金属工艺学-各种钢的总结

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1、结构钢结构钢按用途可分为工程用钢和机器用钢两大类。工程用钢主要是用于各种工程结构，包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢，这类钢冶炼简便、成本低、用量大，一般不进行热处理，而机器用钢大多采用优质碳素结构钢和合金结构钢，它们一般都经过热处理后使用。（1）碳素结构钢1.牌号碳素结构钢含碳量低（0.06-0.38%）,硫、磷含量较高。这类钢通常在热轧空冷状态下使用，其塑性高，可焊性好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。2.使用状态和热处理一般不经热处理，而在钢厂供应状态（轧制状态）下直接使用3.用途钢结构

2、件、焊接和扳金机械结构件。（2）优质碳素结构钢1.牌号（3）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量的合金元素发展起来的，原称为普通低合金钢。1.牌号　2.性能特点强度高于碳素结构钢，可降低结构自重、节约钢材；具有足够的塑性、韧性及良好的焊接性能；具有良好的耐蚀性和低的冷脆转变温度。3.成份特点低碳：含碳量≤0.2%低和金：主加元素为锰4.热处理特点在热轧状态下使用，组织为铁素体加珠光体。5.典型钢种及用途Q345是应用最广、用量最大的低合金高强度结构钢，广泛用于石油

3、化工设备、船舶、桥梁、车辆等大型钢结构中。（4）渗碳钢1.成分：含碳量0.10-0.25％的合金钢，主要加入能提高淬透性的Mn、Cr、Ni等元素；2.性能特点：经热处理后表硬里韧、耐磨性及抗疲劳性好；3.渗碳件一般的工艺路线：4.用途应用很广，主要用于制造渗碳零件，如变速齿轮、内燃机凸轮轴等各种表面耐磨件。5.常用的渗碳钢低淬透性渗碳钢：15Cr、20Cr等，心部强度低，尺寸和载荷小的齿轮和滑块；中淬透性渗碳钢：20CrMnTi、20CrMn等，心部强度较高，用于制造中等强度的耐磨零件，如汽车、

4、拖拉机的变速齿轮、齿轮轴等；高淬透性渗碳钢：18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等，淬透性很高。用来制造承受重载荷和强烈磨损的重要零件，如飞机、坦克中的曲轴及重要齿轮等。以20CrMnTi渗碳钢制造汽车变速齿轮为例：下料--毛坯锻造--正火--加工齿形--局部镀铜--渗碳(930℃)--预冷淬火(830℃)--低温回火(200℃)--喷丸--磨齿（5）调质钢在调质处理后使用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、拖拉机、机床及其他各种重要零件。1.性能要求：良好的综合力学性能；良好的淬透性。2.

5、成分特点：中碳：含碳量为0.25%-0.50%；主加合金元素为Mn、Si、Cr、Ni、B。3.调质件一般的工艺路线：4.典型钢种低淬透性调质钢：45、40Cr，用于制造尺寸较小的齿轮、轴、螺栓等。中淬透性调质钢：40CrNi，用于制造截面较大的零件，如曲轴、齿轮等高淬透性调质钢：40CrNiMo，用于制造大截面、重载荷的零件，如汽轮机主轴、叶轮、航空发动机等。（6）弹簧钢1.成分：含碳量在0.40～0.70%的合金钢。主要加入元素是硅和锰，提高淬透性和屈强比；2.热处理：淬火+中温回火；3.组织

6、：回火托氏体；4.热处理特点：冷成形弹簧：对于钢丝直径小于10mm的弹簧，通过冷拔(或冷拉)、冷卷成型；冷卷后的弹簧不必进行淬火处理，只需进行一次消除内应力和稳定尺寸的定型处理，即加热到250～300℃，保温一段时间，从炉内取出空冷即可使用。热成形弹簧：直径大于10-15mm，在高于淬火温度热卷成形，然后淬火+中温回火(350—500℃)，得到回火托氏体组织。5.典型钢种Si、Mn弹簧钢：代表性钢种65Mn、60SiMn，主要用于制造较大截面的弹簧，如汽车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧等；Cr、V弹簧

7、钢：代表性钢种50CrV，主要用于大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机的气门弹簧等。　（7）滚动轴承钢1.用途：主要用来制造滚动轴承的内外圈，滚动体等;2.牌号：3.化学成分：含碳量0.95-1.10%，含铬量0.4-1.65%4.热处理及组织：预先热处理：球化退火；最终热处理：淬火+低温回火使用状态下组织：回火马氏体＋细小碳化物＋残余奥氏体。5.典型钢种：应用最广的GCr15钢，大量用于制造中大型轴承，还可用于制造冷冲模、量具、丝锥等。（8）耐磨钢指在冲击载荷作用下发生冲击硬化作

8、用的高锰钢1.用途：用于既承受严重磨损又承受强烈冲击的零件；2.化学成分：高碳：含碳量为0.75%-1.45%；高锰：含锰量为11%-14%；3.热处理及组织：由于加工困难，铸造后直接使用；4.应用最广的GCr4，GCr15，GCr15SiMn钢。（9）工具钢工具钢是用来制造各种工具的钢种a刃具钢用于制造各种金属切削刀具的钢种一、性能要求：高的硬度：高的硬度，HRC＞60高耐磨性：耐磨性取决于硬度、韧性和碳化物；高的热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力；足够的韧性和塑性：以免刀具在使用过程中崩刃、