资源描述：
《机械制造结构钢.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第三章机械制造结构钢3.1概述用来制造各种机械零件的钢种。如轴类、齿轮、连杆、弹簧、轴承和紧固件等.一.基本概念综合力学性能；良好的加工性能；良好的切削加工性能；一定的耐腐蚀性能。二.工作条件与性能要求三.成分与合金化主要由C素或合金亚共析钢；M主要有Mn,Si,Cr,Ni,Mo,W,V,Nb,Ti,Al,B等；C含量在0.08-0.70%之间,合金元素总量一般不超过5%，少量例外；镇静钢；优质或高级或特级优质钢。四.强化方式四种基本强化形式位错强化细晶强化固溶强化沉淀强化马氏体强化位错强化+固溶强化+沉淀强化（+细晶强化）形变热处理位错强化+沉淀强化+马氏体强化五.热处理一般都
2、要通过热处理（淬火+回火）1）马氏体回火后比F+P具有较好的综合室温机械性能;2）淬透的零件比末淬透的零件具有较好的机械性能。提高钢的淬透性，要加入合金元素（低）Ni→Si→Cr→Mo→Mn→B（高）六.钢种调质钢低温回火马氏体钢渗碳钢氮化钢弹簧钢易切削钢轴承钢超高强度钢高锰钢3.2调质钢概念成分、合金化与分类组织热处理性能一.调质钢的概念结构钢在淬火与高温回火（500-650℃）后具有良好的综合力学性能，有较高的强度，良好的塑性和韧性。适用于这种热处理的钢种称为调质钢。二.调质钢的成分、合金化成分0.30~0.50%C的C钢或中、低合金钢合金化Mn,Si,Cr,Ni,Mo,V,
3、Nb,Ti,Al,B合金元素作用：提高淬透性（主要作用）固溶强化；细晶强化；弥散强化；防止回火脆性三.调质钢的种类与分级常用调质钢按淬透性大小可分为几级：1）40，45，45B2）40Cr，45Mn2,45MnB,35MnSi3）35CrMo,42MnVB,40MnMoB，40CrNi4）40CrMnMo,35SiMn2MoV，40CrNiMo依据不同成分的调质钢只要其淬透性相当，当淬火及高温回火后，其性能相近。四.调质钢的组织与性能回火S或回火T;具有良好综合力学性能，尤其是冲击韧性。强度（屈强：700-1200MPa）Cr,Mo,W,V可阻碍K在高温回火时聚集长大，使钢保持高
4、强度；阻碍α再结晶，使α相保持细小；合金元素的固溶强化、细晶强化韧性:调节温度可具有不同的韧性；细化；防止或减轻回火脆性，加入Mo,W五.调质钢的应用调质钢的不足：1）没有利用马氏体精细结构强化作用；2）K的弥散强化作用也没有充分体现。应用：在要求良好的综合机械性能，尤其是需要较高的（冲击）韧性时，采用中C钢的调质处理才正能发挥其优势。3.3低温回火状态使用的结构钢一.钢种在淬火后低温回火（150℃~250℃）后使用的较大C%范围（0.15%~1.40%）低合金钢1）0.15~0.25%C的低C.M钢和渗碳钢；2）0.30-0.60%C的低合金超高强度钢；3）滚动轴承钢等。二.低
5、温回火钢组织与性能成分：C量较宽，合金元素综合合金化；组织：回火M（未渗透：有B，P或F）位错马氏体和孪晶马氏体两类两者强度相当，前者韧性较好强化：固溶强化；精细结构强化；弥散强化:部分C以片状ε析出韧化：提高回火T；Si；W,Mo；降P等。3.4渗碳钢一.概念表面渗碳、整体淬火加低温回火；表面是高碳M，心部是低碳M；表面有高的弯曲和疲劳强度及耐磨性；心部又有高强度和韧性。二.渗碳钢的成分与合金化低C钢，一般<0.25%；合金元素：Mn，Cr，Ni，Si，W，V，Ti，B主要作用之一是提高渗碳钢淬透性。Ti、V阻止A在高温渗碳时长大；Cr,Mn，Mo有利于渗碳层增厚；Ti,V能减
6、小渗碳层厚度；Ni,Si等元素不利于渗碳层增厚。三.渗碳钢钢种根据淬透性的大小，可分级为：1）15，202）15Cr，20Cr，20MnV，20Mn2B3）20MnVB，25MnTiBRE，20MnMoB，20MnTiB，20CrMn4）12CrNi3，22CrMnMo，20SiMnVB5）12Cr2Ni4，18Cr2Ni4W，20CrNiMo3.5氮化钢一.概述显著提高其疲劳强度和耐磨性，还具有抗介质腐蚀能力；氮化温度低；零件变形小。适用于在一些要求疲劳强度高，耐磨性好，尺寸精确、稳定性好的零件，如镗床、磨床的主轴、蜗杆等；氮化处理的缺点：生产周期长，成本高；在氮化前要调质处理
7、，得到回火S；钢中最有效的氮化元素是Al、Nb、V，其次是Cr,Mo,W。二.提高疲劳寿命和耐磨性的原因表面形成高硬度的氮化层γ’相（Fe4N）和ε相（Fe3-2N）；渗入的N原子形成高弥散的合金氮化物的弥散强化作用；N原子溶入表面层所产生的残留压应力可以抵消因外力作用而产生的张应力减少了疲劳破裂的可能性。三.氮化钢的合金化思想加入Al（HV1000以上）,V,Cr,Mo,W（HV900以下）可以提高表面硬度；加入Cr，Mn，Mo提高淬透性；加入Mo，V等可以使钢在高温下保持高强
