《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2023/3/30《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第七章工業(yè)用鋼鋼的基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第一節(jié)鋼的基礎(chǔ)知識一.合金元素對鋼的組織和性能的影響雜質(zhì)及合金元素與鐵和碳的作用。

合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響。

合金元素對鋼的熱處理的影響?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》一）雜質(zhì)和氣體的影響

Mn—脫氧、去硫,提高鋼的強度和硬度。

Si

—有很強的固溶強化作用,能脫氧。1.有益元素《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.有害元素:

P

—有很強的固溶強化作用,低溫韌性差(冷脆)。

S

—能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂(熱裂)。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.氣體元素:

N：鋼中過飽和N在常溫放置過程中會發(fā)生時效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除時效傾向。O：鋼中的氧化物易成為疲勞裂紋源。H：原子態(tài)的過飽和氫時將降低韌性,引起氫脆。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，

稱白點或發(fā)裂。鋼中白點《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》二)合金元素與鐵和碳的作用1.溶于基體中形成合金F或合金A。2.與碳作用形成合金碳化物(Fe,Cr)3C。3.單獨形成特殊碳化物

TiC、VC?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》1.溶于基體中形成合金F或合金A《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》1.溶于基體中形成合金F或合金A《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.與碳作用形成合金碳化物Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr弱強

弱碳化物元素:Fe、Mn。

中強碳化物元素:Cr、Mo、W。

強碳化物元素:V、Ti、Nb、Zr?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

碳化物形成元素在周期表中都是位于鐵元素的左邊的過渡族金屬元素,它們都有一個未填滿的d電子亞層,當(dāng)形成碳化物時,碳原子首先將其價電子填入金屬原子未填滿的d電子亞層,使形成的碳化物具有金屬鍵結(jié)合的性質(zhì),金屬原子的d電子亞層愈不滿(周期表中,在鐵左邊離鐵愈遠),則其與碳的親和力愈強,形成碳化物的能力愈大,愈穩(wěn)定,而且不易分解?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》3.單獨形成特殊碳化物

熔點、硬度、耐磨性最高。

穩(wěn)定性最高。TiC、NbC、VC?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》三)合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響擴大奧氏體區(qū)縮小奧氏體區(qū)改變共晶點和共析點的參數(shù)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》1.擴大奧氏體區(qū)的合金元素Mn、Ni、Co等元素。作用:使A3線溫度下降,A4線溫度上升?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

Mn元素對奧氏體區(qū)的影響《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.縮小奧氏體區(qū)的合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、Si等元素。作用:

使A3線溫度上升,A4線溫度下降。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

Cr

元素對奧氏體區(qū)的影響《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.改變共晶點和共析點參數(shù)的元素幾乎所有的合金元素。作用:使S點和E點的成分向左移。

使A1線的溫度變化?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

合金元素對S點成分的影響《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》合金元素對A1線的影響《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》四)合金元素對鋼的熱處理的影響加熱時對奧氏體形成的影響對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響對回火轉(zhuǎn)變的影響《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》1.合金元素對加熱時奧氏體形成的影響除Mn

元素外,所有合金元素的加入,均使奧氏體的形成速度減慢。強碳化物形成元素能強烈的阻止奧氏體晶粒長大(

Ti、V、Zr、Nb

等)。非碳化物形成元素能輕微的阻止奧氏體晶粒長大(

Si、Ni、Cu、Co

等)。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響

除

Co元素外,所有的合金元素均使鋼的

TTT曲線向右移。

除

Co、Al元素外,所有的合金元素都使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度下降。

提高鋼的淬透性,常用的元素有:

Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》3.合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響回火抗力的增加

二次硬化的產(chǎn)生

產(chǎn)生回火脆性

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》W、Mo、V等碳化物在550℃時,使鋼達到最高硬度,產(chǎn)生二次硬化?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》Cr-Ni鋼的回火脆性示意圖《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

防止第二類回火脆性的產(chǎn)生的方法:在500～600℃快速冷卻。加入合金元素W、Mo?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》二.合金元素在鋼中的作用1.主加元素:對提高鋼的性能起主要作用。

Si、Mn、Cr、Ni、B。2.輔加元素:配合主加元素進一步提高鋼的性能,彌補主加元素的不足與缺陷。

W、Mo、V、Ti、Nb?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》三、碳素鋼的編號及用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼:

Q

235—A·F沸騰鋼A等級235MPa屈服強度《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼*

45---Wc=45%00*

較高錳質(zhì)量分數(shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

45Mn---Wc=45%00;WMn=0.7%～1.0%《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.碳素工具鋼T

12

A高級優(yōu)質(zhì)Wc=12%0碳素工具鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.鑄造碳鋼ZG

200-400σb

≥400MPaσs≥200MPa鑄鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第二節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼

(AlloyConstructionalSteel)普通低合金鋼合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動軸承鋼易切削鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》一.普通低合金鋼

(commonlow–alloyedsteel)1.化學(xué)成分:碳素結(jié)構(gòu)鋼+

合金元素主加合金元素:Mn1.8%以內(nèi)。輔加合金元素:V、Ti、Nb、B。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》一.普通低合金鋼2.牌號:

Q

345

C

質(zhì)量等級345MPa屈服強度《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》一.普通低合金鋼Q460鋼含Mo、B，正火組織為B，強度高，用于石化中溫高壓容器。壓力容器南京長江大橋Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu)。

Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的容器。萬噸遠洋輪《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》二.碳素滲碳鋼及合金滲碳鋼1.對滲碳鋼的性能要求:2.對滲碳鋼的含碳量的要求:低碳3.滲碳鋼的熱處理特點:滲碳

淬火

+

低溫回火(180～200℃)表硬里韌《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》Wc≤0.25%Wc=0.15～0.25%合金元素:Cr、Mn、

Ni、B、V、W、

Mo、Ti等。表層:M回+Fe3C+A殘心部:F+P表層:M回+Cm+A殘心部:低碳M回

+F碳素滲碳鋼合金滲碳鋼化學(xué)成分熱處理后的組織《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.合金滲碳鋼的牌號20

Mn2

Ti

A等級:高級優(yōu)質(zhì)含鈦量WTi≤1.5%含錳量WMn2%含碳量WC20%00《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.典型合金滲碳鋼種介紹

低淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量＜3%15Cr、20Cr、20Mn2。用于受力小的耐磨件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。中淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在4%左右。20CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.典型合金滲碳鋼種介紹高淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在4%～6%。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。

柴油機曲軸《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

20CrMnTi鋼制造齒輪的熱處理工藝曲線《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》三.碳素調(diào)質(zhì)鋼及合金調(diào)質(zhì)鋼1.對調(diào)質(zhì)鋼的性能要求:既強又韌2.對調(diào)質(zhì)鋼的含碳量的要求:中碳3.調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點:淬火+

高溫回火(500～650℃)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》Wc=0.25～0.6%Wc=0.25～0.5%合金元素:

Cr、Mn、

Ni、B、Si、V、

W、Mo、Ti等。表層:S回碳素調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼化學(xué)成分熱處理后的組織心部:P+F表層:S回心部:S回《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號40Cr40Mn40MnB35CrMo38CrMoAlA25Cr2Ni4WA《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.典型合金調(diào)質(zhì)鋼種介紹

低淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量＜3%。40Cr、40MnB等。

中淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%左右。38CrSi、35CrMo等。圓錐齒輪柴油機凸輪軸常用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等零件?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》5.典型合金調(diào)質(zhì)鋼種介紹

高淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%～10%。

制造大截面重載荷零件，如曲軸等用高淬透性的零件等。38CrMoAlA、40CrMnMo、25Cr2Ni4WA等?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

40Cr鋼制造連桿螺栓的熱處理工藝曲線《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》四.碳素彈簧鋼及合金彈簧鋼1.對彈簧鋼的性能要求:高的σe、高的σs/σb、高的σ-1、良好的韌。2.對彈簧鋼含碳量的要求:中、高碳。3.熱成型彈簧鋼的熱處理特點:淬火+

中溫回火(450～550℃)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》碳素彈簧鋼合金彈簧鋼化學(xué)成分熱處理后的組織Wc=0.6～0.9

%Wc=0.5～0.7%合金元素:

Si、Mn、Cr、V、W、Mo等。T回制造尺寸小于Φ8～15mm的小型彈簧。T回制造尺寸在Φ20～25mm左右的彈簧。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.合金彈簧鋼的牌號6565Mn55Si2Mn60Si2Mn50CrVA50CrMnA55SiMnMoVNb《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.冷成形彈簧生產(chǎn)工藝特點

用于生產(chǎn)尺寸小于Φ8～15mm的小型彈簧,常用彈簧鋼絲(片)冷繞成形,其制造方法有:T組織冷成型+200～300℃去應(yīng)力退火。60、75、85、65Mn。T回組織冷成型+去應(yīng)力退火。退火組織冷成型+淬火+中溫回火。55Si2Mn、60Si2MnA、50CrVA。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》汽車板簧大型熱卷彈簧熱卷大彈簧簧彈絲《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》五.滾動軸承鋼(bearingsteel)1.性能要求:高的硬度強度和耐磨性;高的接觸疲勞強度;足夠的韌性和耐蝕性;高的純凈度;滾珠軸承滾針軸承滾柱軸承《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》五.滾動軸承鋼(bearingsteel)2.化學(xué)成分特點:高碳,Wc=0.9～1.1%。主加Cr,0.4～1.65%

輔加Si、Mn。優(yōu)質(zhì)鋼材?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》五.滾動軸承鋼(bearingsteel)3.熱處理特點:球化退火+淬火+低溫回火極細回火馬氏體+細粒狀碳化物+少量殘余奧氏體《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.滾動軸承鋼的牌號G

Cr9

Si

Mn

含Mn量WMn≤1.5

%

含Si量WSi≤1.5%

含Cr量WCr≈0.9%

滾動軸承鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.鉻軸承鋼制造軸承的工藝路線鍛造球化退火機加工淬火+冷處理(–60～–80℃;1h)

低溫回火磨削加工穩(wěn)定化處理(120～130℃；5～10h)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

六.易切削鋼(fee–cuttingsteel)2.性能要求:降低切削力和切削熱,減少刀具磨損,延長刀具壽命,改屑性能,提高切削速度。3.化學(xué)成分特點:1.用途:適用于高速切削和在自動加工機床上加工的材料。S:Ws=0.08～0.3%Pb:WPb=0.15～0.25%Ca:微量《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.易切削鋼的牌號Y

40

Mn

含錳量WMn≤1.5

%

含碳量WC0.4

%

易切削鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.易切削鋼的熱處理工藝特點

低碳易切削鋼(Y12、Y15、Y20)

滲碳或淬火成低碳馬氏體。

中碳易切削鋼(Y40)

調(diào)質(zhì)及表面淬火。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第三節(jié)合金工具鋼

合金刃具鋼(alloycuttingsteel)合金模具鋼(alloydiesteel)合金量具鋼(alloymeasuringsteel)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》量具刃具模具《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》一.碳素刃具鋼1.性能要求:高硬度、高耐磨性,有一定的強度和韌性。2.化學(xué)成分特點:高碳。3.熱處理特點:淬火+低溫回火4.組織:

M回+Fe3C+A殘《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.用途:用于低速、低溫(＜200℃）、低沖擊、硬度在HRC62左右的刃具。一.碳素刃具鋼銼刀手錘《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》二.合金刃具鋼種類:低合金刃具鋼;高速鋼。牌號:合金元素及含量千分之幾的含碳量

9

SiCrW18Cr4V《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》1.低合金刃具鋼1.性能要求:高硬度、高耐磨性、有一定的紅硬性、強度和韌性,工作溫度不超過300℃。2.化學(xué)成分特點:*高碳*加入Cr、Mn、Si、

W、V

等合金元素。3.熱處理特點:球化退火淬火+低溫回火

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》9SiCr鋼板牙熱處理工藝曲線板牙《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2.高速鋼(high–speedsteel)(1)性能要求:高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600℃時,HRC63以上)、有一定的強度和韌性。高速鋼---鋒鋼、風(fēng)鋼;18–4–1

鋼車刀銑刀鉆頭《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》(2)化學(xué)成分特點:高碳0.7～1.5%:鎢18%:鉬5%:鉻4%:釩1.5%:

保證高硬度退火狀態(tài)下形成M6C碳化物,在560℃左右回火時,彌散析出W2C,造成二次硬化,提高鋼的紅硬性。1%Mo的作用等同于2%W。形成Cr23C6碳化物;提高鋼的淬透性。形成VC,硬度極高,提高鋼的硬度和耐磨性,產(chǎn)生二次硬化?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》(3)W18Cr4V鋼的生產(chǎn)工藝及熱處理特點鑄造鍛造球化退火機加工淬火+三次570℃回火磨削加工

鑄造:高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀分布的粗大共晶碳化物M6C,鋼的韌性大幅下降?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄造組織130《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄態(tài)組織420《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》鍛造:魚骨狀碳化物不能用熱處理來消除,只能依靠反復(fù)多次鍛打來擊碎。W18Cr4V鍛造組織210《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》球化退火:消除應(yīng)力,調(diào)整組織,便于機加工,為淬火作好組織準備。球化退火后的組織:

S+粒狀Cm

W18Cr4V球化退火組織420《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V鋼的熱處理過程示意圖《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》淬火:1280℃;淬火后的組織:M+Cm+A殘(20～25%)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V鋼淬火組織

W18Cr4V淬火組織300《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》三次570℃回火在570℃回火時,產(chǎn)生二次硬化。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》三次570℃回火*淬火后A殘約20～25%。*第一次回火后A殘約剩15～18

%。*第二次回火后A殘約剩3～5

%。*第三次回火后A殘約剩1～2

%?；鼗鸷蟮慕M織:

M回+Cm+A殘(1～2%)組織硬度為65HRC以上。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V淬火+一次回火組織W18Cr4V淬火+一次回火組織105《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

W18Cr4V淬火+三次回火組織W18Cr4V淬火+三次回火組織420

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》三.合金模具鋼(alloydiesteel)熱作模鋼:工作溫度為600℃以上。冷作模鋼:工作溫度為200～300℃?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》一)熱作模鋼(hotdiesteel)1.性能要求:高的熱硬性、高溫耐磨性;高的抗氧化能力;高的熱強性和足夠高的韌性;高的熱疲勞抗力(防止龜裂);高的淬透性和導(dǎo)熱性;2.化學(xué)成分特點:中碳0.3～0.6%;合金元素:Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V。曲軸模具《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.熱處理特點:

*熱鍛模鋼:5CrMnMo熱處理工藝:淬火+550℃回火熱處理后的組織:S回或T回

溫度時間～500℃820～850℃預(yù)冷油冷530～550℃回火《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.熱處理特點:

*熱壓模鋼:3Cr2W8V熱處理工藝:淬火+600℃三次回火熱處理后的組織:M回+Cm粒狀汽車四缸壓鑄?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》二)冷作模鋼(colddiesteel)1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;足夠高的韌性與疲勞抗力;熱處理變形小;2.化學(xué)成分特點:高碳1～2%;合金元素:Cr,Mo、W、V。汽車沖壓模具《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.熱處理特點:

*一次硬化法:

淬火+低溫回火(950～1000℃)(150～180℃)

*二次硬化法:

淬火+三次回火(1100～1000℃)(510～520℃)熱處理后的組織:

M回+Cm+A殘牌號:

Cr12、Cr12MoV《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》四.合金量具鋼1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;高的尺寸穩(wěn)定性;足夠高的心部韌性;熱處理變形小;尺寸穩(wěn)定;良好的耐蝕性;卡尺量規(guī)千分尺《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.熱處理特點:4.熱處理后的組織:M回+

Cm淬火冷處理(-70～-80℃)低溫回火時效處理(120～130℃,幾十小時)5.牌號:

CrWMn、4Cr13、GCr15、9SiCr、T12A、60等。2.化學(xué)成分特點:高碳0.9～1.5%;合金元素:Cr,Mn、W?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

CrWMn鋼制造塊規(guī)退火后的熱處理工藝～650℃820～840℃油冷3h-70～-80℃冷處理140～160℃3h110～120℃36h時效處理精磨3h研磨溫度時間《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第四節(jié)特殊性能鋼

不銹鋼(stainlesssteel)耐熱鋼(heat–resistantsteel)耐磨鋼(wear–resistantsteel)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

一.不銹鋼(stainlesssteel)1.定義:

在腐蝕介質(zhì)中具有很高的抗腐蝕能力的鋼。2.概念:*在空氣中的年腐蝕量為0.01mm以內(nèi)的鋼,稱為在空氣中使用的不銹鋼。

*在強酸、強堿介質(zhì)中的年腐蝕量為0.1mm以內(nèi)的鋼,稱為在強酸、強堿介質(zhì)中使用的不銹鋼。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3金屬腐蝕的機理.金屬腐蝕的種類:1)化學(xué)腐蝕:

金屬與介質(zhì)(干燥氣體和非電解質(zhì)溶液)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。例如:高溫氧化、脫碳等。2)電化學(xué)腐蝕:金屬與介質(zhì)(電解質(zhì)溶液,即酸、堿、鹽溶液)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》

電化學(xué)腐蝕過程示意圖《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

珠光體電化學(xué)腐蝕示意圖《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》4.金屬的防腐措施:1)覆蓋層保護:涂漆、電鍍、發(fā)藍、磷化等工藝。2)形成氧化層:加入合金元素Cr、Al、Si等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。3)提高金屬的電極電位:加入合金元素Cr、Ni、Si等,提高金屬基體的電極電位?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》4)使鋼在室溫下呈單相組織:加入合金元素Mn、Ni、Co等能擴大

γ區(qū),可在室溫獲得奧氏體鋼。加入合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、Si等能擴大α區(qū),可在室溫獲得鐵素體鋼。5)減少與消除鋼中的各種不均勻現(xiàn)象:

偏析、應(yīng)力、組織等。6)犧牲陽極保護陰極:

鑲嵌一些比金屬或合金基體電極電位更低的金屬塊。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》5.化學(xué)成分特點:

*

低碳:耐蝕性要求愈高,碳含量愈低。

*合金元素:主加Cr。

輔加Ni、Mo、Cu、Ti、Nb、Mn等。6.常用的不銹鋼:

*馬氏體型不銹鋼

*鐵素體型不銹鋼

*奧氏體型不銹鋼《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》1)馬氏體型不銹鋼---Cr13型鋼化學(xué)成分特點:

Wc=0.1～0.4%

WCr=13%熱處理特點:正火后的組體是馬氏體。牌號:1Cr13～4Cr13用途:醫(yī)療器械醫(yī)用鑷子《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

1Cr13金相組織圖1Cr13供貨狀態(tài)組織(化染)580

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》2)鐵素體型不銹鋼化學(xué)成分特點:

Wc=0.1%左右

WCr=17%熱處理特點:不能進行熱處理強化。牌號:1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。用途:化工設(shè)備中要求耐蝕性高、塑性好、強度低的容器、管道等。《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》鐵素體型不銹鋼的用途硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3)奧氏體型不銹鋼---18–8型鋼化學(xué)成分特點:

Wc=0.08～0.14%

WCr=17～19%

WNi=8～11%Cu、Ti、Mo等。加工特點:不能進行熱處理強化,只能冷塑性變形強化?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》熱處理特點:固溶處理;穩(wěn)定化處理;

消除應(yīng)力退火。牌號:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti用途:化工容器、管道等。大型化工儲罐(304)管板換熱器(304)《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》

1Cr18Ni9Ti固溶處理組織金相圖1Cr18Ni9Ti固溶處理組織580《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》二.耐熱鋼1.定義:在高溫下具有抗氧化性和高溫強度的特殊鋼。2.性能要求抗氧化性

(熱穩(wěn)定性)高溫強度(熱強性)蠕變強度持久強度《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》3.提高鋼的耐熱性的途徑:

加入合金元素Cr、Si、Al等,在鋼的表面形成穩(wěn)定、致密的氧化膜。4.提高鋼的耐熱性的途徑:

1)固溶強化:加入W、Mo、Nb、Ti、

V等元素強化基體;提高再結(jié)晶溫度。

2)彌散強化:加入Nb、V、Ti等元素形成碳化物,在晶內(nèi)彌散析出,阻礙位錯的滑移,提高塑變抗力?！豆こ滩牧吓c熱加工基礎(chǔ)》5.鋼種及用途

抗氧化鋼

(不起皮鋼):奧氏體型鋼1Cr18Ni9Ti等,工作溫度850℃。熱強鋼珠光體型

16Mo，工作溫度600℃。馬氏體型1Cr13，工作溫度600℃。奧氏體型18-8型，工作溫度850℃?！豆こ滩牧吓c熱