第六章合金钢-孙学强主编

《第六章合金钢-孙学强主编》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、教学要求主要内容本章重点本章小结习题第六章合金钢机械制造基础第六章教学要求通过学习，学生应了解合金元素在钢中的作用，熟悉合金钢的分类和编号方法。掌握合金结构钢和合金工具钢的化学成分特点、热处理特点、组织和性能特点，以及它们的应用。了解特殊性能合金钢的化学成分特点、热处理特点及应用。对于常用典型钢种，要求学生会制定热处理工艺路线和实际应用。机械制造基础第六章增刊按一般期刊给予奖励。主要内容第一节概述第二节合金元素在钢中的作用第三节合金结构钢第四节合金工具钢第五节特殊性能钢机械制造基础第六章本章重点合金元素在钢中的作用。合金结

2、构钢和合金工具钢的化学成分特点、热处理特点、组织和性能特点，以及它们的应用。机械制造基础第六章第六章合金钢第一节概述合金钢——为了改善钢的组织和性能，在碳钢的基础上，有目的地加入一些元素而制成的钢。加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钛、锆、钴、铌、铜、铝、硼、稀土(RE)等。根据我国的资源情况，富产的元素有硅、锰、钼、钨、钒、硼及稀土元素，而铬、镍，特别是钴稀缺。选用合金钢时，应在保证产品质量的前提下，优先考虑我国资源丰富的钢种。与碳钢相比，合金钢的性能显著提高，应用日益广泛，但价格高于碳

3、钢。机械制造基础第六章一、合金钢的分类(一)按用途分类1、合金结构钢——用于制造各种机械零件和工程结构的钢。主要包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。2、合金工具钢——用于制造各种工具的钢。主要包括合金刃具钢、合金模具钢和合金量具钢等。3、特殊性能钢——具有某种特殊物理或化学性能的钢。主要包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等等。(二)按合金元素的总含量分类1、低合金钢。合金元素总含量ωMe<5％。2、中合金钢。ωMe≥5％～10％。3、高合金钢。ωMe>10％。机械制造基础第六章(三)按正火后的组织分

4、类将一定截面的试样(φ25mm)，在静止空气中冷却后，按所得组织可分为珠光体钢、马氏体钢、奥氏体钢和铁素体钢等。二、合金钢的编号(一)合金结构钢合金结构钢的牌号由三部分组成，即“两位数字+元素符号十数字”。前面两位数字代表钢中平均碳的质量分数的万倍；元素符号代表钢中所含的合金元素，其后面的数字表示该元素平均质量分数的百倍，当其平均质量分数ωMe<1.5％时一般只标出元素符号而不标数字，当其ωMe≥1.5％、≥2.5％、≥3.5％…时，则在元素符号后相应地标出2、3、4…。机械制造基础第六章例如60Si2Mn钢，表示平均ωc

5、=0.6％，平均ωsi≥1.5％，平均ωMn<1.5％的合金结构钢。如为高级优质钢，则在钢号后面加符号“A”。（二)合金工具钢合金工具钢牌号的表示方法与合金结构钢相似，区别仅在于碳含量的表示方法不同。当平均ωc<1％时，牌号前面用一位数字表示平均碳的质量分数的千倍，当平均ωc≥1％，牌号中不标碳含量。如9SiCr钢，表示平均ωc=0.9％，合金元素Si、Cr的平均质量分数都小于1.5％的合金工具钢；Crl2MoV钢表示平均ωc>1％，ωcr约为12％，ωMo、ωV都小于1.5％的合金工具钢。高速钢不论其碳含量多少，在牌号中

6、都不予标出，但当合金的其它成分相同，仅碳含量不同时，则在碳含量高的牌号前冠以“C”字母，如W6M05Cr4V2钢和CW6M05Cr4V2钢，前者ωc=0.8％～0.9％，后者ωc=0.95％～1.05％，其余成分相同。机械制造基础第六章(三)特殊性能钢特殊性能钢的牌号表示方法与合金工具钢的基本相同，只是当其平均ωc≤0.03％和ωc≤0.08％时，在牌号前分别冠以“00”及“0”。如0Crl9Ni9钢表示平均ωc≤0.08％，ωcr≈19％，ωNi≈9％的不锈钢。(四)滚动轴承钢高碳高铬轴承钢属于专用钢，为了表示其用途，在

7、牌号前加以“G”(“滚”字的汉语拼音首字母)，铬含量以其质量分数的千倍来表示，碳的含量不标出，其它合金元素的表示方法与合金结构钢同。例如GCrl5SiMn钢，表示平均ωc=1.5％，ωSi和ωMn都小于1.5％的滚动轴承钢。机械制造基础第六章第二节合金元素在钢中的作用一、强化铁素体大多数合金元素都能溶于铁素体，形成合金铁素体。合金元素溶人铁素体后，产生固溶强化作用，使其强度、硬度升高，塑性和韧性下降。机械制造基础第六章二、形成合金碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。非碳化

8、物形成元素有：镍、钴、铜、硅、铝、氮、硼等。它们不与碳形成碳化物而固溶于铁的晶格中，或形成其它化合物。钢中形成的合金碳化物主要有以下两类：(1)合金渗碳体。它是合金元素溶人渗碳体(置换其中的铁原子)所形成的化合物。合金渗碳体与Fe3C的晶体结构相同，但比Fe3C略为稳定，硬度也略高，是一般低合金钢中碳化