金屬工藝學(xué)各種鋼的總結(jié)1

1、結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼按用途可分為工程用鋼和機(jī)器用鋼兩大類。工程用鋼主要是用于各種工程結(jié)構(gòu)，包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼冶煉簡便、成本低、用量大，一般不進(jìn)行熱處理，而機(jī)器用鋼大多采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，它們一般都經(jīng)過熱處理后使用。 （1） 碳素結(jié)構(gòu)鋼1.牌號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳量低（0.06-0.38%）,硫、磷含量較高。這類鋼通常在熱軋空冷狀態(tài)下使用，其塑性高，可焊性好，使用狀態(tài)下的組織為鐵素體加珠光體。2.使用狀態(tài)和熱處理一般不經(jīng)熱處理，而在鋼廠供應(yīng)狀態(tài)（軋制狀態(tài)）下直接使用3.用 途鋼結(jié)構(gòu)件、焊接和扳金機(jī)械結(jié)構(gòu)件。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1.牌號(hào)（3）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)

2、鋼是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，加入少量的合金元素發(fā)展起來的，原稱為普通低合金鋼。1.牌號(hào)2.性能特點(diǎn)強(qiáng)度高于碳素結(jié)構(gòu)鋼，可降低結(jié)構(gòu)自重、節(jié)約鋼材；具有足夠的塑性、韌性及良好的焊接性能；具有良好的耐蝕性和低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。3.成份特點(diǎn)低碳：含碳量0.2%低和金：主加元素為錳4.熱處理特點(diǎn)在熱軋狀態(tài)下使用，組織為鐵素體加珠光體。5.典型鋼種及用途q345是應(yīng)用最廣、用量最大的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，廣泛用于石油化工設(shè)備、船舶、橋梁、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu)中。（4）滲碳鋼1.成分：含碳量0.10-0.25的合金鋼，主要加入能提高淬透性的mn、cr、ni等元素；2.性能特點(diǎn)：經(jīng)熱處理后表硬里韌、耐磨性及抗疲勞性好；

3、3.滲碳件一般的工藝路線：4.用 途應(yīng)用很廣，主要用于制造滲碳零件，如變速齒輪、內(nèi)燃機(jī)凸輪軸等各種表面耐磨件。5.常用的滲碳鋼低淬透性滲碳鋼：15cr、20cr等，心部強(qiáng)度低，尺寸和載荷小的齒輪和滑塊；中淬透性滲碳鋼：20crmnti、20crmn等，心部強(qiáng)度較高，用于制造中等強(qiáng)度的耐磨零件，如汽車、拖拉機(jī)的變速齒輪、齒輪軸等；高淬透性滲碳鋼：18cr2ni4wa、20cr2ni4a等，淬透性很高。用來制造承受重載荷和強(qiáng)烈磨損的重要零件，如飛機(jī)、坦克中的曲軸及重要齒輪等。以20crmnti滲碳鋼制造汽車變速齒輪為例：下料-毛坯鍛造-正火-加工齒形-局部鍍銅-滲碳(930)-預(yù)冷淬火(830)-

4、低溫回火(200)-噴丸-磨齒 （5）調(diào)質(zhì)鋼在調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼種，主要用于制造受力復(fù)雜的汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床及其他各種重要零件。1.性能要求：良好的綜合力學(xué)性能；良好的淬透性。2.成分特點(diǎn)：中碳：含碳量為0.25%-0.50%；主加合金元素為mn、si、cr、ni、b。3.調(diào)質(zhì)件一般的工藝路線： 4.典型鋼種低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：45、40cr，用于制造尺寸較小的齒輪、軸、螺栓等。中淬透性調(diào)質(zhì)鋼：40crni，用于制造截面較大的零件，如曲軸、齒輪等高淬透性調(diào)質(zhì)鋼：40crnimo，用于制造大截面、重載荷的零件，如汽輪機(jī)主軸、葉輪、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等。（6）彈簧鋼1.成分：含碳量在0.400.70%的合金鋼

5、。主要加入元素是硅和錳，提高淬透性和屈強(qiáng)比；2.熱處理：淬火+中溫回火；3.組 織：回火托氏體；4.熱處理特點(diǎn)：冷成形彈簧：對(duì)于鋼絲直徑小于10mm的彈簧，通過冷拔(或冷拉)、冷卷成型；冷卷后的彈簧不必進(jìn)行淬火處理，只需進(jìn)行一次消除內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸的定型處理，即加熱到250300，保溫一段時(shí)間，從爐內(nèi)取出空冷即可使用。熱成形彈簧：直徑大于10-15mm，在高于淬火溫度熱卷成形，然后淬火+中溫回火(350500)，得到回火托氏體組織。5.典型鋼種si、mn彈簧鋼：代表性鋼種65mn、60simn，主要用于制造較大截面的彈簧，如汽車、拖拉機(jī)的板簧、螺旋彈簧等；cr、v彈簧鋼：代表性鋼種50crv，

6、主要用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧，如閥門彈簧、高速柴油機(jī)的氣門彈簧等。 （7）滾動(dòng)軸承鋼1.用 途：主要用來制造滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈，滾動(dòng)體等;2.牌 號(hào)：3.化學(xué)成分：含碳量0.95-1.10%，含鉻量0.4-1.65%4.熱處理及組織：預(yù)先熱處理：球化退火；最終熱處理：淬火+低溫回火使用狀態(tài)下組織：回火馬氏體細(xì)小碳化物殘余奧氏體。5.典型鋼種：應(yīng)用最廣的gcr15鋼，大量用于制造中大型軸承，還可用于制造冷沖模、量具、絲錐等。 （8）耐磨鋼指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化作用的高錳鋼1.用 途：用于既承受嚴(yán)重磨損又承受強(qiáng)烈沖擊的零件；2.化學(xué)成分：高碳：含碳量為0.75%-1.45%；高錳：含錳

7、量為11%-14%；3.熱處理及組織：由于加工困難，鑄造后直接使用；4.應(yīng)用最廣的gcr4，gcr15，gcr15simn鋼。（9）工具鋼工具鋼是用來制造各種工具的鋼種 a 刃具鋼用于制造各種金屬切削刀具的鋼種一、 性能要求：高的硬度：高的硬度，hrc 60高耐磨性：耐磨性取決于硬度、韌性和碳化物；高的熱硬性：鋼在高溫下保持高硬度的能力；足夠的韌性和塑性：以免刀具在使用過程中崩刃、折斷。二、常用刃具鋼：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高速鋼.碳素工具鋼1）牌 號(hào)：t××a；××含碳千分之幾，a：高級(jí)；2）典型鋼種：t7、t7a、t8、t8a、t13a；3）用

8、途：沖頭、鑿子要選用t7、t8等；車刀、鉆頭可選用t10；精車刀、銼刀則選用t12, t13。4）優(yōu)點(diǎn)：成本低，耐磨性和加工性較好，在受用工具和機(jī)用低速工具上廣泛應(yīng)用；5）缺點(diǎn)：熱硬性差，淬透性低，只適于制作尺寸不大、形狀簡單的低速刀具。2低合金工具鋼）牌 號(hào)2）化學(xué)成分：在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素，在保持高碳的同時(shí)，加入cr、mn、si、w、v等合金元素；3）用 途：廣泛用于制造形狀復(fù)雜、要求變形小的低速切削刃具，如絲錐、板牙等，也常用作冷沖模；4）優(yōu) 點(diǎn)：淬火后的硬度與碳素工具鋼處于同一范圍，但淬火變形小、開裂傾向??；5）典型鋼種：9sicr。.高速工具鋼：制造高速切削刀具用鋼1

9、）牌 號(hào)：w××××，合金元素， ×合金元素含量；2）化學(xué)成分：含碳量為0.7%-1.6%，主要加入的合金元素是cr、w、mo、v；3）高速鋼的加工工藝路線：下料鍛造退火機(jī)加工淬火+回火噴砂磨削加工4）典型鋼種: w18cr4v5) 用途：主要用于制造高速切削刀具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等6）特點(diǎn)：高速鋼價(jià)格昂貴，為充分發(fā)揮其性能和節(jié)省材料，常采用焊接或鑲拼高速鋼刀頭，如直徑大于10mm的鉆頭，采用45鋼做刀柄。（10）模具鋼用于制造各種冷熱模具的鋼種一、 冷作模具鋼用于制造各種冷成型模具，如冷沖模、冷擠壓模、冷墩模和拔絲模等。1）對(duì)性能的基

10、本要求：高的硬度和耐磨性；較高的強(qiáng)度和韌性；良好的工藝性。2）冷作模具鋼的類型：碳素工具鋼和低合金工具鋼；耐沖擊工具用鋼；高碳高鉻模具鋼。二、熱作模具鋼用于制造各種使加熱金屬或液態(tài)金屬成型的模具，如熱鍛模、熱壓模、熱擠模和壓鑄模等。1）對(duì)性能的基本要求：高溫下良好的力學(xué)性能；高的抗熱疲勞性能；高的淬透性和良好的導(dǎo)熱性；高的抗氧化性。2）鋼種：熱鍛模鋼；壓鑄模鋼。（11）量具鋼用于制造各種量測(cè)工具，如卡尺、千分尺、快規(guī)、塞規(guī)及螺旋測(cè)微儀1）對(duì)性能的基本要求：高的硬度和耐磨性，尺寸穩(wěn)定性高，熱處理變形?。?）量具用鋼：一般非精密量具，可選碳素工具鋼（t10a、t12a)或低碳鋼(15、20)；對(duì)精

11、密量具，選用crwmn、cr2、gcr15鋼等。以crwmn鋼制塊規(guī)為例，加工工藝路線如下：下料鍛造球化退火機(jī)械加工淬火深冷處理低溫回火粗磨人工時(shí)效精磨去應(yīng)力處理研磨）熱處理特點(diǎn)：深冷處理量具淬火后，應(yīng)立即在-70-80進(jìn)行深冷處理，目的是盡可能減少鋼中的殘余奧氏體，穩(wěn)定量具尺寸。時(shí)效處理對(duì)精度要求高的量具，經(jīng)深冷處理在進(jìn)行低溫回火、粗磨之后，又要用低溫時(shí)效處理，以進(jìn)一步穩(wěn)定殘余奧氏體和消除殘余應(yīng)力。 （12）特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理、化學(xué)性能的鋼，分為不銹鋼和耐熱鋼。 不銹鋼在腐蝕性介質(zhì)中具有抗腐蝕性能的鋼1.用途：主要在石油、化工、海洋開發(fā)、原子能、宇航、國防工業(yè)等領(lǐng)域用于制造

12、在各種腐蝕介質(zhì)中工作的零件和結(jié)構(gòu)；2.性能要求：耐蝕性；3.成分特點(diǎn)：含碳量在0.03%-0.95%；合金元素：cr、ni、mo。耐熱鋼指在高溫下具有良好的抗氧化性和高溫強(qiáng)度的專用鋼；多用來制作在高溫下工作的鍋爐、汽輪機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)和內(nèi)燃機(jī)的某些零件或構(gòu)件。耐磨鋼指在工作時(shí)其表面受到劇烈的沖擊、強(qiáng)摩擦、高壓力，必須具有表面硬度高、耐磨、心部韌性、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。1.成分：高錳、高碳2.固溶化處理3.用途：鐵路道岔、坦克履帶、挖掘機(jī)鏟齒等工序刀具切削參數(shù)余量名稱材料切削速度進(jìn)給速度吃刀量外圓精車刀t0101硬質(zhì)合金180m/min0.330.4外圓粗車刀t0202硬質(zhì)合金200m/min0.12切槽刀

13、t0303硬質(zhì)合金1500r/min0.04螺紋刀t0404硬質(zhì)合金1200r/min 羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆

14、羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁

15、袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅

16、蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿

17、袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆

18、螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃袂聿蒅蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇蝕肇葿薀罿肆腿螅裊肅芁薈螀肄莃螄蚆肅蒆薆羅膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀腿蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膇蒆蒄螀膇膆蝕蚆芆羋蒂羄芅莁蚈袀芄薃蒁袆芃芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆螄羇袈膇薇袃袇艿螃蝿羆莂薆蚅羅蒄莈羃羅膃薄罿羄莆莇裊羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蝕羆羀莂蒃