項(xiàng)目2-3碳素鋼+合金鋼

1、第四節(jié)第四節(jié) 常用金屬材料常用金屬材料 -碳素鋼與合金鋼碳素鋼與合金鋼項(xiàng)目二項(xiàng)目二 選材與熱處理選材與熱處理碳素鋼碳素鋼l1、鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能的影響、鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能的影響Mn：脫氧、除：脫氧、除S，減少鋼的脆性；提高強(qiáng)度硬，減少鋼的脆性；提高強(qiáng)度硬度。度。Si：脫氧能力更強(qiáng)，有一定強(qiáng)化作用。：脫氧能力更強(qiáng)，有一定強(qiáng)化作用。S：形成：形成FeS，引起鋼在鍛壓時(shí)開裂，引起鋼在鍛壓時(shí)開裂熱脆；熱脆；Mn可與可與S生成生成MnS，有一定塑性。，有一定塑性。P：降低塑韌性，引起冷脆。：降低塑韌性，引起冷脆。l一般一般P、S都是有害元素，但也有有利的一面：都是有害元素，但也有有利的一面：在在

2、S、P含量較多時(shí)，由于脆性較大，切屑易含量較多時(shí)，由于脆性較大，切屑易于脆斷而形成斷裂切屑，避免粘刀現(xiàn)象，改善于脆斷而形成斷裂切屑，避免粘刀現(xiàn)象，改善切削加工性。切削加工性。碳鋼的分類碳鋼的分類l低碳鋼：低碳鋼：Wc0.25%l中碳鋼中碳鋼: 0.25% Wc 0.60%l高碳鋼高碳鋼: Wc 0.60%l碳素結(jié)構(gòu)鋼：用于制造工程構(gòu)件和機(jī)械零件。碳素結(jié)構(gòu)鋼：用于制造工程構(gòu)件和機(jī)械零件。 低中碳鋼。低中碳鋼。l碳素工具鋼碳素工具鋼: 用于制造刃具、量具、模具等。用于制造刃具、量具、模具等。 高碳鋼高碳鋼碳鋼的牌號(hào)碳鋼的牌號(hào) Wc%牌號(hào)牌號(hào)牌號(hào)解釋牌號(hào)解釋普通碳素普通碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼0.060.3

3、8%Q+屈服點(diǎn)值屈服點(diǎn)值質(zhì)質(zhì)量等級(jí)量等級(jí)+脫氧方法脫氧方法質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí):A、B、C、D中中D最好；脫氧方法：最好；脫氧方法：F沸騰鋼，沸騰鋼，b半鎮(zhèn)靜鋼，半鎮(zhèn)靜鋼，Z鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼，TZ特殊鎮(zhèn)靜特殊鎮(zhèn)靜鋼鋼優(yōu)質(zhì)碳素優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼0.080.75%平均含碳量的萬平均含碳量的萬倍（倍（+Mn+F）含含Mn量較高時(shí)才寫量較高時(shí)才寫Mn，沸騰鋼時(shí)才寫沸騰鋼時(shí)才寫F碳素工具碳素工具鋼鋼0.651.35%T+碳含量的千倍碳含量的千倍（+A）高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)添添A鑄造碳鋼鑄造碳鋼0.150.6%ZG+屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度碳鋼的牌號(hào)碳鋼的牌號(hào) Wc%牌號(hào)牌號(hào)普通碳

4、素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 0.060.38%Q+屈服點(diǎn)值屈服點(diǎn)值質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)+脫氧方法脫氧方法優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 0.080.75%用兩位數(shù)表示碳含量的萬分?jǐn)?shù)用兩位數(shù)表示碳含量的萬分?jǐn)?shù)（+Mn）碳素工具鋼碳素工具鋼0.651.35%T+碳含量的千分?jǐn)?shù)（碳含量的千分?jǐn)?shù)（+A）鑄造碳鋼鑄造碳鋼0.150.6%ZG+屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 工程構(gòu)件用鋼工程構(gòu)件用鋼-低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳（低碳（0.2%） 機(jī)械零件用鋼機(jī)械零件用鋼合金工具鋼合金工具鋼合金刃具、模具、量具鋼合金刃具、模具、量具鋼特殊性能鋼特殊性能鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金滲碳鋼合金

5、滲碳鋼 0.10.25合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼 0.250.5合金彈簧鋼合金彈簧鋼 0.450.7滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼 0.951.15Wc合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼一、合金結(jié)構(gòu)鋼一、合金結(jié)構(gòu)鋼（合金滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼）（合金滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼） Wc的萬分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù) + 合金元素合金元素 + WMe的百分?jǐn)?shù)（的百分?jǐn)?shù)（+A（高級(jí)優(yōu)質(zhì)高級(jí)優(yōu)質(zhì)）如，如，18Cr2Ni4WA 二、合金工具鋼：二、合金工具鋼： Wc的千分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù) + 合金元素合金元素 + WMe的百分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)（當(dāng)（當(dāng)Wc 1%時(shí)，不標(biāo)時(shí)，不標(biāo)Wc值。）值。）如，如，9SiCr、3Cr2W8V 三、滾動(dòng)軸承鋼：三、滾動(dòng)軸承鋼：G

6、+ Cr + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 + 合金元素合金元素 + WMe的百分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù) （Cr含量的千分?jǐn)?shù)）含量的千分?jǐn)?shù)）如如GCr15，平均含鉻量為，平均含鉻量為1.5。 四、低合金四、低合金高強(qiáng)度高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼新牌號(hào)用（新牌號(hào)用（Q+屈服強(qiáng)度）來表示屈服強(qiáng)度）來表示如舊牌號(hào)的如舊牌號(hào)的16Mn為新牌號(hào)的為新牌號(hào)的Q345。 l120CrMnTi：表示平均含碳量為：表示平均含碳量為0.20%，主，主要合金元素要合金元素Cr、Mn含量均低于含量均低于1.5%，并含有，并含有微量元素微量元素Ti的合金結(jié)構(gòu)鋼；的合金結(jié)構(gòu)鋼；l260Si2Mn：表示平均含碳量為：表示平均含碳量為0.60%，主，主要合金元素要

7、合金元素Mn含量低于含量低于1.5%，Si含量為含量為1.52.5%的合金結(jié)構(gòu)鋼。的合金結(jié)構(gòu)鋼。 9Cr2；ZG310-570；20CrMnTi；W9Mo3Cr4V ；50CrVA ； 18Cr2Ni4WA ；40Cr；GCr9；15Cr； Q255A；T7A；Q345；60Si2CrVA；30CrMnSi ； 08F；GCr15SiMn； 35；T13； ZG200-400；38CrMoAlA；CrWMn；Q195；1. Q195；Q255 A2. 08F；353. T7A；T13；4. ZG310-570；ZG200-4005. 20CrMnTi；15Cr；18Cr2Ni4WA；6. GC

8、r9；GCr15SiMn；7. 40Cr；38CrMoAlA； 30CrMnSi；8. 50CrVA；60Si2CrVA；9. 9Cr2； CrWMn；W9Mo3Cr4V10.Q3451. 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：2. 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：3. 碳素工具鋼：碳素工具鋼： 4. 鑄鋼：鑄鋼：5. 合金滲碳鋼：合金滲碳鋼：6. 滾動(dòng)軸承鋼：滾動(dòng)軸承鋼：7. 合金調(diào)質(zhì)鋼：合金調(diào)質(zhì)鋼：8. 合金彈簧鋼：合金彈簧鋼：9. 合金工具鋼：合金工具鋼： 10.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q34520CrMnTi；15Cr；18Cr2Ni4WA40Cr；38CrMoAlA； 30Cr

9、MnSi50CrVA；60Si2CrVAGCr9；GCr15SiMnZGMn131機(jī)械零件用鋼機(jī)械零件用鋼Wc(%)熱處理方法熱處理方法性能性能用途特點(diǎn)用途特點(diǎn)鋼號(hào)舉例鋼號(hào)舉例合金滲合金滲碳鋼碳鋼0.10.25滲滲C+淬火淬火+低回低回內(nèi)韌外硬內(nèi)韌外硬5864HRC齒輪、凸輪、齒輪、凸輪、曲軸曲軸20CrMnTi合金調(diào)合金調(diào)質(zhì)鋼質(zhì)鋼0.250.5調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)良好綜合力良好綜合力學(xué)性能學(xué)性能軸、連桿螺栓軸、連桿螺栓 40Cr調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)+表面表面淬火淬火+低回低回內(nèi)韌外硬內(nèi)韌外硬5263HRC軸、機(jī)床齒輪軸、機(jī)床齒輪40Cr、調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)+滲滲N內(nèi)韌外硬內(nèi)韌外硬6872HRC精密絲杠、磨精密絲杠、磨床主軸、

10、床主軸、鏜桿鏜桿38CrMoAlA合金彈合金彈簧鋼簧鋼0.450.7淬火淬火+中回中回彈性好彈性好各種彈簧各種彈簧60Si2Mn滾動(dòng)軸滾動(dòng)軸承鋼承鋼0.951.15淬火淬火+低回低回高硬度高硬度,耐磨耐磨,高的疲勞強(qiáng)高的疲勞強(qiáng)度度滾動(dòng)軸承中的滾動(dòng)軸承中的滾動(dòng)體、內(nèi)外滾動(dòng)體、內(nèi)外套圈套圈GCr15、GCr15SiMn選材并制定選材并制定加工路線加工路線l60mm的重型汽車板簧的重型汽車板簧l20CrMnTi；GCr15； 15Cr；Cr12MoV；35SiMn；GCr15SiMn；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T

11、12、15、38CrMoAlA55SiMnMoVNb下料下料鍛造鍛造退火或正火退火或正火粗、半精加粗、半精加工工淬火淬火中溫回火中溫回火 精加工精加工 l地腳螺栓地腳螺栓 l拖拉機(jī)軸承拖拉機(jī)軸承l(wèi)精密絲杠精密絲杠l汽車變速箱齒輪汽車變速箱齒輪；l機(jī)床變速箱齒輪機(jī)床變速箱齒輪l20CrMnTi；15Cr；Cr12MoV；GCr15SiMn；9Mn2V；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、38CrMoAlA、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T12、15、 GCr15SiMnl地腳螺栓地腳螺栓 40Cr、 45l拖拉機(jī)軸承拖拉機(jī)軸承GCr15SiMnl精

12、密絲杠精密絲杠38CrMoAlAl汽車變速箱齒輪汽車變速箱齒輪20CrMnTi；l機(jī)床變速箱齒輪機(jī)床變速箱齒輪40Cr、45l20CrMnTi；15Cr；Cr12MoV；GCr15SiMn；9Mn2V；45；Q235 B；12Cr2Ni4；W18Cr4V 、38CrMoAlA、18Cr2Ni4WA 、40Cr、55SiMnMoVNb、T12、15、 GCr15SiMnl為下列鋼號(hào)進(jìn)行分類為下列鋼號(hào)進(jìn)行分類l08F；Q195；9Cr2；ZG310-570；20CrMnTi；W9Mo3Cr4V；35；40Cr；50CrVA；GCr9；15Cr； Q255 A；T7A；60Si2CrVA；CrWMn

13、； 30CrMnSi ；GCr15SiMn；38CrMoAlA； T13； ZG200-400；18Cr2Ni4WA；HT350碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195Q195；Q255 AQ255 A；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：08F08F；3535碳素工具鋼：碳素工具鋼： T7AT7A；T13T13；合金工具鋼：合金工具鋼： 9Cr29Cr2； CrWMnCrWMn；W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V鑄鋼：鑄鋼：ZG310-570ZG310-570；ZG200-400ZG200-400灰鑄鐵：灰鑄鐵：HT350合金滲碳鋼：合金滲碳鋼：20CrMnTi20CrMnTi；15Cr15Cr；18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA；合金彈簧鋼：合金彈簧鋼：50CrVA50CrVA；60Si2CrVA60Si2CrVA；滾動(dòng)軸承鋼：滾動(dòng)軸承鋼：GCr9GCr9；GCr15SiMnGCr15SiMn； 合金調(diào)質(zhì)鋼：合金調(diào)質(zhì)鋼：40Cr40Cr；38CrMoAlA38CrMoAlA； 30CrMnSi30CrMnSi；l解釋各鋼種牌號(hào)的含義，如：解釋各鋼種牌號(hào)的含義，如：l（1）20CrMnTi：表示平均含碳量為：表示平均含碳量為0.20%，主要合金元素主要合金元素Cr、Mn含量均低