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第七章合金钢
为了改善钢的性能,在冶炼时,有选择的向钢液中加入一些合金元素,此类钢成为合金钢。
第一节合金元素在钢中的作用
一、合金元素对钢种基本相的影响
铁素体----合金铁素体
渗碳体----合金渗碳体、合金碳化物
Mn; Cr\Mo\W; V\Nb\Ti\Zr
二、对铁碳合金相图的影响
1、扩大、缩小某些相区
2、对E,S的影响
三、对热处理的影响
1、对A的影响
2、对A晶粒大小的影响
3、对过冷A转变的影响
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第二节钢的分类与编号
一、分类
1、按合金元素的质量分数分
低合金钢合金元素总的质量分数<5%
中合金钢合金元素总的质量分数5%-10%
高合金钢合金元素总的质量分数>10%
2、按合金元素种类分
3、按主要用途分
结构钢
建筑用工程结构钢低合金结构钢、钢筋钢
机械制造用结构钢合金结构钢渗碳钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢
工具钢合金工具钢高速工具钢磨具钢
特殊性能钢不锈钢耐热钢耐磨钢
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二、合金钢的牌号
1、合金结构钢
两位数字+合金元素符号+数字
两位数字-钢中碳的质量分数的万倍值
合金元素符号-所含的具体元素符号
数字-钢中合金元素符号平均质量分数的百倍值
60Si2Mn
40CrNiMoA
特例 GCr15(钢中合金元素符号平均质量分数的千倍值)
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2、合金工具钢
一位数字+合金元素符号+数字
一位数字-钢中碳的质量分数的千倍值
其余同合金结构钢
例:9SiCr CrWMn(>1%C不标出)
特例 W18Cr4V 0、7-0、8%C
3、特殊性能钢
牌号的表示方法同合金工具钢
2Cr13
特例:当C的平均质量分数<<,分别用00或0表示其碳的质量分数。
如 00Cr17Ni4Mo2 0Cr19Ni9
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第三节合金结构钢
1、性能特点:和碳素结构钢相比有较高的强度(高10-30%)和足够的塑性和韧性。良好的焊接性能,较好的耐腐蚀性能和低的热脆转化温度。
2、化学成分:碳质量分数<% 合金元素质量分数<3%
主加元素Mn Nb V Ti
3、热处理特点: 热轧或正火状态下使用,一般不热处理。
4、常用钢种: 16Mn 15MnV 15MnTi 16MnNb
5、用途: 建筑、桥梁、化工、造船、锅炉、铁道、石油等工程用钢
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二、合金渗碳钢
1、性能特点:合金渗碳钢经渗碳、淬火和低温回火后表面有较高的硬度和耐磨性,心部有足够的强度和韧性。良好的渗碳能力和淬透性。
2、化学成分:碳质量分数0、1%-%合金元素质量分数<7、5%
主加元素Cr Mn Ni B Mo W V Ti 。
3、热处理特点: 正火,渗碳、淬火和低温回火。
20CrMnTi钢制造汽车齿轮工艺路线
锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火-低温回火-喷丸-磨齿(精磨)
4、常用钢种:
低淬透性Me<3% 20Cr 15Mn2 20MnV
活塞销、凸轮、滑块。
中淬透性Me<4% 20CrMnTi 20CrMnMo 20MnVB
汽车变速齿轮、齿轮轴、花键轴套、气门座
高淬透性 Me<% 20Cr2Ni4 18Cr2Ni4WA
内燃机车的主牵引齿轮、柴油机的曲轴和连杆
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三、合金调质钢
1、性能特点:具有较高的淬透性,和碳素结构钢相比有较高的强度和塑性和韧性良好配合。
2、化学成分:碳质量分数0、3-0、5% 主加元素Cr Mn Ni SI B Mo W V Ti
3、热处理特点: 淬火和高温回火。
40Cr钢制造汽车连杆螺栓工艺路线
下料-锻造-退火或正火-切削加工-调质-机械加工(精加工)-装配
4、常用钢种:
低淬透性Me<2、5% 40Cr 40MnB 42SiMn
淬透直径20-40mm 大型曲轴、齿轮、连杆
中淬透性 40CrMn 35CrMo 40CrNi 38CrMoAl
淬透直径40-60mm 大型曲轴、齿轮、连杆
高淬透性 40CrNiMo 40CrMnMo 25Cr2Ni4WA
淬透直径60-100mm 大型汽轮机主轴,叶轮
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四、合金弹簧钢
1、性能特点:要求具备高的强度、