第4章 合 金 钢

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1、本章要求：1．了解合金元素在钢中的作用，及其分类和编号方法。2．掌握各种合金钢的用途。重点分析：各种合金钢的用途。第四章合金钢第四章合金钢第四章合金钢第四章合金钢第一节合金钢的分类和编号第二节合金结构钢在冶炼碳钢时有目的地加入一种或几种合金元素所得到的特定性能的钢。称为合金钢。合金钢具有较高的机械性能，工艺性能或化学、物理性能。现代工业的不断发展，碳钢往往不能满足零件高机械性能的要求，因此，生产上往往要求选用合金钢。但合金元素的加入使冶炼、铸造、焊接及热处理工艺变得复杂了，成本也提高了。因此，

2、在选材时若碳钢能满足性能要求，就不要选用合金钢。在合金钢中常加入的合金元素有：锰、硅、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铝、硼和稀土等。第四章合金钢一、合金钢的分类和编号1.分类1）按化学成份分类:①低合金钢含合金元素总量＜5%②中合金钢，含合金元素总量（5～10）%③高合金钢，含合金元素总量＞10%2）按钢中所含主要合金元素的种类分类:可分为锰钢；硅钢；铬钢；铬镍钢；铬锰钢；铬钼钢和硼钢等。3）按组织分类:按正火后的组织分有：①奥氏体钢；②铁素体钢；③珠光体钢；④马氏体钢等。4）按用途分类:①合金结构钢②

3、合金工具钢③ 特殊性能钢第四章合金钢第四章合金钢2、合金钢的编号我国规定合金钢的编号表示方法：以汉字牌号和字母牌号同时并用，这样容易识别和标记。1）合金结构钢：编号原则“数字+化学元素+数字”。前两位数字表示平均含碳量的万倍；元素符号代表钢中含的合金元素，其后数字表示该元素平均质量的百倍，当其平均质量分数WMe＜1.5%时一般只标出元素符号而不标数字，当其WMe≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%…时则在元素符号后相应标出2、3、4…。如60si2Mn钢，表示平均Wc=0.6%,平均Wsi=2%,平

4、均WMn,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”。2）合金工具钢：表示方法与合金结构钢相似，区别仅在于含碳量的表示方法不同。当平均Wc<1%时，牌号前面用一位数字表示平均含碳质量分数的千倍，当平均Wc≥1%时，牌号中不标碳含量。又如W6Mo5Cr4V2和CW6MO5Cr4V2等。含碳量高的前面冠以“C”第四章合金钢二、合金结构钢1、低合金高强度结构钢3）特殊性能钢：表示方法与合金工具钢基本相同。只是当其平均Wc≤0.03%,和Wc≤0.08%,在牌号前分别冠以“00”及“0

5、”。如0Cr19Ni9合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，适当加入一种或几种合金元素而获得的钢。用于制造重要的工程构件和机械零件，是用途最广、用量最大的一类合金钢。根据用途和热处理方法的不同，常用的合金结构钢有以下几种4）滚动轴承钢：高碳高铬轴承钢属于专用钢，为了表示其用途，在牌号前加“G”（汉语拼音“滚”的首字母），如GCr15SiMn钢，表示平均WCr=1.5%,Wsi和WMn都小于1.5%的滚动轴承钢.第四章合金钢2、合金渗碳钢这种钢的成份特点是:低碳（Wc<0.20%）低合金（一般合金元素总

6、量WMc<3%）性能特点是:①具有较高的屈服强度与良好的塑性和韧性②良好的焊接性③较好的耐蚀性。广泛用于桥梁、船舶、车辆、建筑等。性能及用途见P314附表2是指经渗碳、淬火、低温回火后使用的钢。其成份特点是:碳素渗碳钢（Wc=0.10%～0.20%）由于淬透性低，仅能在表面获得高硬度，而心部得不到强化，所以只适用于较小的渗碳件。性能特点是:①高硬度，具有较高的耐磨性和接触疲劳强度。②心部具有高韧性和足够高的强度。③具有良好的热处理性能,淬透性也较好.性能及用途见P315附表3第四章合金钢4、合金弹

7、簧钢5、滚动轴承钢3、合金调质钢调质钢是中碳钢，经（淬火+高温回火）调质后使用。主要用于制造对综合机械性能，即强度与韧性要求高的零件。其（Wc=0.25%～0.50%）如40Cr是典型的合金调质钢。祥见P315附表4弹簧钢是指用来制造各种弹簧和弹性元件的钢。利用弹性变形时所储存的能量起缓冲减振作用。以驱动机械完成规定动作。合金弹簧钢的（Wc=0.45%～0.70%）之间。按成型工艺不同可分为：①热卷型弹簧②冷卷型弹簧用于作滚动轴承的滚动体（滚针、滚柱、滚珠）内外圈专用钢。称为轴承钢。平均（Wc=0

8、.95%～1.15%）如GCr15、GCr15SiMn用得最多。第四章合金钢第三节合金工具钢第四节特殊性能钢第四章合金钢三、合金工具钢虽然碳素工具钢用容易加工，价格便宜。但其热硬性差，淬透性低，且易开裂。所以常用合金工具钢。用于制造刃具、模具、量具等工具的钢。称为工具钢。对工具钢基本性能的要求是高硬度，高热硬性，高耐磨性足够的强度、韧性以及小的变形量等。1、合金刃具钢主要指用制造刀具，如车刀，铣刀，钻头、丝锥等切削刀具的钢种。对刃具钢的性能要求是：1）高硬度2）高耐磨性3）高热