為含碳量上限為0.03%0.03%）l 當(dāng)當(dāng)含碳量上限含碳量上限0. 01%0. 01%時(shí)時(shí)( (極低碳極低碳) )，以以“01”01”表示

13、表示，如如01Cr19Ni1101Cr19Ni11（含碳量上限（含碳量上限為為0.01%0.01%）。）。 不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀n7 7、鑄鋼、鑄鋼nZG + ZG + 兩位數(shù)字兩位數(shù)字nZGZG表示表示“鑄鋼鑄鋼”；n兩位數(shù)字表示平均含碳量兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾的萬分之幾, , 如如ZG25ZG25、鑄鋼件鑄鋼件 第二節(jié)第二節(jié) 鋼中的雜質(zhì)及合金元素鋼中的雜質(zhì)及合金元素一、雜質(zhì)元素對性能的影響一、雜質(zhì)元素對性能的影響l鋼中的雜質(zhì)一般是指鋼中的雜質(zhì)一般是指MnMn、SiSi、P P、S S。是由原料帶入。是由原料帶入或脫氧殘留的元素。或脫氧殘留的元素。 MnMn、SiSi：有利于改善鋼

14、的機(jī)械性能。：有利于改善鋼的機(jī)械性能。 S S：易使鋼熱脆。：易使鋼熱脆。 P P：易使鋼冷脆。：易使鋼冷脆。 必須嚴(yán)格控制在牌號規(guī)定的范圍之內(nèi)。必須嚴(yán)格控制在牌號規(guī)定的范圍之內(nèi)。n氣體元素氣體元素n N N：在常溫放置過程中鋼中過飽和在常溫放置過程中鋼中過飽和N N以以FeNFeN、FeFe4 4N N形式析出使鋼變脆形式析出使鋼變脆, , 稱稱時(shí)效脆化時(shí)效脆化。n O O：氧在鋼中以氧在鋼中以氧化物氧化物的形式存在，其與基的形式存在，其與基體結(jié)合力弱，不易變形，易成為疲勞裂紋源。體結(jié)合力弱，不易變形，易成為疲勞裂紋源。n H H：氫在鋼中以原子態(tài)溶解時(shí)，降低韌性，氫在鋼中以原子態(tài)溶解時(shí)，降

15、低韌性，引起引起氫脆氫脆。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時(shí)，會。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時(shí)，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，稱稱白點(diǎn)白點(diǎn)或或發(fā)裂發(fā)裂。n 對鋼中基本相的影響對鋼中基本相的影響n1 1、溶于鐵素體、溶于鐵素體, , 起固溶強(qiáng)化作用起固溶強(qiáng)化作用n非碳化物形成元素及過剩的碳化物形成元素都溶于鐵非碳化物形成元素及過剩的碳化物形成元素都溶于鐵素體，形成合金鐵素體素體，形成合金鐵素體. .nSiSi、MnMn對強(qiáng)度、硬度提高顯著。對強(qiáng)度、硬度提高顯著。CrCr、NiNi在適當(dāng)范圍內(nèi)在適當(dāng)范圍內(nèi)提高韌性。提高韌性。二、合金元素在鋼中的作用二、合金

16、元素在鋼中的作用n2 2、形成碳化物，起強(qiáng)化相作用、形成碳化物，起強(qiáng)化相作用n合金元素與碳的親和力從大到小的順序?yàn)椋汉辖鹪嘏c碳的親和力從大到小的順序?yàn)椋?TiTi、ZrZr、NbNb、V V、W W、MoMo、CrCr、MnMn、FeFe。n TiTi、NbNb、V V為強(qiáng)碳化物形成元素為強(qiáng)碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、，碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性高，如熔點(diǎn)、硬度、耐磨性高，如TiCTiC、VCVC等。等。n W W、MoMo、CrCr為中碳化物形成元素為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、，碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性較高，如熔點(diǎn)、硬度、耐磨性較高，如W W2 2C C等。等

17、。n MnMn、FeFe為弱碳化物形成元素為弱碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔，碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性較低，如點(diǎn)、硬度、耐磨性較低，如FeFe3 3C C等。等。n 對對Fe-FeFe-Fe3 3C C相圖的相圖的影響影響n1 1、對奧氏體相區(qū)的、對奧氏體相區(qū)的影響影響n NiNi、MnMn、CoCo、C C、N N等是擴(kuò)大奧氏體相等是擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素區(qū)的元素，使，使A A1 1、A A3 3點(diǎn)下降，點(diǎn)下降，A A4 4點(diǎn)上升。點(diǎn)上升。l當(dāng)當(dāng)MnMn 13%13%或或NiNi 9%9%時(shí)，時(shí)，S S點(diǎn)降到點(diǎn)降到00以下，室溫下為單以下，室溫下為單相奧氏體組織，稱相奧氏體組織，

18、稱奧氏體鋼奧氏體鋼。 錳對奧氏體相區(qū)的影響錳對奧氏體相區(qū)的影響n CrCr、MoMo、SiSi、TiTi、W W、AlAl等是縮小奧氏等是縮小奧氏體相區(qū)的元素體相區(qū)的元素，使，使A A1 1、A A3 3點(diǎn)上升，點(diǎn)上升，A A4 4點(diǎn)點(diǎn)下降。下降。n當(dāng)當(dāng)CrCr 13%13%時(shí)，奧氏時(shí)，奧氏體相區(qū)消失，室溫體相區(qū)消失，室溫下為單相鐵素體組下為單相鐵素體組織，稱織，稱鐵素體鋼鐵素體鋼。鉻對奧氏體相區(qū)的影響鉻對奧氏體相區(qū)的影響n2 2、對、對E E點(diǎn)和點(diǎn)和S S點(diǎn)位置的影響點(diǎn)位置的影響n所有合金元素均使所有合金元素均使E E點(diǎn)和點(diǎn)和S S點(diǎn)左移，點(diǎn)左移，即這兩點(diǎn)的含碳量下即這兩點(diǎn)的含碳量下降，使碳

19、含量比較低的鋼出現(xiàn)過共析組織（如降，使碳含量比較低的鋼出現(xiàn)過共析組織（如4Cr134Cr13）或共晶組織（如或共晶組織（如W18Cr4VW18Cr4V）。）。 n 對鋼中相變過程的影響對鋼中相變過程的影響n1 1、對奧氏體化的影響、對奧氏體化的影響n 對奧氏體形成速度的影響：除對奧氏體形成速度的影響：除NiNi、CoCo外，外，都減緩?qiáng)W氏體化過程。都減緩?qiáng)W氏體化過程。n 對奧氏體晶粒長大傾向的影響：對奧氏體晶粒長大傾向的影響：n碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大。碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大。nMnMn、P P促進(jìn)長大。促進(jìn)長大。n2 2、對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響、對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影

20、響n對對C C曲線和淬透性的影響：曲線和淬透性的影響：除除CoCo外外，凡溶入奧氏體的，凡溶入奧氏體的合金元素均使合金元素均使C C曲線曲線右移右移，淬透性提高淬透性提高。n常用提高淬透性的元素為常用提高淬透性的元素為MnMn、SiSi、CrCr、NiNi、B B。l 對對MsMs、MfMf點(diǎn)的影響：點(diǎn)的影響：除除CoCo、 AlAl外外, ,所有元素都所有元素都 使使MsMs、MfMf點(diǎn)下降。點(diǎn)下降。 n3 3、對回火轉(zhuǎn)變的影響、對回火轉(zhuǎn)變的影響n 提高回火穩(wěn)定性：提高回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱回火穩(wěn)定性。降的能力稱回火穩(wěn)定性。n合金元素能

21、阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。合金元素能阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。n 產(chǎn)生二次硬化產(chǎn)生二次硬化n含高含高W W、MoMo、CrCr、V V鋼淬火后回火時(shí)，由于析出細(xì)小彌鋼淬火后回火時(shí)，由于析出細(xì)小彌散的特殊碳化物及回火冷卻時(shí)散的特殊碳化物及回火冷卻時(shí)AA轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镸 M回回, ,使硬度不使硬度不僅不下降，反而升高的現(xiàn)象稱僅不下降，反而升高的現(xiàn)象稱二次硬化二次硬化。 n 防止第二類回火脆性防止第二類回火脆性n加加W W、MoMo可防止第二類回火脆性。可防止第二類回火脆性。 第三節(jié)第三節(jié) 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼n對結(jié)構(gòu)鋼的對結(jié)構(gòu)鋼的性能要求性能要求為：為：n使用性能使用性能以以強(qiáng)韌性強(qiáng)韌性

22、為主。為主。n工藝性能工藝性能以以可焊性、淬透性可焊性、淬透性為主。為主。n1 1、成分：、成分：0.4%C, P0.4%C, P、S S量及非金屬夾雜較多量及非金屬夾雜較多. .n2 2、性能：可焊性、塑性好。、性能：可焊性、塑性好。n3 3、熱處理：不進(jìn)行專門熱處理，熱軋空冷態(tài)下使用。、熱處理：不進(jìn)行專門熱處理，熱軋空冷態(tài)下使用。n4 4、使用狀態(tài)下組織：、使用狀態(tài)下組織：F+PF+Pn5 5、用途、用途n常以熱軋板、帶、棒及型鋼使用，用量約占鋼材總量的常以熱軋板、帶、棒及型鋼使用，用量約占鋼材總量的70%70%。n用于建筑結(jié)構(gòu)，適合焊接、鉚接、栓接等。用于建筑結(jié)構(gòu)，適合焊接、鉚接、栓接等

23、。一、碳素結(jié)構(gòu)鋼一、碳素結(jié)構(gòu)鋼n1 1、性能要求、性能要求n 高強(qiáng)度及足夠韌性。高強(qiáng)度及足夠韌性。n 良好的焊接性能。良好的焊接性能。 n 良好的耐蝕性及低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。良好的耐蝕性及低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。n2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)n 低碳：低碳：0.2%C.0.2%C.n 合金元素：主要合金元素：主要是是MnMn，還有少量，還有少量V V、TiTi、NbNb等。等。n MnMn的作用是強(qiáng)化鐵素體；增加珠光體的量。的作用是強(qiáng)化鐵素體；增加珠光體的量。n V V、TiTi、NbNb等起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用。等起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用。 n 另外加另外加CuCu、P P可提高耐蝕性；加可提高耐蝕

24、性；加RERE可提高韌性、?？商岣唔g性、疲勞極限，降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度。勞極限，降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度。二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼n3 3、熱處理：、熱處理：大多數(shù)熱軋空冷后使用。大多數(shù)熱軋空冷后使用。n4 4、使用狀態(tài)下組織：、使用狀態(tài)下組織：F+PF+Pn5 5、用途：、用途：nQ345Q345鋼鋼(16Mn)(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)。nQ390Q390鋼含鋼含V V、TiTi、NbNb，強(qiáng)度高，用于中等壓力的壓力容器。，強(qiáng)度高，用于中等壓力的壓力容器。nQ460Q460鋼含鋼含MoMo、B B，正火組織

25、為貝氏體，強(qiáng)度高，正火組織為貝氏體，強(qiáng)度高, ,用于石化中用于石化中溫高壓容器溫高壓容器. . 船舶船舶 橋梁橋梁 儲氣罐儲氣罐n1 1、性能要求、性能要求n 表硬里韌。表硬里韌。 n 良好的熱處理性能良好的熱處理性能, ,如淬透性和滲碳能力。如淬透性和滲碳能力。n2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)n 低碳：低碳：0.1-0.25%C0.1-0.25%Cn 合金元素作用：合金元素作用： n 提高淬透性：提高淬透性：CrCr、MnMn、NiNi、B B n 強(qiáng)化鐵素體：強(qiáng)化鐵素體：CrCr、MnMn、Ni Ni n 細(xì)化晶粒：細(xì)化晶粒：W W、MoMo、TiTi、V V三、滲碳鋼三、滲碳鋼n3 3、熱處

26、理特點(diǎn)、熱處理特點(diǎn)n滲碳件的加工工藝路線為：下料滲碳件的加工工藝路線為：下料鍛造鍛造正正火火機(jī)加工機(jī)加工滲碳滲碳淬火淬火+ +低溫回火低溫回火n正火目的為調(diào)整硬度，便于切削加工。正火目的為調(diào)整硬度，便于切削加工。n淬火溫度一般為：淬火溫度一般為： AcAc1 1+30-50+30-50。 n4 4、使用狀態(tài)下組織、使用狀態(tài)下組織n心部：心部：M M低碳低碳回回+F+Fn表層：表層：M M高碳高碳回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A(+A(少量少量) )；n5 5、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途n低淬透性鋼：低淬透性鋼：2020、20Cr20Cr。n用于受力小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷、凸輪軸

27、等。用于受力小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷、凸輪軸等?；钊N活塞銷凸輪軸凸輪軸n中 淬 透 性 鋼 ：中 淬 透 性 鋼 ：20CrMnTi20CrMnTi。用于用于中等載荷的耐磨中等載荷的耐磨件，如變速箱齒件，如變速箱齒輪。輪。n高 淬 透 性 鋼 ：高 淬 透 性 鋼 ：18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA。用用于大載荷的耐磨于大載荷的耐磨件，如柴油機(jī)曲件，如柴油機(jī)曲軸。軸。 變速齒輪變速齒輪柴油機(jī)曲軸柴油機(jī)曲軸n1 1、性能要求、性能要求n 良好的綜合力學(xué)性能良好的綜合力學(xué)性能. .n 良好的淬透性。良好的淬透性。n2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)n 中碳：中碳：0.30.30.5%C0.5

28、%Cn 合金元素作用：合金元素作用：n 提高淬透性提高淬透性: Mn: Mn、SiSi、CrCr、NiNi、B Bn 強(qiáng)化鐵素體強(qiáng)化鐵素體: Mn: Mn、SiSi、CrCr、NiNin 細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒: Ti: Ti、V Vn 防止第二類回火脆性防止第二類回火脆性: W: W、Mo Mo 四、調(diào)質(zhì)鋼四、調(diào)質(zhì)鋼n調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料鍛造鍛造退火退火粗加工粗加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精加工精加工裝配裝配n調(diào)質(zhì)目的：獲得良好綜合力學(xué)性能調(diào)質(zhì)目的：獲得良好綜合力學(xué)性能n使用狀態(tài)下的組織為使用狀態(tài)下的組織為：S S回回n為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后可進(jìn)行表面淬火或氮化。為提高表面耐

29、磨性，調(diào)質(zhì)后可進(jìn)行表面淬火或氮化。n4 4、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途n低淬透性鋼：低淬透性鋼： D D0 0油油3060mm, 60mm, 常用常用40CrNiMo, 40CrNiMo, 用于制造大截面用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。重載荷零件，如曲軸等。 連桿連桿 曲軸曲軸n1 1、性能要求、性能要求n 高的高的s s，s s/b b；高的；高的-1-1；足夠的韌性；足夠的韌性n 高的淬透性。高的淬透性。n2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)n 中高碳：碳素彈簧鋼為中高碳：碳素彈簧鋼為0.60.60.9%C0.9%C；合金彈簧鋼為；合金彈簧鋼為0.450.450.7%C 0.7%C n 合金

30、元素作用：合金元素作用： n 提高淬透性、強(qiáng)化鐵素體：提高淬透性、強(qiáng)化鐵素體：MnMn、SiSi、CrCrn 提高提高 s s/ / b b：SiSin 細(xì)化晶粒：細(xì)化晶粒：V V五、彈簧鋼五、彈簧鋼n3 3、熱處理及組織特點(diǎn)、熱處理及組織特點(diǎn)n 冷成型彈簧：冷拔冷成型彈簧：冷拔冷成型冷成型定型處理定型處理(250(250300)300)。用于用于 (10mm)10mm)n彈簧的表面質(zhì)量對其壽命影響很大。彈簧的表面質(zhì)量對其壽命影響很大。n提高表面質(zhì)量的方法提高表面質(zhì)量的方法: :n 防止表面脫碳；防止表面脫碳；n 避免表面缺陷；避免表面缺陷； n 進(jìn)行噴丸處理，使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。進(jìn)行噴丸處理，

31、使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。n5 5、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途nSiSi、MnMn彈簧鋼，如彈簧鋼，如65Mn65Mn、60Si2Mn60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。，用于制造較大截面彈簧。 nCrCr、V V彈簧鋼，如彈簧鋼，如50CrV50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。 大型熱卷彈簧大型熱卷彈簧汽車板簧汽車板簧l1 1、性能要求、性能要求 高而均勻的硬度和耐磨性。高而均勻的硬度和耐磨性。 高的高的 b b和接觸疲勞強(qiáng)度。和接觸疲勞強(qiáng)度。 足夠的韌性、淬透性和耐蝕性足夠的韌性、淬透性和耐蝕性. .l2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn) 高碳：高碳：0.95

32、0.951.10%C 1.10%C 合金元素：以合金元素：以CrCr為主為主, ,加入加入MnMn、SiSi。CrCr、MnMn、SiSi的主要作用是提高淬透性的主要作用是提高淬透性CrCr還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當(dāng)還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當(dāng)1.65%Cr1.65%Cr時(shí)時(shí), ,會因會因AA增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。n3 3 、熱處理和組織特點(diǎn)、熱處理和組織特點(diǎn)n滾動軸承鋼是過共析鋼。滾動軸承鋼是過共析鋼。n 熱處理：熱處理： 球化退火球化退火+ +淬火淬火+ +低溫回火低溫回火n 組織：組織： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物

33、+A(+A(少量少量) )n淬火后進(jìn)行冷處理淬火后進(jìn)行冷處理(-60 (-60 -80), -80), 可以減少可以減少AA、穩(wěn)、穩(wěn)定尺寸。定尺寸。 n4 4、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途n應(yīng)用最廣的是應(yīng)用最廣的是GCr15GCr15，大量用于大中型軸承；，大量用于大中型軸承；n大型軸承用大型軸承用GCr15SiMnGCr15SiMn。n這類鋼還可用于制造模具、量具等。這類鋼還可用于制造模具、量具等。圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承自動調(diào)心球軸承自動調(diào)心球軸承n是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼。只有是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼。只有ZGMn13ZGMn13一個(gè)鋼號。一個(gè)鋼號。n1

34、 1、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)n 高碳高碳：1.01.01.3%C1.3%C，以保持高耐磨性。，以保持高耐磨性。n 高錳高錳：111114%Mn14%Mn，以保證形成奧氏體組織。，以保證形成奧氏體組織。n2 2、熱處理及組織、熱處理及組織n鑄態(tài)組織為奧氏體鑄態(tài)組織為奧氏體+ +碳化物碳化物, , 性能硬而脆性能硬而脆. .n熱處理采用熱處理采用水韌處理水韌處理。即將鋼加熱到。即將鋼加熱到11001100，使碳化物溶，使碳化物溶入奧氏體，并進(jìn)行水淬。入奧氏體，并進(jìn)行水淬。n室溫組織為室溫組織為過飽和單相奧氏體過飽和單相奧氏體。七、七、n3 3、使用及用途、使用及用途n水韌處理后，韌性高，硬度低，使用時(shí)

35、必須伴隨著壓力和沖水韌處理后，韌性高，硬度低，使用時(shí)必須伴隨著壓力和沖擊作用。擊作用。n在壓力及沖擊作用下，表面奧氏體迅速加工硬化，形成馬氏在壓力及沖擊作用下，表面奧氏體迅速加工硬化，形成馬氏體并析出碳化物，使表面硬度提高到體并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500HB500550550，獲得高耐，獲得高耐磨性。而心部仍為奧氏體組織磨性。而心部仍為奧氏體組織, ,具有高耐沖擊能力。具有高耐沖擊能力。挖掘機(jī)斗齒挖掘機(jī)斗齒n高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求耐沖擊的零件。如拖拉機(jī)的履帶板、耐沖擊的零件。如拖拉機(jī)的履帶板、球磨機(jī)襯板、破碎機(jī)牙板、挖掘機(jī)球磨機(jī)襯板、破碎機(jī)牙板

36、、挖掘機(jī)鏟齒和鐵路轍岔等。鏟齒和鐵路轍岔等。球磨機(jī)襯板球磨機(jī)襯板鐵路轍岔鐵路轍岔破碎機(jī)顎板破碎機(jī)顎板第四節(jié)第四節(jié) 工具鋼工具鋼按用途分為按用途分為: :刃具鋼刃具鋼模具鋼模具鋼量具鋼量具鋼模具模具n一、刃具鋼一、刃具鋼n 性能要求性能要求n1 1、高硬度、高硬度 (HRC60),(HRC60),主要取決于含碳量。主要取決于含碳量。 n2 2、高耐磨性、高耐磨性 靠高硬度和析出細(xì)小均勻硬碳化物來靠高硬度和析出細(xì)小均勻硬碳化物來達(dá)到。達(dá)到。n3 3、高熱硬性、高熱硬性 即高溫下保持高硬度的能力。即高溫下保持高硬度的能力。n4 4、足夠的韌性、足夠的韌性 以防止脆斷和崩刃。以防止脆斷和崩刃。n 碳素

37、工具鋼碳素工具鋼n共有七個(gè)牌號：共有七個(gè)牌號：T7T7T13 T13 n1 1、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)：n高碳高碳(0.65(0.651.35%C)1.35%C)，隨含碳量提高，碳化物量增加，隨含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韌性下降。耐磨性提高，但韌性下降。n2 2、熱處理及組織、熱處理及組織n 熱處理：正火熱處理：正火+ +球化退火球化退火+ +淬火淬火+ +低溫回火低溫回火n球化退火目的：球化退火目的：n 降低硬度降低硬度, , 便于加工便于加工; ;n 為淬火作組織準(zhǔn)備。為淬火作組織準(zhǔn)備。 n 使用狀態(tài)下的組織：使用狀態(tài)下的組織： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A(+

38、A(少量少量) ) n3 3、用途、用途n由于碳素工具鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸由于碳素工具鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。的手工工具和低速刃具。 nT7-T9T7-T9：制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿：制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿子、錘子等。子、錘子等。木工鑿木工鑿木工鉆木工鉆nT10-T11T10-T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車刀等。nT12-T13T12-T13：制造耐磨工具，如銼刀、鋸條等：制造耐磨工具，如銼刀、鋸條等。絲錐絲錐銼刀銼刀手鋸條手鋸條鉆頭鉆頭l 低合金工具鋼低合

39、金工具鋼l由碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素由碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素(35)(35)形成。形成。 1 1、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)： 高碳：高碳：0.75-1.5%C0.75-1.5%C 合金元素作用合金元素作用 提高淬透性提高淬透性: Cr: Cr、MnMn、SiSi 提高耐回火性：提高耐回火性：SiSi 提高耐磨性、細(xì)化晶粒提高耐磨性、細(xì)化晶粒:W:W、V V 2 2、熱處理及組織、熱處理及組織 同碳素工具鋼，只是淬火介質(zhì)為油同碳素工具鋼，只是淬火介質(zhì)為油( (碳素工具鋼為水碳素工具鋼為水) )。 使用狀態(tài)下的組織為：使用狀態(tài)下的組織為： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A

40、(+A(少量少量) ) n3 3、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途n應(yīng)用最多的是應(yīng)用最多的是9SiCr9SiCr。用于制造形狀復(fù)雜、要求變用于制造形狀復(fù)雜、要求變形小的低速刃具，如絲錐、板牙等。形小的低速刃具，如絲錐、板牙等。 絲錐絲錐板牙板牙l 高速鋼高速鋼（俗稱風(fēng)鋼）（俗稱風(fēng)鋼） l制造高速切削刃具用鋼。制造高速切削刃具用鋼。1 1、性能特點(diǎn)、性能特點(diǎn): : 高熱硬性高熱硬性(600)(600)、高淬透性、高淬透性 2 2、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn) 高碳高碳: 0.70-1.5%C : 0.70-1.5%C 合金元素作用合金元素作用 提高淬透性：提高淬透性：CrCr 提高熱硬性、耐磨性提高熱硬性、

41、耐磨性: W: W、MoMo、V V 3 3、加工及熱處理、加工及熱處理n高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀萊高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀萊氏體與樹枝狀氏體與樹枝狀M+TM+T組成，脆性大且無法熱處理改善。組成，脆性大且無法熱處理改善。W18Cr4VW18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4VW18Cr4V鋼的退火組織鋼的退火組織W18Cr4VW18Cr4V鋼的淬火組織鋼的淬火組織鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。中。球化退火目的：降低硬度，便于切加工；為淬火作組織準(zhǔn)備。球化

42、退火目的：降低硬度，便于切加工；為淬火作組織準(zhǔn)備。退火后組織：退火后組織：S+S+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物 淬火目的淬火目的: : 獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高度高(1200)(1200)。淬火后組織：淬火后組織： M+M+未溶碳化物未溶碳化物(-10%)+A (20%)(-10%)+A (20%) 回火目的：主要為減少回火目的：主要為減少AA。消除內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定組織。常。消除內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定組織。常用用560560三次回火三次回火. .回火時(shí)的組織變化：回火時(shí)的組織變化： 析出析出W W、MoMo、V V的碳化物，產(chǎn)生二次硬的碳化物，產(chǎn)生二次硬化

43、?；?。 碳及合金元素含量下降，碳及合金元素含量下降，MsMs點(diǎn)上升，回火冷卻時(shí)，點(diǎn)上升，回火冷卻時(shí)，AA轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镸 M。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。W18Cr4VW18Cr4V鋼熱處理工藝示意圖鋼熱處理工藝示意圖W18Cr4V鋼淬火、回火后的組織鋼淬火、回火后的組織n4 4、使用狀態(tài)下組織、使用狀態(tài)下組織 M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A+A（少量）（少量）n5 5、常用鋼號及用途、常用鋼號及用途n常用鋼號常用鋼號為為W18Cr4V(18-4-1)W18Cr4V(18-4-1)和和W6Mo5Cr4V2(6-W6Mo5Cr4V2

44、(6-5-4-2)5-4-2)。n用于高速切削刃具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆用于高速切削刃具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等。頭等。車刀車刀銑刀銑刀高速鋼銑刀高速鋼銑刀n 冷作模具鋼冷作模具鋼n制造金屬冷成型模具鋼種制造金屬冷成型模具鋼種. .n1 1、性能要求、性能要求n 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。 n 足夠的強(qiáng)度和韌性。足夠的強(qiáng)度和韌性。n 良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）二、模具鋼二、模具鋼n2 2、常用鋼種、常用鋼種n 小尺寸、形狀簡單、受力不大的模具小尺寸、形狀簡單、受力不大的模具, , 可用碳素工具鋼和低合可用碳素工具鋼和低合金工具鋼制造

45、，如金工具鋼制造，如T8AT8A、9Mn2V9Mn2V、9SiCr9SiCr等。等。n 截面、受力大的冷模具用截面、受力大的冷模具用Cr12Cr12型冷作模具鋼制造型冷作模具鋼制造. .n 成分特點(diǎn)：高碳成分特點(diǎn)：高碳(1.4(1.42.3%C)2.3%C)；高鉻；高鉻(11.5(11.513%Cr)13%Cr)n合金元素作用：合金元素作用：n Cr Cr 提高淬透性；提高淬透性；n MoMo、V V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒。提高耐磨性，細(xì)化晶粒。n熱處理特點(diǎn)熱處理特點(diǎn) nCr12Cr12型模具鋼也是萊氏體鋼，需進(jìn)行鍛造、退火型模具鋼也是萊氏體鋼，需進(jìn)行鍛造、退火, ,目的同高速鋼。目的同高速鋼

46、。l最終熱處理為最終熱處理為: : 淬火淬火+ +低溫回火低溫回火l使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織: M: M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A(+A(少量少量) )l 典型牌號為典型牌號為Cr12Cr12和和Cr12MoVCr12MoV。用于制造冷沖模、擠壓模等。用于制造冷沖模、擠壓模等。n 熱作模具鋼熱作模具鋼n制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成型模具鋼種制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成型模具鋼種. .n1 1、性能要求、性能要求n 高溫下良好的綜合力學(xué)性能。高溫下良好的綜合力學(xué)性能。n 抗熱疲勞性能。抗熱疲勞性能。 n 高的淬透性和良好的導(dǎo)熱性。高的淬透性和良好的導(dǎo)熱性。n2 2、常用鋼種、常用

47、鋼種n 熱鍛模鋼熱鍛模鋼 5CrNiMo5CrNiMo、5CrMnMo5CrMnMon前者用于大型熱鍛模，后者用于中小型熱鍛模前者用于大型熱鍛模，后者用于中小型熱鍛模. .n成分特點(diǎn)、合金元素作用及熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。成分特點(diǎn)、合金元素作用及熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。n使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織: S: S回回n 壓鑄模鋼壓鑄模鋼n典型鋼號是典型鋼號是3Cr2W8V, 3Cr2W8V, 為過共析鋼為過共析鋼. .n中碳中碳(0.3-0.4%C), (0.3-0.4%C), 合金元素作用同高速鋼。合金元素作用同高速鋼。W W、CrCr提高抗熱提高抗熱疲勞性能疲勞性能. .n淬火淬火+ +回火后組織：回火

48、后組織： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A(+A(少量少量) )壓鑄模壓鑄模普通熱鍛模具普通熱鍛模具n制造各種量具用鋼。制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊如千分尺、卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)等。規(guī)、塞規(guī)等。三、量具鋼三、量具鋼卡尺卡尺塞規(guī)塞規(guī)千分尺千分尺n1 1、性能要求、性能要求n量具在使用過程中與被測零件接觸，承受摩擦和沖擊。量具在使用過程中與被測零件接觸，承受摩擦和沖擊。n 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。n 高的尺寸穩(wěn)定性。高的尺寸穩(wěn)定性。n 足夠的韌性。足夠的韌性。n2 2、量具用鋼、量具用鋼n 低碳鋼滲碳、中碳鋼表面淬火低碳鋼滲碳、中碳鋼表面淬火n 碳素工具鋼、低合金工具鋼碳素

49、工具鋼、低合金工具鋼 兩者用于尺寸小、形狀簡單、精度要求不高的量具。兩者用于尺寸小、形狀簡單、精度要求不高的量具。n 滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具. . n 不銹鋼用于制造接觸腐蝕介質(zhì)的量具。不銹鋼用于制造接觸腐蝕介質(zhì)的量具。 n3 3、量具鋼的熱處理特點(diǎn)、量具鋼的熱處理特點(diǎn)n 淬火前預(yù)備熱處理采用球化退火或調(diào)質(zhì)處理。淬火前預(yù)備熱處理采用球化退火或調(diào)質(zhì)處理。n 下限溫度淬火及冷處理。目的是減少下限溫度淬火及冷處理。目的是減少AA。n 長時(shí)間低溫時(shí)效，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低馬氏體的正長時(shí)間低溫時(shí)效，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低馬氏體的正方度。方度。量具量具

50、第五節(jié)第五節(jié) 特殊性特殊性能鋼能鋼 一、不銹鋼一、不銹鋼l在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。l 金屬的腐蝕金屬的腐蝕l金屬的腐蝕分金屬的腐蝕分化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕和和電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕。l 化學(xué)腐蝕是指金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕。l 電化學(xué)腐蝕是指金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕，是電化學(xué)腐蝕是指金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕，是 有電流參與作用的腐蝕。有電流參與作用的腐蝕。n防止電化學(xué)腐蝕的措施：防止電化學(xué)腐蝕的措施：n 獲得均勻的單相組織。獲得均勻的單相組織。 提高合金的電極電位。提高合金的電極電位。 使表面形成致密的鈍化膜。使表面形成致密的鈍化膜

51、。n 不銹鋼的成分特點(diǎn)不銹鋼的成分特點(diǎn)n1 1、低碳：碳高，則降低耐蝕性。、低碳：碳高，則降低耐蝕性。n2 2、CrCr：是提高耐蝕性的主要元素：是提高耐蝕性的主要元素n3 3、NiNi：獲得單相奧氏體組織。：獲得單相奧氏體組織。 n4 4、MoMo：耐有機(jī)酸腐蝕。：耐有機(jī)酸腐蝕。n5 5、Ti, NbTi, Nb: : 防止奧氏體鋼晶間腐蝕。防止奧氏體鋼晶間腐蝕。n晶間腐蝕晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大. .n它是由于它是由于CrCr2323C C6 6析出于晶界，使晶界附近析出于晶界，使晶界附近CrCr含量降到含量降到12%12%以下，以下

52、，在介質(zhì)在介質(zhì)n加加 TiTi、NbNb則先于則先于CrCr與與C C形成不易溶于奧氏體的碳化物形成不易溶于奧氏體的碳化物, , 避免避免晶界貧晶界貧CrCr。 晶間腐蝕晶間腐蝕n 常用不銹鋼常用不銹鋼n1 1、馬氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼n主要是主要是Cr13Cr13型不銹鋼型不銹鋼 鋼號為鋼號為1Cr13-4Cr131Cr13-4Cr13n隨含碳量提高，強(qiáng)度、硬度提高，耐蝕性下降隨含碳量提高，強(qiáng)度、硬度提高，耐蝕性下降. .n 1Cr13 1Cr13、2Cr132Cr13、3Cr133Cr13、n熱處理熱處理: : 淬火淬火+ +高溫回火高溫回火n使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織: S: S

53、回回n這三種鋼具有耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力學(xué)性這三種鋼具有耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力學(xué)性能。用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機(jī)葉片等。能。用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機(jī)葉片等。n 4Cr13 4Cr13n熱處理：淬火熱處理：淬火+ +低溫回火。低溫回火。n使用狀態(tài)下的組織：使用狀態(tài)下的組織：M M回回。n具有較高強(qiáng)度、硬度。用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療具有較高強(qiáng)度、硬度。用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療器械、量具等。器械、量具等。不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀不銹鋼量具不銹鋼量具n2 2、鐵素體不銹鋼、鐵素體不銹鋼n典型鋼號如典型鋼號如1Cr171Cr17等。等。 n 成分：高鉻低碳成

54、分：高鉻低碳n 無無相變，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。相變，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。n 組織：單相鐵素體組織：單相鐵素體n 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)n耐酸蝕，抗氧化能力強(qiáng)，塑性好。但有脆化傾向：耐酸蝕，抗氧化能力強(qiáng)，塑性好。但有脆化傾向：n 475475脆化脆化：加熱到：加熱到450-550450-550停留，產(chǎn)生脆化停留，產(chǎn)生脆化. .n再加熱到再加熱到600600快冷可消除?？炖淇上?。n 相脆化相脆化：n 在在600-800600-800長期加熱時(shí)，析出硬而脆的長期加熱時(shí)，析出硬而脆的 相。相。n(5)(5)用途：廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)的耐蝕件。用途：廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)的耐蝕件。n3 3、奧氏體不銹鋼、

55、奧氏體不銹鋼n主要是主要是18-818-8（18Cr-8Ni18Cr-8Ni）型不銹鋼。低碳高鉻。）型不銹鋼。低碳高鉻。n 性能特點(diǎn)：具有良好的耐蝕性，冷熱加工性及可焊性。高的塑性能特點(diǎn)：具有良好的耐蝕性，冷熱加工性及可焊性。高的塑韌性韌性, ,無磁性。無磁性。 n 熱處理：采用熱處理：采用固溶處理固溶處理。即加熱到。即加熱到11001100使碳化物溶解后水冷。使碳化物溶解后水冷。n組織為單相奧氏體。組織為單相奧氏體。n 常用鋼種常用鋼種n為為1Cr18Ni91Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti，廣泛用于化工設(shè)備及管道，廣泛用于化工設(shè)備及管道. .n 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕n奧

56、氏體不銹鋼易發(fā)生奧氏體不銹鋼易發(fā)生應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕。即在特定合金。即在特定合金- -環(huán)境體系中，應(yīng)力環(huán)境體系中，應(yīng)力與腐蝕共同作用引起的破壞。應(yīng)力腐蝕易在含與腐蝕共同作用引起的破壞。應(yīng)力腐蝕易在含ClCl的介質(zhì)中發(fā)生，的介質(zhì)中發(fā)生，裂紋為樹枝狀。裂紋為樹枝狀。 n4 4、其他類型不銹鋼、其他類型不銹鋼n（1 1）雙相不銹鋼）雙相不銹鋼n典型鋼號如典型鋼號如0Cr26Ni5Mo20Cr26Ni5Mo2、03Cr18Ni5Mo3Si203Cr18Ni5Mo3Si2等。這類鋼的等。這類鋼的組織由奧氏體和鐵素體兩相組成，其晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕組織由奧氏體和鐵素體兩相組成，其晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向小，強(qiáng)韌性和可焊性較好，可用于制造化工、化肥設(shè)傾向小，強(qiáng)韌性和可焊性較好，可用于制造化工、化肥設(shè)備及管道，海水冷卻的熱交換設(shè)備等。備及管道，海水冷卻的熱交換設(shè)備等。 n（2 2）沉淀硬化不銹鋼）沉淀硬化不銹鋼n典型鋼號：典型鋼號：0Cr17Ni7Al0Cr17Ni7Al、 0Cr15Ni7Mo2Al0Cr15Ni7Mo2Al，經(jīng)固溶、二次，經(jīng)固溶、二次加熱及時(shí)效處理后，組織為在奧氏體馬氏體基體上分布加熱及時(shí)效處理后，組織為在奧氏體馬氏體基體上分布著彌散的金屬間化合