第六章机械工程材料

机械工程材料

金属材及料热处理第章

工六用钢业

机械工程材料

六章第工 用钢业

钢的类分与编 号 业工用 钢 钢中杂 质与金合元素结 钢 构工钢具特 性殊钢能

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第一节 钢分类的与号编1.钢的分低类钢按碳 化学 成 分素钢 碳中碳 钢高钢碳(C﹤0.25%().052 ≤ C%≤ .6) 0 (C﹥0.%6)低金合(合金元素钢总<量5% )合钢金 中金合(钢合金素总量元5为-1%%)0高合金钢( 金合素元总>10量%) 合金在钢压加工力、削加工、切接工焊性等艺面 比方碳钢稍，且差本较成高

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钢碳炼冶艺简工单、加工易价格、低廉，满足能工业生 产的一上需般，因此求用广泛 碳应在钢工程上的用有应以下方面的局限性几碳钢淬火 的使用后度温 能高于不 对截面大零难获件高而均得匀 520℃1)强度指标偏低2)透淬较性低导致器机设备笨重的学力能 高性碳刃钢具能用于很低 的只切速度 碳钢削抗在氧化耐、腐蚀、耐热 、耐等方面较磨差3)高温强低度热硬性、差4 )具不备殊特物的理学性化能

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按 质 量 类分按冶 炼 法方 分

类的质量是 钢磷、以的硫 量含划来分的

通质量钢

优质普钢特优级质钢根据冶炼所 用钢 炼炉钢 炉平不

同转钢

电炉钢炉

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按相金织分组类光体珠钢按退 组火织 类分

共析钢 亚共钢析 共过析 钢构钢结按正火 组织分 类工用钢

贝氏程钢体铁 素钢体 奥体钢氏氏莱钢体

用按途 分

类器用机钢模具 钢刃钢具 量钢

具具工

特钢性能殊钢不钢锈 热耐钢

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2钢.编号的一般从表代 产名称的 品)1钢产品牌号表示铁法方汉字 用采语汉音拼字、化学母元和素阿拉数伯相字合 组 素结构碳和钢低合金高度强构钢结 Q“”+服屈点值+表6数2中规定-的量质级等脱 、方氧等法符号表，示按顺组序成号 例：Q23牌5AFQ2、3BZ

质5量级等A从-Z,、硫含量磷低，质降提量高 质碳素结构钢优优质 素碳构结钢牌的以两个号数字示表，这 位数两表示钢字的平含碳量均万的之几。分

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优质 素碳构钢 结例：54、50Mn 表示均平碳量含 的均含量平 为平均量含 金合结钢和合构弹金簧钢 分之几 万.5%23.-4%9时 小于，.15%标 3 ,时不 两标位数+字带有分含量数字的百合元素符号组成金含 量例3:0rMCSi、20CoNri 高级3优质钢在牌号后加字母A38:rMnCiAS特优质级在牌号钢加字后母：E30rMCnSEi

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工具钢A.碳素工具钢 平均含 碳A示高 量为0.9表 级%质钢优

T”“ 数字

+例：9T、10A B.T 金合工具和钢高工速具钢平含碳 平均均碳含 为 量为量.16% 与合金结钢相同，构一但般标不明碳含量数 0字.58 含铬%的 量千之分

几：C例r21MV、WoM65orC4V2

轴承 钢“G”+C r+ 数字平均

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碳含量的 分千 锈

不钢和热钢 耐几之含合金 元的百素 分之几数 + 合金元素字符号 +数 例字1:C11r 7 铸 最低钢屈 服强度最抗低拉强度

“ZG + 数字” +数字

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钢铁生产工过程加略图焦 概

冶炭炼厂

铁 矿石 石 石

高灰 炼炉铁

炼钢 铁生炼 钢铸 钢

锭轧制各型种材 锻 冷 冲 造压

造锻件锻 热 处理切削 工加铸 钢造铸生铁 造铸械厂

机机 械产 品

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第节 钢中二质与杂金元素合在炼钢程过 一钢中、常存杂对性能的影响质 含应量分别中加入 铁 硅控在制.50% 锰和脱铁氧 中钢存常杂质元主素要指是、硅锰硫、、磷及氮氢、、等氧和 .8%0以 燃下等炼料钢溶于 素体铁中原料 溶固化强

益有素 元1硅和锰)影响的来源于矿 、石提 高的钢度和硬度强2硫和磷)的影

冷响脆高对寒地带和其他低温下工 硫在 钢以中eS的F式形在，使钢存变脆，产热生性脆。 作的钢控结具有 制在0构0.%以下，M5S对n屑断利有严 的危重害性有害素元磷可溶于铁素体中使，钢的强度硬、度显增著加 使钢但化，脆产生脆冷性

铁素

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体和碳 渗、合二金元素在钢的作用中体 是钢中碳 两的基本个 相碳亲与和力的弱 非化物碳成形素， 1元合金元.素钢对中本相的基响影 如、镍硅、铝、钴等 溶①铁素体，起固溶于化强作的用与碳亲和力强的碳化物 成形素，如锰、 铬元、钼、钨、、钒、 合金铌元素溶于素体铁中造晶成格畸变，提塑变高抗 、锆钛等 力，度和强度提高硬。

形成②化碳合物元金与碳的素和力越大亲所形成，合化的稳定性、物 点熔、分温度、解硬、度磨性越高耐

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2.合金素对元铁碳图相影响① 对奥氏的体相区的影 响大奥氏扩区体域扩奥氏大体区的元域有镍素、、锰、氮碳，等这些元素使A 和13温A降度低，而从使奥氏区体域扩大Z对MGn3l耐钢磨1和CrlN8i9锈不由于钢很有的高n MNi含或量其，点就能S降到点零以，在下常温仍下能 保持氏奥状态，称为奥氏体体钢

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缩小氏奥体区域缩奥氏体小域区的素有铬元铝、硅、钨等，使、1A和 A温3度升高，奥氏体区域缩使小A 1和3温A度高升 钢淬火温的相度地提高

应Cr当>13%时，奥%氏区体消失域在室，下得到温单 相素体铁，为铁素称体钢

3.

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金元合素对中钢相变程过影的响

①对 钢热加奥氏体化过程时影响的 奥氏对形成体速的度影响大数合金多素元(除镍、 以外)都钴减钢的奥缓 体氏过化 程金钢在热处合时理相要地提应高加 温热度或延长热时间，加能才保证奥氏 体化过程充的进行分 奥对氏晶体粒大长倾向的响合金元影与素碳和 氮亲的力越和大阻 奥氏碍体晶长 粒大的作越用强 使烈合金钢多得为本 细质晶

粒钢

M、nP奥氏对晶粒体的大长着促进起用，作因含 而锰加热时应严格钢控制热加温和保温度间时

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② 对钢冷却时过奥冷体转氏过变的影响程 对C线和曲淬透的影性响除C外，o凡溶入氏奥 体的金均合使C线曲移 钢右临的界 冷却速下降 度淬透提性高

减少件的零火淬 形变和裂开向倾淬冷火却速度低降

Ms和M对的f响除Co、影A外l凡溶入，氏 体的奥金都合使MsM和f降 钢在淬火下的后余奥残氏量增加体

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③ 对淬火回钢转变过火的程响影 提 耐高回性火耐火性回火钢淬在回过程中火抗抵硬下降度能力回的火的时硬度 降低过变缓 提高钢的程回火性耐合元金阻碍马氏体素分解 和碳物聚集长化大过

程 产生 二硬次化

在高温保 下持高度硬 的有含高W、M、oCrV、等素元钢的淬火在后回加火时，热由于出 析力 能小细弥散的些元素这化物以及回碳冷火时残却余氏奥体转变马为氏体，钢使的硬不仅度不降，反下升而高现象称的二次硬为 二化次化使钢具有硬热性硬，对这工具钢是非常重要的

于 止第二类回火防性

脆第三

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结节构

钢冶炼简便 用于各、种成 低，本 工程一构 结般不行热 进素碳结钢构 处理

结 构钢工程用 低钢金高强合结度钢 优构碳素质结构钢 机用钢 器金合构钢结