第六章-钢铁材料2(优质结构钢)ppt课件.ppt

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1、第六章钢铁材料《机械工程材料》哈尔滨工业大学空间材料与环境工程实验室6.3.2调质钢调质钢：经淬火+高温回火而使用的结构钢组织特点：回火索氏体性能特点：综合机械性能好调质钢的工作条件及性能要求：使用调质钢的零件：机床主轴，曲轴，连杆工作条件：承受较大弯矩，传递扭矩；受交变应力，易于产生疲劳；启动或刹车时受冲击；与轴承配合部有磨损。性能要求：高的屈服强度和疲劳极限；良好的韧性塑性；局部表面的耐磨性；较好的淬透性。2.调质钢成分特点及其合金化：调质处理韧性好，但强度过低强度韧性最佳配合强度高，但韧性偏低成分特点⑴中碳：0.3~0.5%

2、C；⑵合金元素作用：①提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体:Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒:Ti、V④防止第二类回火脆性:W、Mo3.常用调质钢的牌号、成分、热处理、性能及用途类别钢号主要化学成分（WE×100）热处理CMnSiCrNiMo其它淬火（℃）回火（℃）低淬透性钢40MnB0.7~0.441.10~1.400.17~0.37B0.001~0.0035850油500水，油40Cr0.37~0.450.50~0.800.20~0.400.80~1.10850油500水，油中淬透性钢38CrSi0.35~0.

3、430.30~0.601.00~1.301.30~1.60950油600水，油35CrMo0.32~0.400.40~0.700.20~0.400.80~1.100.15~0.25850油550油高淬透性钢38CrMoAlA0.35~0.420.30~0.600.20~0.401.35~1.650.15~1.25Al0.70~1.10950水，油640水，油40CrMnMo0.37~0.450.90~1.200.20~0.400.90~1.300.20~0.30850油600水，油25Cr2Ni4WA0.21~0.280.30~

4、0.600.17~0.371.35~1.654.00~4.50W0.80~1.20850油550水4.调质钢的热处理及加工工艺工艺路线：以车床主轴（多阶梯中小尺寸轴）为例。承受交变弯曲和扭转应力；有冲击作用；键槽部分有磕碰或滑动，轴承部分摩擦，提高局部耐磨性下料锻造预备热处理机械加工调质局部感应淬火+低温回火磨削精加工装配铣键槽预备热处理：正火或完全退火改善性能（~HB220)改善组织（细小S）4.调质钢的热处理及加工工艺正火工艺:Ac3+(50~100)正火组织:F+S下料锻造预备热处理机械加工调质局部感应淬火+低温回火磨削精

5、加工装配铣键槽调质处理：淬火+高温回火获得最终心部组织为表面淬火作组织准备4.调质钢的热处理及加工工艺淬火工艺:Ac3+(50~100)调质组织:S回回火工艺:500-650℃回火索氏体下料锻造预备热处理机械加工调质局部感应淬火+低温回火磨削精加工装配铣键槽局部感应淬火+低温回火获得最终表面组织增加局部硬度和耐磨性备4.调质钢的热处理及加工工艺淬火工艺:Ac3+(50~100)回火组织:M回回火工艺:150-250℃局部感应淬火介绍感应淬火是一种表面强化处理工艺。利用感应电流加热工件，并快速冷却而在表面获得马氏体的工艺交变磁场感

6、应电流趋肤效应表面加热快速冷却表面获得马氏体T7钢感应淬火金相组织1000表面回火组织1000心部组织6.3.3弹簧钢弹簧类零件的使用条件及性能要求用于制造弹簧或类似弹簧性能零件的钢种。常用零件：汽车蝶板弹簧，仪表弹簧，汽阀弹簧主要作用和使用条件间断吸收能量缓和机械振动和冲击周期性储存能量主要失效形式疲劳断裂塑性变形，失去弹性弹簧钢的性能要求1）高的强度极限,高的弹性极限,高的疲劳极限,高的屈强比2）一定的塑性和韧性3）好的淬透性，以保持零件组织均匀性4）在高温和腐蚀介质下工作时，有好的环境稳定性2.常用弹簧钢及其合金

7、化弹簧钢分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢弹簧钢零件性能以强度要求为主弹簧钢成分特点含碳量较高（0.5~0.9%)以Si、Mn为主要合金化元素以Cr、W、V为辅合金化元素讨论：1.说明含碳量较高的原因，什么条件下使用上限含量？2.合金元素Si、Mn在弹簧钢中的作用3.Cr、W、V的作用又是什么？3.弹簧钢的热处理及加工工艺弹簧钢按成形方法分为冷成形和热成形两类1）冷成形，即强化后成形的弹簧（丝径小于8~10mm的弹簧或钢丝）冷成形弹簧表面质量好多次冷拔的钢丝强度可达1600MPaA体化等温铅淬（450~550°C）获得细小珠光体冷拔成形去

8、应力退火,250~300°C最终成形均匀组织直接冷拔680°C中间退火试说明上述工艺主要步骤的选择机制2）热成形，即成形后强化的弹簧（中大型弹簧）热成形时材料表面会有氧化、脱碳，弹簧表面质量不好，故增加喷丸处理汽车板簧用60Si2Mn钢热成型，经喷