汽车材料之黑色金属培训课程.ppt

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1、第二章黑色金属（钢铁材料）§2.6合金钢1.合金钢分类（1)按用途分类①合金结构钢合金结构钢用于制造各种机械零件和工程结构件。②合金工具钢合金工具钢用于制造各种工具。③特殊性能钢特殊性能钢是指具有一些特殊性能的钢（2）按合金元素总含量分类①低合金钢低合金钢的合金元素总含量ωMe<5%。②中合金钢中合金钢合金元素总含量ωMe=5%~10%③高合金钢高合金钢合金元素总含量ωMe>10%一、合金钢的分类及编号一、合金钢的分类及编号（1）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的牌号是用代表屈服强度的汉语字母“Q”、屈服强度值（单位MPa）、质量

2、等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。（2）合金结构钢除了低合金高强度结构钢外，其它合金结构钢的牌号由三部分组成，即两位数字+元素符号+数字。（3）合金工具钢合金工具钢中的平均含碳量<1%时，用一位数字表示平均含碳量的千分数，当平均含碳量>1%时，不标注含碳量。（4）滚动轴承钢高碳铬轴承钢，在牌前冠以“G”符号。当含碳量小于1%时，在“G”符号前用一位数字表示含碳量的千分数；当含碳量大于１%时，不标注含碳量。含铬量用千分数表示（两位数）。§2.6合金钢1、合金元素在钢中存在形式（1）强化铁素体合金元素溶入铁素体后，引起铁素

3、体晶格畸变，另外合金元素还易分布在晶体缺陷处，使位错移动困难，从而提高了钢的塑性变形抗力，产生固溶强化，使铁素体的强度、硬度提高，但塑性、韧性都有下降趋势。（2）形成合金碳化物钢中形成的合金碳化物的类型主要有：合金渗碳体和特殊碳化物。二、合金元素在钢中的作用§2.6合金钢2、合金元素在钢中的作用合金元素在钢中可以两种形式存在：一是溶解于碳钢原有的相中，另一种是形成某些碳钢中所没有的新相。在一般的合金化理论中，按与碳亲合力的大小，可将合金元素分为碳化物形成元素与非碳化物形成元素两大类。常用的合金元素有以下几种：非碳化物形成元素：Ni、C

4、o、Cu、Si、Al、N、B；碳化物形成元素：Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr。此外，还有稀土元素，一般用符号Re表示。二、合金元素在钢中的作用§2.6合金钢3、合金元素对钢的热处理影响（1）合金元素对钢加热时转变影响（2）合金元素对钢冷却转变的影响（3）合金元素对淬火钢回火转变的影响二、合金元素在钢中的作用§2.6合金钢4、合金元素对钢的机械和工艺性能的影响（1）合金元素对强度的影响强度是金属材料最重要的性能指标之一，使金属材料的强度提高的过程称为强化。强化是研制结构材料的主要目的。金属的强度一般是指金属对塑性变形的抗力。

5、金属强化一般有以下几种方式：①固溶强化②细晶强化③弥散强化（2）合金元素对塑性和韧性的影响（3）合金元素对钢的工艺性能的影响①合金元素对铸造性能的影响②合金元素对锻造性能的影响③合金元素对焊接性能的影响④合金元素对切削性能的影响二、合金元素在钢中的作用§2.6合金钢1、低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是结合我国资源条件发展起来的钢种，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，原称普通低合金钢。它是低碳结构钢，合金元素总量在3％以下，以Mn为主要元素。与碳素结构钢相比有较高强度，足够的塑性、韧性，良好的焊接工艺性能，较好

6、的耐腐蚀性和低的冷脆转变温度。低合金高强度结构钢可按屈服极限分295、345、390、420、460N/mm2五个强度等级，其中295–390N/mm2级的应用最广。三、合金结构钢三、合金结构钢§2.6合金钢2、合金渗碳钢合金渗碳钢主要用来制造工作中承受较强烈的冲击作用和磨损条件下的渗碳零件。例如，制作承受动载荷和重载荷的汽车变速箱齿轮、汽车后桥齿轮和内燃机里的凸轮轴、活塞销等。这类钢经渗碳、淬火和低温回火后表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有较高的强度和足够韧性的零件。合金渗碳钢可按淬透性分为低淬透性、中淬透性及高淬透性钢三类。三、合

7、金结构钢§2.6合金钢3、合金调质钢合金调质钢指调质处理后使用的合金结构钢，其基本性能是具有良好的综合力学性能。调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其他机器上如齿轮、轴类件、连杆、高强螺栓等重要零件。大多承受多种和较复杂的工作载荷，要求具有高水平的综合力学性能。性能上要求：①高的屈服强度及疲劳极限和良好的韧性塑性，即要求综合的力学性能。②局部表面要求一定的耐磨性。③好的淬透性。三、合金结构钢§2.6合金钢3、合金调质钢调质钢的合金化经历了一个由单一元素到多元素复合加入发展过程，从40→40Mn→40CrMn→40CrMnMo或40→

8、40Cr→40CrNi→40CrNiMo发展，合金元素主要作用是：①提高淬透性②固溶强化③防止第二类回火脆性④细化晶粒我国常用调质钢按照淬透性的高低，大致分为三类：①低淬透性调质钢②中淬透性调质钢③高淬透性调质钢三、合金