第一章鋼的合金化基礎

1、第一章第一章 鋼的合金化基礎鋼的合金化基礎主講：黃麗紅主講：黃麗紅主要內(nèi)容0. 前言前言1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)鋼中合金元素及其分類依據(jù)2. 合金元素對鋼的作用合金元素對鋼的作用3. 鋼的強化機制鋼的強化機制4. 改善鋼塑性和韌性的途徑改善鋼塑性和韌性的途徑5. 合金元素對鋼相變的影響合金元素對鋼相變的影響6. 鋼的冶金質(zhì)量鋼的冶金質(zhì)量0 前言合金化：加入適當元素改變金屬性能的方法。合金化：加入適當元素改變金屬性能的方法。合金元素、合金鋼合金元素、合金鋼（主要元素：（主要元素：Cr、Ni、Mo、W、V 常存元素：常存元素：Mn、Si ）注意：合金元素不一定直接影響鋼性能，大部注意：合金元

2、素不一定直接影響鋼性能，大部分是由于影響分是由于影響相變相變過程。過程。低合金鋼低合金鋼 合金元素總量合金元素總量 5%中合金鋼中合金鋼 合金元素總量合金元素總量 510%高合金鋼高合金鋼 合金元素總量合金元素總量 10%（1）雜質(zhì)元素（）雜質(zhì)元素（impurity- element）常存雜質(zhì)常存雜質(zhì) 冶煉殘余，由脫氧劑帶入。冶煉殘余，由脫氧劑帶入。 Mn、Si、Al；S、P難清除難清除。隱存雜質(zhì)隱存雜質(zhì)偶存雜質(zhì)偶存雜質(zhì) 生產(chǎn)過程中形成，生產(chǎn)過程中形成， 微量元素微量元素O、H、N等。等。 與煉鋼時的礦石、廢鋼有關(guān)，與煉鋼時的礦石、廢鋼有關(guān)， 如如Cu、Sn、Pb、Cr等。等。1. 鋼中合金元

3、素及其分類依據(jù) 熱脆性熱脆性 S FeS(低熔點低熔點989)；？ 冷脆性冷脆性 P Fe3P（硬脆）；硬脆）； ？ 氫氫 脆脆 H 白點。白點。（2）合金元素（）合金元素（alloying-element） 為合金化目的加入，其加入量有一定范圍為合金化目的加入，其加入量有一定范圍的元素稱為合金元素。的元素稱為合金元素。 鋼中常用合金元素：鋼中常用合金元素： Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti等。等。1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)一、合金元素在鋼中的分布一、合金元素在鋼中的分布第二周期：第二周期：B、C、N；第三周期：第三周期：Al、Si第四周期：第四周期：Ti、V、Cr、Mn、Co、

4、Ni、Cu、第五周期：第五周期：Zr、Nb、Mo第六周期：第六周期：W第七周期：稀土元素、第七周期：稀土元素、TaS、P一般為雜質(zhì)元素一般為雜質(zhì)元素1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)一、合金元素在鋼中的分布一、合金元素在鋼中的分布合金元素的存在形式合金元素的存在形式（溶于鋼中或形成新相），主要（溶于鋼中或形成新相），主要包括：包括：溶于鐵素體、奧氏體或馬氏體中，形成固溶體；溶于鐵素體、奧氏體或馬氏體中，形成固溶體；溶入基體溶入基體形成強化相；形成強化相；(形成碳化物或金屬間化合物形成碳化物或金屬間化合物)-強化相強化相形成非金屬夾雜物；（氧化物、氮化物或硫化物形成非金屬夾雜物；（氧化物、氮化物或硫

5、化物等）等）第二相第二相以游離狀態(tài)存在。以游離狀態(tài)存在。單質(zhì)單質(zhì)取決于種類特點、含量、冶煉方法及熱處理工藝等取決于種類特點、含量、冶煉方法及熱處理工藝等合金元素在鋼中的存在形合金元素在鋼中的存在形式式固溶體固溶體化合物化合物游離態(tài)游離態(tài)固溶體固溶體碳化物碳化物金屬間化合物金屬間化合物非金屬夾雜物非金屬夾雜物合金滲碳體合金滲碳體特殊碳化物特殊碳化物合金元素在鋼中的存在形式例：形成合金例：形成合金F 合金元素溶入合金元素溶入F后，由于后，由于原子半徑原子半徑和和晶晶格類形格類形的差異，必然引起晶格畸變，產(chǎn)生的差異，必然引起晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化，使的強度、硬度固溶強化，使的強度、硬度，而塑、韌，而

6、塑、韌性略有下降。性略有下降。P、Si、Mn、Ni是是顯著顯著的的強化元素強化元素。固溶體固溶體固溶于固溶于F、A、M中中Ni、Si、Co、Mn、Cr、Mo、W它是合金元素溶入滲碳體中并置換部分鐵它是合金元素溶入滲碳體中并置換部分鐵原子而形成的碳化物。原子而形成的碳化物。(Fe , Me)3CMe代表代表Mn、Cr等合金元素。等合金元素。合金滲碳體比一般滲碳體穩(wěn)定，合金滲碳體比一般滲碳體穩(wěn)定，硬度高硬度高，所以可以所以可以提高耐磨性提高耐磨性。合金滲碳體合金滲碳體如（如（Fe,Mn)3C、 （Fe,Cr)3C、（、（Fe,Mo)3C、 （Fe,W)3C、等、等由中強或強由中強或強碳化物形成元碳

7、化物形成元素形成的碳化物。其共同特點素形成的碳化物。其共同特點是：是：熔點高熔點高、硬度高硬度高、穩(wěn)定性穩(wěn)定性高高、很難溶入中。很難溶入中。特殊碳化物特殊碳化物VC、TiC、NbC、ZrC、WC、MoC 、 W2C、 Mo2C、 Cr23C6、 Cr3C7、 Fe3Mo3C、 Fe3W3C、金屬間化合物金屬間化合物FeS、FeCr、Ni3Al、 Ni3Ti、 Fe2W非金屬夾雜物非金屬夾雜物Al2O3、AlN、 SiO2、 TiO2 、MnS游離態(tài)游離態(tài)如如Pb、Cu等等*合金元素改善鋼的熱處理工藝性能合金元素改善鋼的熱處理工藝性能除Mn，（P）外，所有合金元素都阻礙鋼在加熱時A晶粒的長大，尤

8、其是Ti、V、Nb、Zr、Al等，可形成C、N化物，阻礙晶界遷移，細化晶粒。P21王曉敏 工程材料學1. 細化奧氏體晶粒細化奧氏體晶粒除除Co外，固溶于外，固溶于A中中的合金元素的合金元素總是不同程度的增加穩(wěn)定性，延緩總是不同程度的增加穩(wěn)定性，延緩的轉(zhuǎn)變，使的轉(zhuǎn)變，使C曲線右移，淬透性提曲線右移，淬透性提高。高。合金鋼可選擇油淬，高合金鋼甚合金鋼可選擇油淬，高合金鋼甚至空冷即可獲得至空冷即可獲得M組織。組織。Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B2. 提高淬透性提高淬透性除除Co、Al外，外，所有合金元素所有合金元素降降低低Ms 、Mf增加殘余奧氏體含量，按作用由增加殘余奧氏體含量，按作用由強到弱：

9、強到弱：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si2. 提高淬透性提高淬透性3. 提高回火抗力，產(chǎn)生二次硬化，提高回火抗力，產(chǎn)生二次硬化，防止第二類回火脆性防止第二類回火脆性回火抗力是指淬火鋼在回火過程中抵抗回火抗力是指淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力，又稱硬度下降的能力，又稱回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性。合金元素合金元素固溶于淬火固溶于淬火M中中可減慢碳的擴可減慢碳的擴散，阻礙碳化物從過飽和固溶體中析出，散，阻礙碳化物從過飽和固溶體中析出，推推遲遲M的分解的分解，延緩硬度下降延緩硬度下降，因此，合金鋼，因此，合金鋼具有較高的回火抗力。具有較高的回火抗力。在相同回火溫度下，含碳在相同回火溫度下，含碳量相同的

10、合金鋼的硬度較量相同的合金鋼的硬度較碳鋼高。碳鋼高。在要求相同硬度條件下，在要求相同硬度條件下，合金鋼的回火溫度高，合金鋼的回火溫度高，塑韌性好。塑韌性好。1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)二、合金元素的分類二、合金元素的分類1、與鐵的相互作用、與鐵的相互作用（1）奧氏體（）奧氏體（austenite）形成元素：形成元素：C、N、Mn、Cu、Ni、Co、W等，等，(優(yōu)先分布于奧氏體中優(yōu)先分布于奧氏體中)奧氏體形成能力奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu% （2）鐵素體（）鐵素體（ferrite）形成元素：形成元素：Cr、V、Si、Al、Ti、Mo、W等，等，(優(yōu)先

11、分布于鐵素體中優(yōu)先分布于鐵素體中)1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)二、合金元素的分類二、合金元素的分類2、與碳的相互作用、與碳的相互作用（1）非碳化物形成元素：）非碳化物形成元素：Al、Si、Cu、Ni、P等，等，(易溶于奧氏體或鐵素體中或形成夾雜易溶于奧氏體或鐵素體中或形成夾雜)（2）碳化物形成元素：）碳化物形成元素：Cr、V、Ti、Mo、 Zr、Nb等，等，(形成碳化物或溶于固溶體中形成碳化物或溶于固溶體中)1. 鋼中合金元素及其分類依據(jù)二、合金元素的分類二、合金元素的分類3、對奧氏體層錯能的影響分類、對奧氏體層錯能的影響分類（1）提高奧氏體層錯能的元素：）提高奧氏體層錯能的元素：Cu、Ni

12、、C等；等；（2）降低奧氏體層錯能的元素：）降低奧氏體層錯能的元素： Mn、 Cr、Ru(釕釕)、Ir(銥銥)等。等。層錯是一種晶體缺陷，它破壞了晶體排列的周期性，層錯是一種晶體缺陷，它破壞了晶體排列的周期性，引起能量升高。產(chǎn)生單位面積的層錯所需能量為引起能量升高。產(chǎn)生單位面積的層錯所需能量為“層錯能層錯能” 。（。（層錯能愈小，出現(xiàn)層錯的幾率愈大層錯能愈小，出現(xiàn)層錯的幾率愈大）一、一、MeMe和和FeFe的作用的作用 純純Fe Fe-C相圖的變化特點。相圖的變化特點。Me和和Fe的作用：的作用：1、穩(wěn)定化元素穩(wěn)定化元素使使A3，A4，區(qū)擴大區(qū)擴大a) 與與區(qū)無限固溶區(qū)無限固溶 Ni、Mn、C

13、o 開啟開啟區(qū)區(qū) 量大時，量大時， 室溫為室溫為相；相；b) 與與區(qū)有限固溶區(qū)有限固溶 C、N、Cu 擴大擴大區(qū)。區(qū)。2. 合金元素與鐵碳的相互作用及其對奧氏體層錯能的影響2、穩(wěn)定化元素穩(wěn)定化元素使使A3，A4，區(qū)縮小區(qū)縮小a) 完全封閉完全封閉區(qū)區(qū) Cr、V、 W、Mo、Ti Cr、V與與-Fe完全互溶，量大時完全互溶，量大時相相 W、Mo、Ti 等部分溶解等部分溶解b) 縮小縮小區(qū)區(qū) Nb等。等。穩(wěn)定穩(wěn)定相相 A形成元素，穩(wěn)定形成元素，穩(wěn)定相相 F形成元素。形成元素。(a) Ni，Mn，Co (b) C，N，Cu (c) Cr，V (d) Nb,B等等 圖1 合金元素和Fe的作用狀態(tài) 1.

14、2 鐵基固溶體鐵基固溶體一、置換固溶體一、置換固溶體 合金元素在鐵點陣中的固溶情況合金元素在鐵點陣中的固溶情況 MeTiVCrMnCoNiCuCN溶溶解解度度Fe7(1340)無無限限無無限限376100.20.020.1Fe0.681.412.8*無無限限無無限限無無限限8.52.062.8注：有些元素的固溶度與C量有關(guān) 不同元素的固溶情況是不同的。為什么不同元素的固溶情況是不同的。為什么? ?簡單地說：這與合金元素在元素周期表中的位置有關(guān)。簡單地說：這與合金元素在元素周期表中的位置有關(guān)。 常用合金元素點陣結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和原子半徑常用合金元素點陣結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和原子半徑第四第四周期周期TiV

15、CrMnFeCoNiCu點陣點陣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)bccbccbccbcc或fccfcc/hcpfccfcc電子電子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)235567810原子半徑原子半徑/nm0.1450.1360.1280.1310.1270.1260.1240.128R，%14.27.10.83.10.82.40.8注：注：1 1、電子結(jié)構(gòu)是、電子結(jié)構(gòu)是3 3d d層電子數(shù)；層電子數(shù)；2 2、原子半徑是配位數(shù)、原子半徑是配位數(shù)1212的數(shù)值的數(shù)值 （1）Ni、Mn、Co與與-Fe的點陣結(jié)構(gòu)、原子的點陣結(jié)構(gòu)、原子 半徑和電子結(jié)構(gòu)相似半徑和電子結(jié)構(gòu)相似無限固溶；無限固溶；（2）Cr、V與與-Fe的點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和的點陣結(jié)構(gòu)、原

16、子半徑和 電子結(jié)構(gòu)相似電子結(jié)構(gòu)相似無限固溶；無限固溶；（3）Cu和和-Fe點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑相近，點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑相近， 但電子結(jié)構(gòu)差別大但電子結(jié)構(gòu)差別大有限固溶；有限固溶；（4）原子半徑對溶解度影響：）原子半徑對溶解度影響：R8%， 可以形成無限固溶；可以形成無限固溶；15%，形成有限，形成有限 固溶；固溶； 15%，溶解度極小。，溶解度極小。結(jié)結(jié)論論 合金元素的固溶規(guī)律，合金元素的固溶規(guī)律， 即即Hume-Rothery規(guī)律規(guī)律 決定組元在置換固溶體中的溶解決定組元在置換固溶體中的溶解度因素是點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電度因素是點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子因素，無限固溶必須使這些因素子因素，無限固

17、溶必須使這些因素相同或相似相同或相似. . 有限固溶有限固溶 C、N、B、O等等 溶解度溶解度溶劑金屬點陣結(jié)構(gòu)溶劑金屬點陣結(jié)構(gòu)：同一溶劑金屬不：同一溶劑金屬不 同點陣結(jié)構(gòu)，溶解度是不同的同點陣結(jié)構(gòu)，溶解度是不同的 如如-Fe與與-Fe 。溶質(zhì)原子大小溶質(zhì)原子大?。簉，溶解度溶解度。 N溶解度比溶解度比C大大 : RN=0.071nm， RC=0.077nm。 間隙位置間隙位置 優(yōu)先占據(jù)有利間隙位置優(yōu)先占據(jù)有利間隙位置 畸變?yōu)樽钚??；優(yōu)樽钚　?間隙位置總是沒有被填滿間隙位置總是沒有被填滿 最小自由能原理。最小自由能原理。 二、間隙固溶體二、間隙固溶體二、二、MeMe和碳（氮）的作用和碳（氮）的

18、作用 （一）鋼中常見的碳化物（一）鋼中常見的碳化物 K類型、大小、形狀和分布對鋼的性能有很類型、大小、形狀和分布對鋼的性能有很重要的作用。重要的作用。 非非K形成元素：形成元素：Ni、Si、Al、Cu等等 K形成元素：形成元素： Ti、Zr、Nb、V；W、Mo、Cr；Mn、Fe （由強到弱排列）由強到弱排列）鋼中常見的鋼中常見的K類型有：類型有： M3C：滲碳體，正交點陣；滲碳體，正交點陣； M7C3：例例Cr7C3，復雜六方復雜六方 ； M23C6：例例Cr23C6，復雜立方復雜立方 ； M2C：例例Mo2C、W2C。密排六方密排六方 ； MC：例例VC、TiC，簡單面心立方點陣簡單面心立方

19、點陣 ； M6C：不是一種金屬不是一種金屬K。復雜六方點陣復雜六方點陣 。 K也有空位存在也有空位存在 ；可形成復合；可形成復合K , 如如(Cr,Fe,Mo，)7C3 復雜點陣結(jié)構(gòu)：復雜點陣結(jié)構(gòu)：M23C6 、M7C3 、M3C。 特點：硬度特點：硬度、熔點較低，穩(wěn)定性較差；熔點較低，穩(wěn)定性較差； 簡單點陣結(jié)構(gòu)：簡單點陣結(jié)構(gòu)：M2C、MC。又稱間隙相。又稱間隙相。 特點：硬度高，熔點高，穩(wěn)定性好。特點：硬度高，熔點高，穩(wěn)定性好。 M6C型型不屬于金屬型的碳化物不屬于金屬型的碳化物, 復雜結(jié)構(gòu)，復雜結(jié)構(gòu)， 性能特點接近簡單點陣結(jié)構(gòu)。性能特點接近簡單點陣結(jié)構(gòu)。1 1、K K類型類型 K類型與類型

20、與Me的原子半徑有關(guān)。的原子半徑有關(guān)。 各元素的各元素的r rc c/r/rMeMe的值如下的值如下： Me Fe Mn Cr V Mo W Ti Nb rc/rMe 0.61 0.60 0.61 0.57 0.56 0.55 0.53 0.53 （二）（二）K K形成的一般規(guī)律形成的一般規(guī)律 rc/rMe 0.59 復雜點陣結(jié)構(gòu)，如復雜點陣結(jié)構(gòu)，如Cr、Mn、Fe ，形成形成Cr7C3、Cr23C6、Fe3C、Mn3C等形式的等形式的K； rc/rMe 0.59 簡單結(jié)構(gòu)相，如簡單結(jié)構(gòu)相，如Mo、W、V、Ti等，形成等，形成VC等等MC型，型，W2C等等M2C型型 。 Me量少時，形成復合量

21、少時，形成復合K，如如（Cr, M）23C6型型 。2 2、相似者相溶、相似者相溶 完全互溶：原子尺寸、電化學因素均相似。完全互溶：原子尺寸、電化學因素均相似。 如如Fe3C，Mn3C (Fe,Mn)3C；TiC VC。 有限溶解：一般有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成復合都能溶解其它元素，形成復合K 如如Fe3C中可溶入一定量的中可溶入一定量的Cr、W、V等等. 最大值為最大值為 20%Cr， 2%W，1.1%，Mn 1.8%時，時，鋼的塑韌性將有較大的下降。鋼的塑韌性將有較大的下降。C、N固溶強化效應最大。固溶強化效應最大。 2 2、位錯強化、位錯強化 2/1ddK表達式表達式 機理機

22、理 位錯密度位錯密度 位錯交割、纏結(jié)，位錯交割、纏結(jié)， 有效地阻止了位錯運動有效地阻止了位錯運動 鋼強度。鋼強度。 對對bcc晶體，位錯強化效果較好晶體，位錯強化效果較好效果效果 在強化的同時，同樣也降低了伸長在強化的同時，同樣也降低了伸長率，提高了韌脆轉(zhuǎn)變溫度率，提高了韌脆轉(zhuǎn)變溫度TK途徑：途徑：細化晶粒：細化晶粒：晶界數(shù)量增加，位錯數(shù)量增加；宜加入晶界數(shù)量增加，位錯數(shù)量增加；宜加入細化晶粒的合金元素細化晶粒的合金元素Al、Nb、V、Ti等（晶界強化）等（晶界強化）形成第二相粒子：形成第二相粒子：位錯遇到第二相粒子會繞過時，位錯遇到第二相粒子會繞過時，位錯數(shù)量增多；宜加入強碳化物形成元素位錯

23、數(shù)量增多；宜加入強碳化物形成元素V、Ti、W、Mo、Nb等等促進淬火效應：促進淬火效應：淬火后獲得板條淬火后獲得板條M，位錯形亞結(jié)構(gòu)；，位錯形亞結(jié)構(gòu)；宜加入提高淬透性元素宜加入提高淬透性元素Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等等降低層錯能：降低層錯能：使位錯易于擴展和形成層錯，位錯交使位錯易于擴展和形成層錯，位錯交互作用增加，滑移困難，加入降低層錯能的元素互作用增加，滑移困難，加入降低層錯能的元素Mn、 Cr、Ru、Ir等等3 3、晶界強化、晶界強化2/1dKgg表達式表達式機理機理 晶粒越細晶粒越細 晶界、亞晶界越多晶界、亞晶界越多 有效有效阻止位錯運動，產(chǎn)生位錯塞積強化。阻止位錯運動，產(chǎn)生位

24、錯塞積強化。效果效果 鋼的強度，鋼的強度，塑性和韌度塑性和韌度這是最理想的強化途徑這是最理想的強化途徑. 著名的著名的Hall-petch公式公式 式中，式中，d為晶粒直徑，為晶粒直徑，Kg為系數(shù)為系數(shù)4 4、第二相強化、第二相強化1PPKpgdS02 . 0表達式表達式機理機理 微粒第二相微粒第二相釘扎釘扎位錯運動位錯運動強化效果。強化效果。 主要有切割機制和繞過機制。在鋼中主主要有切割機制和繞過機制。在鋼中主要是繞過機制。要是繞過機制。 兩種情況：回火時彌散沉淀析出強化，兩種情況：回火時彌散沉淀析出強化， 淬火時殘留第二相強化。淬火時殘留第二相強化。效果效果有效提高強度，但稍降低塑韌性。有

25、效提高強度，但稍降低塑韌性。鋼強度表達式鋼強度表達式小結(jié)：小結(jié)：工程上屈服強度是四種強化機制共同作用的結(jié)果。工程上屈服強度是四種強化機制共同作用的結(jié)果。iis00 派納力；派納力；i 某種強化機制引起的屈服強度增加量某種強化機制引起的屈服強度增加量 對結(jié)構(gòu)鋼，晶界強化和沉淀強化貢獻對結(jié)構(gòu)鋼，晶界強化和沉淀強化貢獻最大。合金鋼與最大。合金鋼與C C鋼的強韌性差異，主要鋼的強韌性差異，主要不在于不在于MeMe本身的強化作用，而在于本身的強化作用，而在于MeMe對鋼對鋼相變過程的影響，并且相變過程的影響，并且MeMe的良好作用，只的良好作用，只有在進行合適的熱處理條件下才能充分得有在進行合適的熱處理

26、條件下才能充分得到發(fā)揮。到發(fā)揮。需要充分理解需要充分理解塑性和韌性是對變形和斷裂的綜合描述。塑性和韌性是對變形和斷裂的綜合描述。與應力集中、應力緩和、能量吸收及消散、加工硬化與應力集中、應力緩和、能量吸收及消散、加工硬化及裂紋的形成和擴散有關(guān)。及裂紋的形成和擴散有關(guān)。塑性塑性plastic：靜拉伸時，斷后伸長率和斷面收縮率靜拉伸時，斷后伸長率和斷面收縮率表示；表示；韌性韌性toughness ：斷裂前吸收能量和進行塑性變形斷裂前吸收能量和進行塑性變形的能力。包括：變形和斷裂吸收功、沖擊韌度的能力。包括：變形和斷裂吸收功、沖擊韌度K、斷裂韌性斷裂韌性KIC、韌脆轉(zhuǎn)變溫度、韌脆轉(zhuǎn)變溫度Tk通常以通

27、常以沖擊強度的大小沖擊強度的大小來衡量。來衡量。4. Me對鋼塑韌性的影響 一、改善鋼塑性的基本途徑一、改善鋼塑性的基本途徑塑性指標：塑性指標：n均勻真應變（均勻真應變（u）：）：表征均勻塑性變形能力的大?。槐碚骶鶆蛩苄宰冃文芰Φ拇笮?；主要取決于塑性失穩(wěn)是否易于出現(xiàn)。主要取決于塑性失穩(wěn)是否易于出現(xiàn)。n總真應變（總真應變（T = u + p ）：）：表征鋼的極限塑性變表征鋼的極限塑性變形的能力。形的能力。 p：頸縮后的變形，取決于微孔坑或：頸縮后的變形，取決于微孔坑或微裂紋形成的能力。微裂紋形成的能力。 途徑：提高均勻塑性的同時，盡量避免或推遲微孔坑途徑：提高均勻塑性的同時，盡量避免或推遲微孔坑

28、的形成，防止裂紋擴展。的形成，防止裂紋擴展。二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素包括：包括： 強化機制強化機制溶質(zhì)原子的影響溶質(zhì)原子的影響 固溶強化固溶強化晶粒大小的影響晶粒大小的影響 晶界強化晶界強化第二相的影響第二相的影響 第二相強化第二相強化位錯的影響位錯的影響 位錯強化位錯強化二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素1）溶質(zhì)原子的影響：）溶質(zhì)原子的影響：在在-Fe中，加入合金元素，塑性降低。強化元素量中，加入合金元素，塑性降低。強化元素量增加，塑性降低。增加，塑性降低。（間隙式溶質(zhì)原子（間隙式溶質(zhì)原子C、N使塑性下降成都遠高于置使塑性下降成都遠高于置換式溶質(zhì)原子，其

29、中換式溶質(zhì)原子，其中Mn、Si使塑性損失最大，使塑性損失最大，且加入量越多，均勻應變越低。）且加入量越多，均勻應變越低。）在在-Fe中，一般塑性在一定溶質(zhì)含量處出現(xiàn)最大值。中，一般塑性在一定溶質(zhì)含量處出現(xiàn)最大值。（見圖（見圖1.5）二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素2）晶粒大小的影響：）晶粒大小的影響：細化晶粒的元素可改變鋼的極限塑性。因為：晶細化晶粒的元素可改變鋼的極限塑性。因為：晶粒尺寸減小，應力集中減弱，推遲微孔坑的形粒尺寸減小，應力集中減弱，推遲微孔坑的形成。成。工具鋼合金化的主要的出發(fā)點工具鋼合金化的主要的出發(fā)點二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素3）第二相

30、的影響）第二相的影響: (第二相強化第二相強化) 極限塑性極限塑性(T)第二相粒子通過本身斷裂、或與基體的界面開裂，成第二相粒子通過本身斷裂、或與基體的界面開裂，成為誘發(fā)微孔坑的部位。為誘發(fā)微孔坑的部位。n第二相數(shù)量越多，易形成微孔坑；第二相數(shù)量越多，易形成微孔坑；n第二相尺寸越大，越低；第二相尺寸越大，越低；n粒子呈針狀或片狀對粒子呈針狀或片狀對T危害較大，球狀時危害較小；危害較大，球狀時危害較小；n第二相粒子均勻分布時對第二相粒子均勻分布時對T危害較小，沿晶界分布危害較危害較小，沿晶界分布危害較大。大。因此，第二相粒子應為球狀、細小、均勻、彌散的分因此，第二相粒子應為球狀、細小、均勻、彌散

31、的分布。（發(fā)揮彌散強化的作用）布。（發(fā)揮彌散強化的作用）二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素3）第二相的影響）第二相的影響: 第二相粒子包括：硫化物、碳化物、氧化物第二相粒子包括：硫化物、碳化物、氧化物硫化物和氧化物易于使微孔坑在早期形成；硫化物和氧化物易于使微孔坑在早期形成；碳化物能在微孔坑形成之前經(jīng)受較大變形，對極限碳化物能在微孔坑形成之前經(jīng)受較大變形，對極限塑性危害較小。塑性危害較小。因此，改善鋼塑性可以對第二相粒子控制因此，改善鋼塑性可以對第二相粒子控制二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素3）第二相的影響）第二相的影響: 第二相粒子強化時，改善塑性的方法：第二相

32、粒子強化時，改善塑性的方法：控制碳化物數(shù)量、尺寸、形狀和分布；控制碳化物數(shù)量、尺寸、形狀和分布； （可以通過合金化與回火、球化處理等方式，使碳化物呈球（可以通過合金化與回火、球化處理等方式，使碳化物呈球狀、細小、均勻、彌散分布）狀、細小、均勻、彌散分布）減少鋼中夾雜物數(shù)量，控制夾雜物形態(tài)。減少鋼中夾雜物數(shù)量，控制夾雜物形態(tài)。(減少鋼中硫和氧含量，并使其氧化物呈球狀；加入減少鋼中硫和氧含量，并使其氧化物呈球狀；加入Ca、Zr或稀土元素，與鋼形成難溶硫化物，鑄錠時以小顆粒析或稀土元素，與鋼形成難溶硫化物，鑄錠時以小顆粒析出。出。)二、影響鋼塑性的主要因素二、影響鋼塑性的主要因素4）位錯的影響：）位

33、錯的影響：位錯密度增加，塑性降低。位錯密度增加，塑性降低。如：在鋼強化時，如有間隙原子如：在鋼強化時，如有間隙原子C、N會釘扎位錯會釘扎位錯（碳氮等小原子偏聚在位錯下，使位錯穩(wěn)定化碳氮等小原子偏聚在位錯下，使位錯穩(wěn)定化），），阻礙位錯運動，降低塑性。阻礙位錯運動，降低塑性。 此時，加入少量此時，加入少量Ti、V、Nb等微量元素固定間隙原等微量元素固定間隙原子，使之不向位錯處偏聚，可一定程度改善塑性。子，使之不向位錯處偏聚，可一定程度改善塑性。 （1）影響韌性的因素影響韌性的因素 強化強化因素因素 一般情況，鋼強度一般情況，鋼強度塑韌塑韌, 稱為稱為強韌強韌性轉(zhuǎn)變矛盾性轉(zhuǎn)變矛盾。除細化組織強化外

34、，其它強。除細化組織強化外，其它強化因素都會不同程度地化因素都會不同程度地韌性。韌性。 危害最大是間隙固溶；危害最大是間隙固溶； 沉淀強化較小沉淀強化較小,但對強化貢獻較大。但對強化貢獻較大。合金合金元素元素 Ni韌性韌性；Mn在少量時也有效果；其它在少量時也有效果；其它常用元素都在不同程度上常用元素都在不同程度上韌性韌性4. Me對鋼塑韌性的影響 晶粒晶粒度度 細晶既細晶既S，又又TK, 即即 韌性韌性 最佳組織因素。最佳組織因素。第二第二相相 K韌性。韌性。K 小、勻、圓、適量小、勻、圓、適量 工藝努力方向。工藝努力方向。 雜質(zhì)往往是形變斷裂的孔洞形成核心，雜質(zhì)往往是形變斷裂的孔洞形成核心

35、， 提高鋼的冶金質(zhì)量是必須的。提高鋼的冶金質(zhì)量是必須的。雜質(zhì)雜質(zhì) 合金元素對鐵素體合金元素對鐵素體 沖擊韌度的影響沖擊韌度的影響 晶粒大小對強度、韌脆轉(zhuǎn)晶粒大小對強度、韌脆轉(zhuǎn) 變溫度變溫度TK的影響的影響（2）提高鋼韌性的合金化途徑提高鋼韌性的合金化途徑 1）細化晶粒、組織）細化晶粒、組織 Ti、Nb、V、W、Mo； 2）回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性 強強K形成元素形成元素 ； 3）改善基體韌性）改善基體韌性 Ni ； 4）細化細化K 適量適量Cr、V，使使K細小均布細小均布 ； 5）回脆回脆 W、Mo ； 6）在保證強度水平下，適當）在保證強度水平下，適當含含C量量. 冶金質(zhì)量。冶金質(zhì)量。 思考題：

36、思考題： 有些零件為什么要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，而不直接用有些零件為什么要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，而不直接用正火態(tài)正火態(tài)? ?5.1 Me5.1 Me對對Fe-CFe-C相圖的影響相圖的影響一、對一、對S、E點的影響點的影響 A形成元素均使形成元素均使S、E點向點向左下方左下方移動，移動， F形成元素使形成元素使S、E點向點向左上方左上方移動。移動。 S點左移點左移意味著共析意味著共析C量減小量減小 ； E點左移點左移意味著出現(xiàn)萊氏體的意味著出現(xiàn)萊氏體的C量降低量降低 。合金元素對共析溫度的影響 合金元素對共析碳量的影響 5. Me對鋼相變的影響 二、對臨界點的影響二、對臨界點的影響 A形成元素形成元素Ni、M

37、n等使等使A1（A3）線向下移動；線向下移動； F形成元素形成元素Cr、Si等使等使A1（A3）線向下移動。線向下移動。三、對三、對-Fe區(qū)的影響區(qū)的影響 A形成元素形成元素Ni、Mn等使等使-Fe區(qū)擴大區(qū)擴大鋼在室鋼在室溫下也為溫下也為A體體 奧氏體鋼；奧氏體鋼； F形成元素形成元素Cr、Si等使等使-Fe區(qū)縮小區(qū)縮小鋼在高溫鋼在高溫下仍為下仍為F體體 鐵素體鋼。鐵素體鋼。 鉻對鋼鉻對鋼區(qū)的影響區(qū)的影響 錳對鋼錳對鋼區(qū)的影響區(qū)的影響 5.2 5.2 合金鋼的加熱合金鋼的加熱A A化化 一、一、K K在在A A中的溶解規(guī)律中的溶解規(guī)律 基基本本規(guī)規(guī)律律 1）K穩(wěn)定性越好，溶解度就越??；穩(wěn)定性越

38、好，溶解度就越小； 2）溫度）溫度，溶解度，溶解度， 沉淀析出；沉淀析出； 3）K穩(wěn)定差的先溶解穩(wěn)定差的先溶解 ; 4）A中有弱中有弱K形成元素，則會形成元素，則會C 活度活度ac ， K的溶解；非的溶解；非K形成元素（如形成元素（如Ni）則相則相 反反,ac，K的溶解。如：較多的溶解。如：較多Mn的存在的存在 使使VC的溶解溫度從的溶解溫度從1100降至降至900。 碳（氮）化物在奧氏體中的溶解度與加熱溫度的關(guān)系碳（氮）化物在奧氏體中的溶解度與加熱溫度的關(guān)系 二、二、A體均勻化體均勻化 A體剛形成時，體剛形成時，C和和Me的分布是不均勻的的分布是不均勻的. 合金鋼加熱均勻化與碳鋼相比有什么區(qū)

39、別合金鋼加熱均勻化與碳鋼相比有什么區(qū)別 ?三、三、A體晶粒長大體晶粒長大 1）Ti、Nb、V，W、Mo晶粒長大；晶粒長大； 2）C、N、B晶粒長大；晶粒長大； 3）Ni、Co、Cu作用不大作用不大 。5.3 5.3 過冷過冷A A體的分解體的分解一、過冷一、過冷A A體的穩(wěn)定性體的穩(wěn)定性 過冷過冷A A體穩(wěn)定性實際上有兩個意義：孕育期和體穩(wěn)定性實際上有兩個意義：孕育期和相變速度。孕育期的物理本質(zhì)是新相形核的難易相變速度。孕育期的物理本質(zhì)是新相形核的難易程度，轉(zhuǎn)變速度主要涉及新相晶粒的長大。程度，轉(zhuǎn)變速度主要涉及新相晶粒的長大。1）Ni、Si和和Mn，大致保持大致保持 C鋼的鋼的“C”線形狀，使

40、線形狀，使 “C”線向右作不同程度的移動；線向右作不同程度的移動；2） Co不改變不改變“C”線，但使線，但使“C”線左移；線左移；3）K形成元素，使形成元素，使“C”線右移，且改變形狀。線右移，且改變形狀。 Me不同作用，使不同作用，使“C”曲線出現(xiàn)不同形狀，大致曲線出現(xiàn)不同形狀，大致 有五種。有五種?！癈”C”曲線五種形狀曲線五種形狀 常用合金元素對奧氏體等常用合金元素對奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響溫轉(zhuǎn)變曲線的影響 ( (上左上左) ) 強強K形成元素形成元素 ( (上右上右) ) 中、弱中、弱K形成元素形成元素 ( (下左下左) ) 非非K形成元素形成元素 圖例圖例1-1-綜合合金化提高過冷

41、綜合合金化提高過冷 的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性圖例圖例2-2-綜合合金化提高過冷綜合合金化提高過冷 的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性二、過冷二、過冷A A體的體的P P、B B轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變 P轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變 ：需要：需要C和和Me都擴散都擴散 ； 綜合影響順序：綜合影響順序：Mo、W、Mn、Cr、Ni、Si 貝氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變 ：C原子作短程擴散，原子作短程擴散，Me幾乎沒有幾乎沒有擴散。擴散。 影響順序：影響順序：MnMn、CrCr、NiNi、SiSi ，而而W W、MoMo等影等影響很小。響很小。三、三、MeMe對對MsMs的影響的影響 各種各種Me對對Ms位置的影響程度是不同的。位置的影響程度是不同的。 5.45.4 合

42、金鋼的回火轉(zhuǎn)變合金鋼的回火轉(zhuǎn)變一、一、M M分解分解 低溫回火：低溫回火：C和和Me擴散較困難，擴散較困難，Me影響不大影響不大 中溫以上：中溫以上：Me活動能力增強，對活動能力增強，對M分解產(chǎn)生不分解產(chǎn)生不同程度影響同程度影響: 1）Ni、Mn的影響很?。坏挠绊懞苄?； 2）K形成元素阻止形成元素阻止M分解，其程度與它們分解，其程度與它們與與C的親和力大小有關(guān)。這些的親和力大小有關(guān)。這些Meac，阻止了阻止了滲碳體的析出長大；滲碳體的析出長大； 3）Si比較特殊：比較特殊： Fe和和C的的結(jié)合力結(jié)合力 ,ac -FeXC的形核、長大的形核、長大Si能溶于能溶于，不溶于不溶于Fe3C，Si要從要

43、從中出去中出去 Fe3C。 效果效果: 含含2% Si能使能使M分解溫度從分解溫度從260提高到提高到350以上以上4 4）合金鋼回火時）合金鋼回火時M M中含中含C C量變化規(guī)律量變化規(guī)律基基本本規(guī)規(guī)律律 滲碳體形成開始溫度與合金化無關(guān)；滲碳體形成開始溫度與合金化無關(guān)； 含非碳化物形成元素（含非碳化物形成元素（SiSi除外）的合金除外）的合金 鋼（線鋼（線2 2）和）和C C鋼（線鋼（線1 1）規(guī)律相同；）規(guī)律相同； 在相同回火溫度在相同回火溫度Tt下，合金鋼馬氏體中含下，合金鋼馬氏體中含 C量要比量要比C鋼的高，如圖中的鋼的高，如圖中的C3 C1，2 ； 不同合金中，馬氏體中析出特殊碳化物

44、不同合金中，馬氏體中析出特殊碳化物 的溫度的溫度TK是不同的，線是不同的，線3的下降幅度也是的下降幅度也是 不同的。不同的。 回火時馬氏體中回火時馬氏體中C量的變化量的變化 二、回火時二、回火時K K的形成的形成 各元素明顯開始擴散的溫度為：各元素明顯開始擴散的溫度為： Me Si Mn Cr Mo W V T, 300 350 400500 500 500550 1）K長大長大 聚集溫度：聚集溫度：M3C型，型，350 400；其它；其它K ，450 600； 2）K成分變化和類型轉(zhuǎn)變成分變化和類型轉(zhuǎn)變K轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變 -FeXC Fe3C M3C 亞穩(wěn)特殊亞穩(wěn)特殊K特殊特殊K T, 500 能否

45、形成特殊能否形成特殊K，取決于取決于: Me性質(zhì)、性質(zhì)、NM/NC比值；比值； T和和t 。 釩鋼（釩鋼（0.3C,2.1V）在在1250淬火不同溫度回淬火不同溫度回火火2h，碳化物成分、結(jié)構(gòu)和硬度的變化碳化物成分、結(jié)構(gòu)和硬度的變化 3）特殊特殊K的形成的形成 原位析出：原位析出：M 0 + M3C MXCY ( M7C3 , M23C6 ) 異位析出異位析出 ：M P + M3C 0 + MXCY ( MC ,M2C ) 特殊特殊K析出析出 二次硬化，直接析出二次硬化，直接析出 貢獻最大貢獻最大 三、回火脆性三、回火脆性 1、第、第1類回火脆性類回火脆性 脆性脆性特征特征 不可逆；不可逆；

46、與回火后冷速無關(guān)；與回火后冷速無關(guān)； 晶界脆斷。晶界脆斷。 產(chǎn)生產(chǎn)生原因原因Me作用作用 Fe3C薄膜在晶界形成；薄膜在晶界形成； 雜質(zhì)元素雜質(zhì)元素P、S、Bi等偏聚晶界，等偏聚晶界， 晶界強度。晶界強度。 Mn、Cr脆性；脆性；V、Al改善脆性；改善脆性； Si 脆性溫度區(qū)脆性溫度區(qū).2 2、第、第2 2類回火脆性類回火脆性 脆性脆性特征特征 可逆；可逆； 回火后慢冷產(chǎn)生，快冷抑制；回火后慢冷產(chǎn)生，快冷抑制； 晶界脆斷晶界脆斷 .產(chǎn)生產(chǎn)生原因原因 雜質(zhì)雜質(zhì)Sb、S、As或或N、P等偏聚晶界；等偏聚晶界； 形成網(wǎng)狀或片狀化合物形成網(wǎng)狀或片狀化合物,晶界強度。晶界強度。 高于回脆溫度，雜質(zhì)擴散離

47、開晶界或化高于回脆溫度，雜質(zhì)擴散離開晶界或化合物分解；快冷抑制雜質(zhì)元素擴散。合物分解；快冷抑制雜質(zhì)元素擴散。Me作用作用 N、O、P、S、As、Bi等是脆化劑；等是脆化劑； Mn、Ni與雜質(zhì)元素共偏聚，是促進劑；與雜質(zhì)元素共偏聚，是促進劑； Cr促進其它元素偏聚，助偏劑；促進其它元素偏聚，助偏劑； Mo、W、Ti抑制其它元素偏聚，清除劑抑制其它元素偏聚，清除劑一、鋼一、鋼的的分類分類1、按化學成分分、按化學成分分 中碳鋼中碳鋼 0.250.6%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%中合金鋼中合金鋼 合金元素總量合金元素總量 510%

48、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* 鋼的分類與牌號鋼的分類與牌號鋼鋼 類類碳碳 素素 鋼鋼合合 金金 鋼鋼PSPS普通質(zhì)量鋼普通質(zhì)量鋼0.0450.0450.0450.045優(yōu)優(yōu) 質(zhì)質(zhì) 鋼鋼0.0350.0350.0350.035高級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼0.0300.0300.0250.025特級優(yōu)質(zhì)鋼特級優(yōu)質(zhì)鋼0.0250.0200.0250.0152、按質(zhì)量分、按質(zhì)量分鋼的質(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。分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼.根據(jù)現(xiàn)行標準，各質(zhì)量等級

49、鋼的磷、硫含量如下：根據(jù)現(xiàn)行標準，各質(zhì)量等級鋼的磷、硫含量如下： 3、按冶煉方法、按冶煉方法分分轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼平爐煉鋼平爐煉鋼平爐鋼平爐鋼轉(zhuǎn)爐鋼轉(zhuǎn)爐鋼電爐鋼電爐鋼 按按 爐爐 別別 分分沸騰鋼沸騰鋼：脫氧不充分，澆注時脫氧不充分，澆注時C C與與OO反應發(fā)反應發(fā)鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼：脫氧充分，組織致密，成材率低。脫氧充分，組織致密，成材率低。半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼：介于前兩者之間。介于前兩者之間。生生沸騰。這種鋼成材率高，但不致密。沸騰。這種鋼成材率高，但不致密。按脫氧程度分按脫氧程度分特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼4、按金相組織分、按金相組織分珠光體鋼珠光體鋼貝氏體鋼貝氏體鋼馬氏體鋼馬氏體鋼鐵素體鋼鐵素體鋼奧氏體

50、鋼奧氏體鋼萊氏體鋼萊氏體鋼 按正火組織分按正火組織分亞共析鋼亞共析鋼共析鋼共析鋼 過共析鋼過共析鋼 按退火組織分按退火組織分電弧爐煉鋼電弧爐煉鋼5、按用途分、按用途分 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 鋼鋼機器用鋼機器用鋼結(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 鋼鋼擠壓模具擠壓模具二、鋼的編號二、鋼的編號我國鋼材的編號是采用我國鋼材的編號是采用漢漢語拼音字母、化學元素符語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字號和阿拉伯

51、數(shù)字相結(jié)合的相結(jié)合的方法。方法。采用漢語拼音字母表示鋼采用漢語拼音字母表示鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法時，一般從代和工藝方法時，一般從代表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的漢表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母語拼音中選取第一個字母.常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法常用鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法表示符號表示符號（GB/T 2212000）名稱名稱符號符號位置位置名稱名稱符號符號位置位置碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼Q頭頭橋梁用鋼橋梁用鋼q尾尾低合金高強度鋼低合金高強度鋼Q頭頭鍋爐用鋼鍋爐用鋼g尾尾易切削鋼易切削鋼Y頭頭焊接氣瓶用鋼焊接氣瓶用鋼HP尾尾碳素工具鋼碳素工具鋼

52、T頭頭車輛車軸用鋼車輛車軸用鋼LZ頭頭(滾珠滾珠)軸承鋼軸承鋼G頭頭機車車軸用鋼機車車軸用鋼JZ頭頭焊接用鋼焊接用鋼H頭頭沸騰鋼沸騰鋼F尾尾鉚螺鋼鉚螺鋼ML頭頭半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b尾尾船用鋼船用鋼國際符號國際符號鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z尾尾汽車大梁用鋼汽車大梁用鋼L尾尾特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ尾尾壓力容器用鋼壓力容器用鋼R尾尾質(zhì)量等級質(zhì)量等級A.B.C.D.E尾尾1、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度鋼Q+最低屈服強度值最低屈服強度值+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Q表示表示“屈服強度屈服強度”；屈服強度值單位是；屈服強度值單位是MPa；質(zhì)量等級符號為質(zhì)量等級符號為A

53、、B、C、D、E。由。由A到到E，其，其P、S含量依次下降，質(zhì)量提高。含量依次下降，質(zhì)量提高。l脫氧方法符號脫氧方法符號: 沸騰鋼沸騰鋼F；鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z；半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b；特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ。l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Q235AF、Q235BZ。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其牌號中牌號中沒有表示脫氧方法沒有表示脫氧方法的符號。如的符號。如Q345C。根據(jù)需要，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用根據(jù)需要，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數(shù)字（表示平均含碳量的兩位阿拉伯數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾

54、萬分之幾）和）和化學元素符號，按順序表示，如化學元素符號，按順序表示，如16Mn。l*說明：說明：通常情況下，通常情況下，屈服強度值小屈服強度值小300MPa時為碳素結(jié)構(gòu)鋼，大時為碳素結(jié)構(gòu)鋼，大于于300MPa時為低合金時為低合金高強度鋼。高強度鋼。齒輪加工齒輪加工方鋼方鋼2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號用兩位數(shù)字表示。牌號用兩位數(shù)字表示。這兩位數(shù)字表示鋼平均含碳量的這兩位數(shù)字表示鋼平均含碳量的萬分之幾萬分之幾。如如45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%）的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。鋼帶鋼帶*說明：說明： 含含Mn量為量為0.71.0%時，在兩

55、位數(shù)字后加元素符時，在兩位數(shù)字后加元素符號號“Mn”，如如40Mn。l 對于沸騰鋼和半對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼, 在鋼號后分在鋼號后分別加字母別加字母F和和b，如如08F、10b。l 高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后加字母號后加字母A，如如20A。鋼管鋼管3、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼兩位數(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）+合金元合金元素符號素符號+該元素百分含量數(shù)字該元素百分含量數(shù)字+當合金元素的平均含量小于當合金元素的平均含量小于1.50%時，只標元素符時，只標元素符號，不標含量；號，不標含量；當合金元素的平均含量為當合金元素的平均含

56、量為1.502.49%、2.50 3.49%、3.504.49%、4.505.49%、時，在相應的合金時，在相應的合金元素符號后標元素符號后標2、3、4、5 等數(shù)字。如等數(shù)字。如20CrNi3。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，如如60Si2MnA。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，如如30CrMnSiE。 不銹鋼制管板式換熱器不銹鋼制管板式換熱器所有合所有合金鋼的金鋼的合金元合金元素量標素量標法相同法相同鋼鐵牌號及表示方法名名 稱稱 牌號舉例牌號舉例 說說 明明 普通碳素鋼普通碳素鋼 Q235-AFQ235-BQ235-CQ235-D Q：“屈服點屈服點”

57、的漢語拼音字首的漢語拼音字首235：屈服點數(shù)值（等級，共有：屈服點數(shù)值（等級，共有195、215、235、255、275等），單位等），單位MPaA（B、C、D）：）：質(zhì)量等級（逐級提高）質(zhì)量等級（逐級提高）F（b）：）：沸騰鋼（半鎮(zhèn)靜鋼）的漢語沸騰鋼（半鎮(zhèn)靜鋼）的漢語拼音字首拼音字首 優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼 2020R20g15Mn 20 ：平均含碳量（以萬分之幾表示）：平均含碳量（以萬分之幾表示）R：容器鋼容器鋼G：鍋爐鋼鍋爐鋼Mn：有意加入的有意加入的“Mn雜質(zhì)雜質(zhì)” 低合金鋼和合金結(jié)構(gòu)綱低合金鋼和合金結(jié)構(gòu)綱 16 Mn18MnMoNbR 第一個數(shù)字：平均含碳量（萬分之幾）第一個數(shù)字：平均含碳量（萬分之幾）Mn、Mo、Nb：合金元素合金元素“Mn” 其含量以百分數(shù)注于元素之后，小于其含量以百分數(shù)注于元素之后，小于1.5%時可不標時可不標R：容器鋼容器鋼 特殊用途鋼特殊用途鋼 1Cr