1、第7章 合金钢,7.1 合金元素在钢中的主要作用 7.2 合金钢的分类和牌号 7.3 合金结构钢 7.4 合金工具钢 7.5 特殊性能钢,7.1 合金元素在钢中的主要作用,合金元素在钢中的作用是非常复杂的，它对钢的组织和性能的影响主要有以下几方面： 1.强化铁素体 2.形成合金碳化物 3.提高钢的淬透性 4.细化晶粒 5.提高钢的回火稳定性,返回,7.2 合金钢的分类和牌号,7.2.1 合金钢的分类 合金钢的分类方法很多，但最常用的是下面两种分类方法。 1按合金元素总含量多少分类 1）低合金钢：合金元素总含量10。 2按用途分类 1）合金结构钢：用于制造工程结构和机械零件的钢。 2）合金工具钢
2、：用于制造各种量具、刃具、模具等的钢。 3）特殊性能钢：具有某些特殊物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。,下一页,返回,7.2 合金钢的分类和牌号,7.2.2 合金钢的牌号 1.合金结构钢的牌号 合金结构钢的牌号采用“两位数字+元素符号(或汉字)，+数字”表示。 2.合金工具钢的牌号 合金工具钢的牌号采用“一位数字+元素符号(或汉字)，+数字”表示。 3.特殊性能钢的牌号 特殊性能钢的牌号表示方法与合金工具钢相同。,上一页,返回,7.3 合金结构钢,7.3.1低合金结构钢 1低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢的含碳量较低(一般在0.100.25范围内)，加入的主要合金元素是锰、
3、钒、铌和钛等。 2低合金耐候钢 耐候钢是在低碳钢的基础上加入少量的合金元素，如铜、磷、钼、钛等合金元素，使其在金属表面形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性，也称为耐大气腐蚀钢。 3低合金专业用钢 在低合金高强度结构钢的基础上发展了一些专门用途的低合金专业用钢，如铁道用低合金钢、低合金钢筋钢、矿用低合金钢、汽车用低合金钢等。,下一页,返回,7.3 合金结构钢,7.3.2合金渗碳钢 合金渗碳钢的含碳量在0.100.25之间，心部有足够的塑性和韧性；加入铬、锰、镍、硼等合金元素可提高钢的淬透性，使零件在热处理后，表层和心部均得到强化；加入钒、钛等合金元素，可细化晶粒，防止高温渗碳过程中晶粒长大。 合金渗
4、碳钢的热处理,一般是渗碳后淬火、低温回火。,上一页,下一页,返回,7.3 合金结构钢,7.3.3合金调质钢 合金调质钢的含碳量一般为0.250.50，含碳量过低，硬度不足；含碳量过高，则韧性不足。它既要求有很高的强度，又要有很好的塑性和韧性，调质处理后零件具有良好的综合力学性能。可用来制造一些受力复杂的重要零件。,上一页,下一页,返回,7.3 合金结构钢,7.3.4合金弹簧钢 合金弹簧钢含碳量一般为0.450.70。加入硅、锰主要是提高钢的淬透性，同时也提高钢的弹性极限。其中硅能显著提高钢的弹性极限，但硅的含量过高易使钢在加热时脱碳；锰元素的含量过高则钢易于过热。因此，重要用途的弹簧钢必须加入
5、铬、钒、钨等。它们不仅可提高钢的淬透性，不易过热，而且有更高的高温强度和韧性。 根据加工方法不同，弹簧可分为两类： 1)热成形弹簧 2)冷成形弹簧,上一页,下一页,返回,7.3 合金结构钢,7.3.5滚动轴承钢 轴承钢应用最广的是高碳铬钢，其含碳量0.951.15，含铬量0.40一1.65。加入合金元素铬是为了提高淬透性，提高钢的硬度、接触疲劳强度和耐磨性。制造大型轴承时，为了进一步提高淬透性，还可以加入硅、锰等元素。滚动轴承钢对有害元素、非金属夹杂物及杂质的限制极高，否则会降低轴承钢的力学性能。轴承钢都是高级优质钢。 滚动轴承钢的预备热处理是球化退火，可获得球状珠光体组织，以降低锻造后钢的硬
6、度，便于切削加工，并为淬火作好组织上的准备。最终热处理为淬火加低温回火，可获得极细的回火马氏体和细小均匀分布的碳化物组织，以提高轴承的硬度和耐磨性。,上一页,返回,7.4 合金工具钢,7.4.1合金刃具钢 合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两种。 1低合金刃具钢 低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。 2高速钢 高速钢是含有较多的碳(0.71.50)和大量的钨、铬、钒、钼等强碳化物形成元素的高合金工具钢。,下一页,返回,7.4 合金工具钢,7.4.2合金模具钢 1冷作模具钢冷作模具钢是用于制造冷冲模、冷挤压模、拉丝模等，工作中要承受很大的压力、冲击载荷和强烈的摩擦。所以冷作模
7、具钢应具有高的硬度、耐磨性、抗疲劳性和一定的韧性。大型模具还要求有良好的淬透性。 2热作模具钢热作模具是在高温下工作的，如热锻模、热挤压模和压铸模等。这些模具工作时承受很大的冲击力，因此要求热模具钢具有高的热强性和热硬性、高温耐磨性和高的抗氧化性，以及较高的抗热疲劳性和导热性。,上一页,下一页,返回,7.4 合金工具钢,7.4.3合金量具钢量具钢是用来制作各种量具（如游标卡尺、量规和样板）的钢。由于量具工作时受摩擦、磨损，所以量具的工作部分一般要求高硬度、高耐磨性及良好的尺寸稳定性。,上一页,返回,7.5 特殊性能钢,特殊性能钢是具有某些特殊物理、化学性能的钢。在机械制造业中常用的有不锈钢、耐热钢和耐磨钢等。 1.不锈钢 1)铬不锈钢 2)铬镍不锈钢 2.耐热钢 1）抗氧化钢 2）热强钢 3.耐磨钢,返回,
