第十一章-工業(yè)用鋼課件

《金屬學與熱處理》《Metallographyandheat-treatment》金屬材料熱處理金屬學用途組織性能工藝成分1、材料材料能源信息材料Materials是人類用于制造生活和生產工具賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎；是當今社會物質文明進步的根本性支柱之一；是國民經(jīng)濟、國防及其他高新技術產業(yè)發(fā)展不可或缺的物質基礎。復合材料材料固態(tài)材料液態(tài)材料高分子材料無機非金屬材料金屬材料1、材料2.金屬材料及分類HSLAStainlessSteels機器零件用鋼不銹鋼/耐熱鋼汽車大梁鋼鋁合金2.金屬材料及分類2.金屬材料及分類金屬材料結構材料功能材料傳統(tǒng)材料新型材料金屬材料有色金屬黑色金屬功能材料結構材料鋼鐵材料有色金屬材料提煉金屬礦石金屬液凝固鑄件鑄坯鑄錠成型金屬材料軋制、鍛造沖壓、拉拔3、金屬材料的制備鋼鐵生產流程3、金屬材料的制備材料成型確立兩個關系：性能與成分、組織結構間的關系；組織結構與成分和加工工藝間的關系材料科學與工程的主要任務加工工藝

材料成為工業(yè)產品的橋梁化學成分

最本質因素性能

材料應用的基礎組織結構

最直接因素改變材料的化學成分改進材料的制備工藝提高材料性能的途徑材料科學與工程“四要素”(主線)第11章工業(yè)用鋼《金屬學與熱處理》章節(jié)內容§11-1

鋼的分類及編號§11-2

合金元素在鋼中的作用★★§11-3

工程結構用鋼★§11-4機器零件用鋼★§11-5工具鋼§11-6特殊鋼工業(yè)用鋼按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼是指含碳量低于2.11%的鐵碳合金。合金鋼是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎上有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合金。

概述鋼的分類及編號第一節(jié)一、鋼的分類1、按用途分

工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛滲碳鋼調質鋼彈簧鋼滾動軸承鋼機器用鋼結構鋼刃具鋼模具鋼量具鋼工具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼特殊性能鋼擠壓模具一、鋼的分類中碳鋼0.25~0.6%C高碳鋼

0.6%C低碳鋼

0.25%C低合金鋼合金元素總量

5%中合金鋼合金元素總量5~10%高合金鋼合金元素總量

10%碳素鋼合金鋼2、按化學成分

一、鋼的分類3、按顯微組織分

按退火組織分：亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、萊氏體鋼按正火組織分：珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼、按室溫組織分：鐵素體鋼、奧氏體鋼、雙相鋼一、鋼的分類鋼類碳素鋼合金鋼PSPS普通質量鋼≤0.045≤0.055≤0.045≤0.045優(yōu)質鋼≤0.040≤0.040≤0.035≤0.035高級優(yōu)質鋼A≤0.035≤0.030≤0.025≤0.025特級優(yōu)質鋼E≤0.025≤0.020≤0.025≤0.015鋼的質量是以磷、硫的含量來劃分的。分為普通質量鋼、優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼和特級優(yōu)質鋼.根據(jù)現(xiàn)行標準，各質量等級鋼的磷、硫含量如下：4、按質量分

二、鋼的編號1、碳素結構鋼和低合金高強度鋼Q+最低屈服強度值+質量等級符號+脫氧方法符號Q表示“屈服強度”；屈服強度值單位是MPa；質量等級符號為A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，質量提高。

如碳素結構鋼牌號表示為Q195、Q215、Q235、Q255、Q275

。Q255－屈服強度為255MPa的普通碳素結構鋼。Q235A？二、鋼的編號低合金高強度結構鋼：Q295

、Q345（16Mn）

、Q390

（15MnV）、Q420

（15MnVN）、Q460……根據(jù)需要，低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）和化學元素符號，按順序表示，如16Mn。

說明：通常情況下，屈服強度值小280MPa時為碳素結構鋼，大于280MPa時為低合金高強度鋼。

Q345:屈服強度為345MPa的低合金高強度結構鋼.二、鋼的編號齒輪加工方鋼2、優(yōu)質碳素結構鋼

：08、

10、

15、

20、

25、

30、

35、

40、

45、

50、

55、

60、

65鋼牌號用兩位數(shù)字表示。這兩位數(shù)字表示鋼平均含碳量的萬分之幾。如45鋼—平均含碳量為0.45%的優(yōu)質碳素結構鋼。如50A鋼—平均含碳量為0.5%的高級優(yōu)質碳素結構鋼。二、鋼的編號*說明：①含Mn量為0.7~1.0%時，在兩位數(shù)字后加元素符號“Mn”，如40Mn。②

對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼,在鋼號后分別加字母F和b，如08F、10b。③

高級優(yōu)質鋼在鋼號后加字母A，如20A。二、鋼的編號3、合金結構鋼兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾）+合金元素符號+該元素百分含量數(shù)字+……當合金元素的平均含量小于1.50%時，只標元素符號，不標含量；20CrMnTi：平均碳含量為0.20%，Cr、Mn、Ti含量分別小于1.5%的合金結構鋼。40Cr：平均碳含量為0.40%，Cr含量小于1.5%的合金結構鋼。60Si2Mn：平均碳含量為0.60%，平均Si含量為2.0%，Mn含量小于1.5%的合金結構鋼。二、鋼的編號當合金元素的平均含量為1.50~2.49%、2.50~3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……時，在相應的合金元素符號后標2、3、4、5……等數(shù)字。如20CrNi3。高級優(yōu)質鋼在牌號后加字母A，如60Si2MnA。特級優(yōu)質鋼在牌號后加字母E，如30CrMnSiE。

3、合金結構鋼二、鋼的編號4、工具鋼⑴碳素工具鋼T+數(shù)字T表示“碳素工具鋼”；數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾.T8—平均含碳量為0.8%C的碳素工具鋼。*說明：碳素工具鋼都是優(yōu)質以上質量的。高級優(yōu)質鋼在鋼號后加“A”，如T8A。

T7、T8、T9、T10、T10A、T11、T12、T12A、T13.絲錐銼刀二、鋼的編號⑵合金工具鋼含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……當含碳量小于1.00%時，含碳量用一位數(shù)字標明，這一位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾.當含碳量大于1.00%時，不標含碳量。高速鋼不標含碳量。

二、鋼的編號9SiCr—平均碳含量為0.9%,Si、Cr、的含量均在1.5%以下的合金工具鋼。CrWMn—碳含量大于1.0%,Cr、Mn、W的含量均在1.5%以下的合金工具鋼。W18Cr4V—碳含量為0.7～0.8%,平均W含量為18%，平均Cr含量為4%，V含量在1.5%以下的合金工具鋼。二、鋼的編號5、軸承鋼G+Cr+鉻含量(不標含碳量)“G”表示“滾動軸承鋼”。*鉻含量以千分之一為單位.GCr15：碳含量大于1.0%,平均含鉻量位1.5%的滾動軸承鋼。GCr9，GCr15SiMn滲碳軸承鋼牌號的表示方法與合金結構鋼相同，僅在牌號頭部加字母“G”，如“G20CrNiMo”。二、鋼的編號6、不銹鋼和耐熱鋼含碳量+合金元素符號+該元素百分含量+……含碳量以千分之一為單位。含碳量的表示方法為：①當≤

0.08%時，以“0”表示，如0Cr18Ni9②當含碳量≤

0.03%時（超低碳），以“00”表示，如00Cr19Ni10(含碳量上限為0.03%）二、鋼的編號7、鑄鋼ZG+兩位數(shù)字ZG表示“鑄鋼”；兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾,如ZG25，

ZGMn13鑄鋼件2.5噸大齒輪鑄件三、汽車用鋼三、汽車用鋼IF鋼（InterstitialFreeSteel）無間隙原子鋼，有時也稱超低碳鋼，具有極優(yōu)異的深沖性能，現(xiàn)在伸長率和r值可達50%和2.0以上，在汽車工業(yè)上得到了廣泛應用。在IF鋼中，由于C、N含量低，再加入一定量的Ti、Nb等強碳氮化合物形成元素，將超低碳鋼中的碳、氮等間隙原子完全固定為碳氮化合物，從而得到的無間隙原子的潔凈鐵素體鋼，即為超低碳無間隙原子鋼BH鋼（Bakehardeningsteels）烘烤硬化鋼

是在IF鋼種上發(fā)展過來的，其主要基理就是這種鋼中所含有的Nb和Ti沒有IF鋼種中的含量高。這使得BH鋼中含有一定數(shù)量的間隙原子，但這些間隙原子并沒有影響其沖壓性能，或者影響不大。由于BH鋼主要應用在汽車外殼上，經(jīng)過沖壓后要進行噴漆和烤漆。在烤漆過程中，間隙原子會在烤漆溫度下進行時效的反映，使得鋼在最后的過程中有一個固溶強化的過程，在成形后強度再有一個提高。三、汽車用鋼TRIP鋼（

TransformationInducedPlasticitySteel）相變誘導塑性鋼是由鋼組織中逐步進行的馬氏體相變過程導致的塑性升高的超高強度鋼。TRIP效應是殘余奧氏體向馬氏體轉變使得強度和塑

性同時提高的效應。三、汽車用鋼TWIP鋼（

TwinningInducedPlasticitySteel）孿生誘發(fā)塑性鋼是第二代高強度用鋼的一種,因其形變過程中能產生大量形變孿晶、推遲縮頸的形成,具有優(yōu)異的強塑性以及高應變硬化性、高能量吸收能力而得名,是一種理想的汽車用抗沖擊結構材料。三、汽車用鋼Q＆P鋼（

QuenchingandPartitioningSteel）淬火分配處理鋼是一種新的含有富碳殘留奧氏體的鋼種,其熱處理過程的機理是碳從過飽和的馬氏體擴散到殘留奧氏體中。Q&P鋼也是一種新型的高強度和高塑性的馬氏體鋼,其室溫組織是貧碳的板條馬氏體和富碳殘留奧氏體,馬氏體組織保證了鋼的強度,殘留奧氏體由于在形變過程中發(fā)生相變誘發(fā)塑性而提高了鋼的塑性。三、汽車用鋼D

P鋼（

Dual-phaseSteel）雙相鋼是低碳鋼或低合金鋼經(jīng)臨界區(qū)熱處理或經(jīng)控制軋制而得到的高強度鋼，其組織有鐵素體基體和約20%在鐵素體晶界上的島狀馬氏體構成，也稱馬氏體雙相鋼。雙相鋼的基本成分為C和Mn，有時為了提高淬透性還添加一定量的Cr和Mo。DP鋼廣泛應用在汽車的邊梁，側面構件，橫梁，支柱，底盤加強件，油箱支架及車體的結構件，加強件和防撞件。三、汽車用鋼合金元素在鋼中的作用第二節(jié)一、合金元素在鋼中的分布鋼中經(jīng)常加入的合金元素：Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Al、Co、B、RE加入合金元素的目的：改善鋼的性能（1）溶入鐵素體、奧氏體和馬氏體中，以固溶的溶質形

式存在。（2）形成強化相，如形成合金滲碳體、形成元素本身的

碳化物

或金屬間化合物等。（3）形成非金屬夾雜物，如氧化物、氮化物和硫化物等。（4）游離形式存在，高碳鋼中的石墨等。純鐵的異構轉變

1538℃1394℃912℃L→δ-Fe→γ-Fe→α-FebccfccbccANG純鐵的冷卻曲線二、合金元素與鐵和碳相互作用二、合金元素與鐵和碳相互作用㈠合金元素與鐵的相互作用1、無限擴大γ相區(qū)型，Mn、Ni、Co，與γ-Fe形成無限固溶體，與α-Fe形成有限固溶體2、有限擴大γ相區(qū)型，C、N、Cu，與α-Fe和γ-Fe形成有限固溶體3、封閉γ相區(qū)、無限擴大α相區(qū)型，與α-Fe形成無限固溶體，

Cr、Si、P、V、Al、Be4、封閉γ相區(qū)、有限限擴大α相區(qū)型，

Mo、W、Ti5、縮小γ相區(qū)型，B、Nb、Ta、Zr

同素異型轉變

A3（912℃）A4（1394℃）α-Fe←----→γ–Fe←----→δ-Fe奧氏體形成元素：在γ-Fe中有較大的溶解度,且能穩(wěn)定γ相；如Mn,Ni,Co,C,N,Cu等。鐵素體形成元素：在α-Fe中有較大的溶解度，且能穩(wěn)定α相。如：Cr、Mo、V，Nb,Ti

等。二、合金元素與鐵和碳相互作用二、合金元素與鐵和碳相互作用二、合金元素與鐵和碳相互作用㈡合金元素與碳的相互作用合金元素與碳的親和力從大到小的順序為：

Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe⑴

Ti、Nb、V為強碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性高，如TiC、VC等。鋼中碳化物二、合金元素與鐵和碳相互作用二、合金元素在鋼中的作用⑵

W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。⑶Mn、Fe為弱碳化物形成元素，碳化物的穩(wěn)定性、熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。三、合金元素對相變的影響㈠對Fe-Fe3C相圖的影響1、對奧氏體相區(qū)的影響⑴Ni、Mn、Co、C、N等是擴大奧氏體相區(qū)的元素，使A1、A3點下降，A4點上升。當Mn

13%或Ni

9%時，S點降到0℃以下，室溫下為單相奧氏體組織，稱奧氏體鋼。錳對奧氏體相區(qū)的影響三、合金元素對相變的影響⑵Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等是縮小奧氏體相區(qū)的元素，使A1、A3點上升，A4點下降。當Cr

13%時，奧氏體相區(qū)消失，室溫下為單相鐵素體組織，稱鐵素體鋼.鉻對奧氏體相區(qū)的影響三、合金元素對相變的影響2、對E點和S點位置的影響幾乎所有合金元素均使E點和S點左移，即這兩點的含碳量下降，使碳含量低于0.77%的合金鋼出現(xiàn)過共析組織（如4Cr13）或碳含量低于2.11%的合金鋼出現(xiàn)共晶組織，稱為萊式體鋼，如W18Cr4V。

三、合金元素對相變的影響（二）對鋼加熱轉變的影響1、對奧氏體化的影響⑴對奧氏體形成速度的影響：除Ni、Co外，都減緩奧氏體化過程。⑵對奧氏體晶粒長大傾向的影響：碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大。Mn、P促進長大。三、合金元素對相變的影響（三）對過冷奧氏體轉變的影響1.對C曲線和淬透性的影響：除Co、Al外，凡溶入奧氏體的合金元素均使C曲線右移，淬透性提高。常用提高淬透性的元素為Mn、Si、Cr、Ni、B。2.對Ms、Mf點的影響：除Co、Al外,所有元素都使Ms、Mf點下降。合金元素對鋼淬透性的影響三、合金元素對相變的影響（四）對回火轉變的影響1.提高回火穩(wěn)定性（耐回火性或紅硬性）淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱回火穩(wěn)定性。合金元素能阻礙馬氏體分解及碳化物的析出與聚集。當回火硬度相同時，合金鋼比同含碳量碳鋼回火溫度高。如果同溫度回火，合金鋼硬度比碳鋼高。三、合金元素對相變的影響2.產生二次硬化含高W、Mo、Cr、V鋼淬火后回火時，析出細小彌散的特殊碳化物：(1)阻礙晶粒長大；(2)使Ms點升高，回火冷卻時A’轉變?yōu)镸回,使硬度不僅不下降，反而升高的現(xiàn)象稱二次硬化。3.防止第二類回火脆性加W、Mo可防止第二類回火脆性。高速鋼三、合金元素對相變的影響合金元素在鋼中的作用：1、合金元素溶于鋼的基體中，使鋼的強度和硬度提高，

起到固溶強化作用。

2、形成合金碳化物，使鋼的晶粒細化，起細晶強化的

作用，WC,Cr7C3,TiC,VC,MoC。3、在回火時，碳化物彌散析出，起到沉淀強化作用。4、合金元素使C-曲線右移，降低臨界冷卻速度，提高

鋼的淬透性,如除Co外所有的合金元素。三、合金元素對相變的影響5、使鐵碳相圖發(fā)生變化，即使A區(qū)擴大或縮小。當合

金元素的加入量提高時，鋼具有特殊的性能，如

耐熱性、耐磨性、耐蝕性等，W,Mn,Ni,Cr。6、合金元素可提高鋼的回火穩(wěn)定性（紅硬性）Cr23C6，Cr7C3，

WC7、防止回火脆性，如Mo,W等防止P、Sn、Sb的

偏聚.工程結構用鋼第三節(jié)普通碳素結構鋼

低合金高強結構鋼工程結構鋼是指專門用來制造工程結構件的一大類鋼種。在鋼總產量中，工程結構鋼占90％左右。一、概述杭州跨海大橋壓力罐中哈石油管線工程結構用鋼是指用于制作各種大型金屬結構所用的鋼，又稱構件用鋼。一、概述一、概述工程結構工作條件的特點：不做相對運動，長期承受靜載荷作用，在一定溫度和介質中工作。銅陵長江公路大橋根據(jù)構件的工作特點，提出相應的性能指標（使用性能和工藝性能）。一、概述使用性能：長期靜載荷作用下結構穩(wěn)定：不產生彈性變形，更不許產生塑性變形與破斷。足夠大的彈性模量保證剛度；足夠的抗塑變能力即σs、δk、φk較高，缺口敏感性及冷脆性傾向較小。在大氣或海水中能長期穩(wěn)定工作：具有一定的耐大氣或海水腐蝕性。工藝性能：具有良好的焊接及冷變形能力，尤其是焊接的工藝性能。一、概述根據(jù)構件用鋼工作條件和性能要求，C%介于0.20-0.25%。構件用鋼主要是低碳鋼和低碳合金鋼。熱軋或正火狀態(tài)下使用，有時也在調質狀態(tài)下使用(尤其針對低溫工作的構件)。構件用鋼常溫狀態(tài)下的組織：鐵素體+珠光體（P+F）一、概述成分和組織：（一）屈服現(xiàn)象：(1)在拉伸曲線上出現(xiàn)平臺；(2)存在上下屈服點(2)在屈服過程中，試樣的塑性變形分布是宏觀不均勻。屈服會影響構件的表面質量。如一些冷軋鋼板沖壓后，一些部位產生褶皺。鋼板退火后進行小變形量處理，使屈服在冷軋過程中完成，而使其進入加工硬化狀態(tài)。二、工程結構用鋼力學性能特點低碳構件用鋼加熱到Ac1以下進行快冷(也稱淬火)或塑性變形后，在放置過程中通常使強度和硬度增高，而塑性和韌性降低，這種現(xiàn)象稱為時效。塑性變形后的時效稱為應變時效；淬火后的時效稱為淬火時效；在自然條件下的時效稱為自然時效；在一定溫度下進行的時效稱人工時效。二、工程結構用鋼力學性能特點（二）應變時效和淬火時效應變時效:鋼產生塑性變形量超過屈服應變，去載后立即加載，其彈性極限會因加工硬化而提高，屈服平臺不再出現(xiàn)。放置一段時間后，重新拉伸，屈服現(xiàn)象又重新出現(xiàn)。σs、σb、HB等逐漸增高；δ、φ、αk等逐漸降低。對于構件用鋼應變時效是不利現(xiàn)象(斷裂抗力變低)。與鐵素體中C、N原子有關，可加Al除N。二、工程結構用鋼力學性能特點低碳鋼加熱到Ac1以下的溫度然后進行快冷，此時鋼的顯微組織并沒有明顯的變化，但力學性能發(fā)生類似于應變時效的變化。原因：α固溶體中過飽和的C和N析出，并形成彌散的共格碳化物和氮化物，使鋼材塑變抗力提高，斷裂抗力降低。焊接熱影響區(qū)的淬火時效可能引起開裂。二、工程結構用鋼力學性能特點構件用鋼隨試驗溫度的不斷降低，其屈服點顯著升高，并導致斷裂性質變化，即由宏觀塑性破斷過渡到宏觀脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。金屬的兩個強度指標，屈服強度和斷裂強度都隨溫度上升而下降。σs/σb為屈強比，屈強比越大，脆斷傾向也會增大。評價冷脆傾向大小的指標為冷脆轉折溫度。冷脆轉折溫度為組織敏感性指標，且受加載速度和缺口條件影響。二、工程結構用鋼力學性能特點（三）冷脆傾向低溫脆性——隨溫度降低，材料由韌性狀態(tài)轉變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)的現(xiàn)象。冷脆：材料因溫度降低導致沖擊韌性的急劇下降并引起脆性破壞的現(xiàn)象。對壓力容器、橋梁、汽車、船舶的影響較大。沖擊韌性與溫度有密切的關系，溫度降低，沖擊韌性隨之降低。當?shù)陀谀骋粶囟葧r材料的韌性急劇下降，材料將由韌性狀態(tài)轉變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。這一溫度稱為韌脆轉變溫度（Tt

）。韌脆轉變溫度（Tt

）越低，表明材料的低溫韌性越好，對于在寒冷地區(qū)使用的材料要十分重要。二、工程結構用鋼力學性能特點金屬材料的成分對韌脆轉變溫度的影響很大，一般的碳素鋼，其韌脆轉變溫度（Tt

）大約為-20℃，某些合金鋼的韌脆轉變溫度（Tt

）可達-40℃以下。二、工程結構用鋼力學性能特點提高沖擊韌性的途徑

沖擊韌性是一個對材料組織結構相當敏感的量，所以提高材料的沖擊韌性的途徑有：

改變材料的成分：如加入釩、鈦、鋁、氮等元素，通過細化晶粒來提高其韌性，尤其是低溫韌性；

提高材料的冶金質量、改進軋制工藝：減少偏析、夾渣、氣泡等缺陷；利用控制控冷工藝細化組織（晶粒）二、工程結構用鋼力學性能特點三、合金元素對工程結構用鋼性能影響(一)對力學性能的影響固溶強化：Si、Mn、Ni；細晶強化：Al、Ti、Nb、V；沉淀強化：Ti、Nb、V強度、塑性、韌性強度提高、塑性下降。Ni的影響最為有利，既提高強度，又不降低韌性，Cr、Mn、Si在一定含量范圍內也有一定的有利影響。三、合金元素對工程結構用鋼性能影響(二)對焊接性能的影響(三)對耐大氣腐蝕性能的影響鋼的焊接性是指在簡單可行的焊接條件下，鋼材焊接后不產生裂紋，并獲得良好的焊縫區(qū)的性能。熱應力、組織應力熱影響區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)冷裂紋Cu、P耐候鋼四、碳素結構鋼1、成分：<0.4%C,P、S量及非金屬夾雜較多.2、性能：焊接性、塑性好。3、熱處理：不進行專門熱處理，熱軋空冷態(tài)下使用。4、使用狀態(tài)下組織：F+P5、用途：Q235A常以熱軋板、帶、棒及型鋼使用，

用量約占鋼材總量的70%。用于普通的建筑結構，壓力容器，

沖壓件，焊接件、鉚釘、螺栓等。螺紋鋼圓鋼四、碳素結構鋼四、碳素結構鋼五、低合金高強度結構鋼HSLA1、性能要求⑴高強度及足夠韌性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蝕性及低的韌脆轉變溫度。2、成分特點⑴低碳：≤0.2%C.⑵合金元素：主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb等。62%HighStrengthLowAlloySteel五、低合金高強度結構鋼HSLA3、熱處理：大多數(shù)熱軋空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處理。4、使用狀態(tài)下組織：F+P低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用①Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。②V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。

③另外加Cu、P可提高耐蝕性；加RE可提高韌性、疲勞極限，降低冷脆轉變溫度。五、低合金高強度結構鋼HSLA5、用途：Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構，應用最廣泛。Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。Q460鋼含Mo、B，

正火組織為貝氏體，

強度高,用于石化工業(yè)中

溫高壓容器.船舶、橋梁、高壓容器、石油化工設備。機器零件用鋼第四節(jié)滲碳鋼

調質鋼

彈簧鋼

滾動軸承鋼概述機械制造結構鋼是指用于制造各種機械零件（軸、齒輪、緊固件、軸承等）的一類鋼種,也稱機器零件用鋼。一、性能要求及合金化特點1、性能要求：反復載荷—較高的疲勞強度。短時超負荷—較高的屈服強度、抗拉強度以及較高的斷裂抗力。相對滑動或滾動—良好的耐磨性及接觸疲勞強度。形狀復雜—較高的韌性、低的缺口敏感性。良好的切削加工性能、熱處理工藝性能

一、性能要求及合金化特點2、合金化特點：合金元素—Cr、Mn、Si、Ni、Mo、W、V、Ti、B、Al。提高鋼的淬透性—影響鋼的力學性能。含碳量的選擇和回火溫度的確定—影響零件的使用性能和壽命。提高鋼的切削加工性—加工成型性能。

2、合金化特點：提高鋼的淬透性—影響鋼的力學性能。

馬氏體相變及其隨后地回火是綜合利用了固溶強化、晶界強化、位錯強化和第二相強化，獲得馬氏體成為鋼的重要強化手段。

對于淬火高溫回火鋼來說，盡管馬氏體和非馬氏體組織經(jīng)高溫回火后的硬度相近，但非馬氏體組織使鋼的塑性和韌性，特別是冷脆傾向明顯變差，并降低鋼的疲勞強度。機器零件必須具備足夠淬透性。

大截面尺寸零件，合金元素增加淬透性作用更顯著。一、性能要求及合金化特點一、性能要求及合金化特點2、合金化特點：含碳量的選擇和回火溫度的確定—影響零件的使用性能和壽命?；鼗饻囟鹊拇_定決定鋼的最后組織狀態(tài)，回火工藝在某種程度上決定了零件的使用性能和壽命。

為了保證鋼有較好的耐磨性和接觸疲勞強度，鋼淬火后應進行低溫回火。

馬氏體的硬度與鋼中含碳量有關，隨著鋼中含碳量的增多，馬氏體的硬度也隨之提高。一、性能要求及合金化特點2、合金化特點：提高鋼的切削加工性—加工成型性能。常用改善鋼的切削加工性能的合金元素有：S、Pb、Ca、Te（碲）、Se（硒）MnS、CaS、MnTe、PbTe、MnSe、PbSe等一般認為，當鋼的硬度為179~229HBW時，其切削性能最佳。

低碳鋼，采用正火處理，提高片狀P數(shù)量，改善切削性能；高碳鋼，球化處理，使硬度降低。二、滲碳鋼經(jīng)過滲碳處理后使用，制造滲碳零件的鋼種。1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。⑵良好的熱處理性能,如淬透性和滲碳能力。用于齒輪、軸、凸輪等二、滲碳鋼2、成分特點⑴低碳：0.10~0.25%C⑵合金元素作用：①提高淬透性：

Cr、Mn、Ni、B②

強化鐵素體：

Cr、Mn、Ni③

細化晶粒：

W、Mo、Ti、V滲碳件高精密獨立導柱二、滲碳鋼滲碳淬火后的表層組織3、熱處理特點滲碳件的加工工藝路線為：下料→鍛造→正火→機加工→滲碳→淬火+低溫回火正火目的為調整硬度，便于切削加工。淬火溫度一般為：Ac1+30-50℃。4、使用狀態(tài)下組織心部：M回+F表層：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)；二、滲碳鋼5、常用鋼號及用途低淬透性鋼（低強度滲碳鋼）：15、20、20Mn2、20MnV、15Cr。柴油機凸輪軸活塞銷(20Cr)用于受力小的耐磨件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。二、滲碳鋼中淬透性鋼（中強度滲碳鋼）：20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB，用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。高淬透性鋼（高強度滲碳鋼）：18Cr2Ni4WA，用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸汽車變速箱齒輪三、調質鋼調質件（螺桿）調質后使用的鋼種。1、性能要求⑴良好的綜合力學性能.⑵良好的淬透性。1）在鐵素體基體上均勻分布的粒狀碳化物起彌散強化作用，溶于鐵素體中的合金元素起固溶強化作用，從而保證鋼有較高的屈服強度和疲勞強度。2）組織均勻性好，減少了裂紋在局部薄弱地區(qū)形成的可能性，可以保證良好的塑性和韌性。3）作為基體組織的鐵素體是從淬火馬氏體轉變而成，晶粒細小，使鋼的冷脆傾向性大大減小。三、調質鋼2、成分特點⑴中碳：0.25~0.45%C⑵

合金元素作用：①

提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B②

強化鐵素體:Mn、Si、Cr、Ni③

細化晶粒:W、Mo、V、Al④

防止第二類回火脆性:W、Mo調質件（冷卻輪）破碎機主軸三、調質鋼3、熱處理及組織特點調質件的加工工藝路線為：下料→鍛造→退火→粗加工→調質→精加工→裝配調質目的：獲得良好綜合力學性能使用狀態(tài)下的組織為：S回為提高表面耐磨性，調質后可進行表面淬火或氮化。回火索氏體調質處理車間三、調質鋼柴油機凸輪軸4、常用鋼號及用途低淬透性鋼：

D0油<30~40mm,常用45、40Cr,用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等。中淬透性鋼：

D0油≈40~60mm，常用40CrNi、40CrMn，用于制造大中型零件。三、調質鋼高淬透性鋼：D0油>60mm,常用40CrNiMo,用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。合金結構鋼曲軸單缸汽車曲軸四、彈簧鋼四、彈簧鋼四、彈簧鋼1.工作條件與性能要求

在動載荷（沖擊、振動、交變應力、彎曲、扭轉）作用下起到緩和沖擊力，或控制零件某一工作過程的作用。高的彈性極限或高的σs，和高的σs/σb；

高的疲勞強度（極限）足夠的塑性和韌性導電、無磁、耐高溫和耐腐蝕有一定的淬透性等四、彈簧鋼四、彈簧鋼2、成分特點⑴中高碳：(提高彈性極限)碳素彈簧鋼為0.60~0.90%C合金彈簧鋼為0.50~0.60%C⑵合金元素作用：①提高淬透性、強化鐵素體、耐回火性：Mn、Si②

提高

s/

b：Si③

細化晶粒：Cr、V、W汽車彈簧彈簧絲四、彈簧鋼3、熱處理及組織特點⑵熱成型彈簧：熱成型→淬火+中溫回火使用狀態(tài)下的組織：T回用于大截面彈簧(>φ10mm)⑴冷成型彈簧：冷拔→冷成型→定型處理(250~300℃)。用于<φ10mm彈簧。汽車板簧淬火線冷卷螺旋壓縮彈簧四、彈簧鋼4、彈簧的表面質量彈簧的表面質量對其壽命影響很大。提高表面質量的方法:

防止表面脫碳；

避免表面缺陷；

進行噴丸處理，使表面產生壓應力。板簧噴丸處理示意圖四、彈簧鋼5、常用鋼號及用途Si、Mn彈簧鋼，如65Mn、60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。Cr、V彈簧鋼，如50CrVA，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。大型熱卷彈簧汽車板簧五、滾動軸承鋼

載荷(頻率達數(shù)萬次/分)和摩擦。⑴高而均勻的硬度和耐磨性。⑵高的

b和接觸疲勞強度。⑶足夠的韌性、淬透性和耐蝕性。用于制造軸承套和滾動體的專用鋼種。1、性能要求軸承工作時,承受接觸應力(達3000~3500MPa)、周期性交變圓柱滾子軸承自動調心球軸承五、滾動軸承鋼2、成分特點⑴高碳：0.95~1.10%C⑵

合金元素：以Cr為主,加入Mn、Si。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當>1.65%Cr時,會因A’增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。3.軸承鋼的冶金質量軸承鋼由于冶金質量缺陷造成的失效占65%，疲勞裂紋的產生和擴展均與冶金質量有關。（一）對軸承鋼冶金質量的要求

1.純凈：雜質元素和夾雜物含量要低。

2.組織均勻：非金屬夾雜物和碳化物應當細小和均勻分布。五、滾動軸承鋼(二)軸承鋼中的非金屬夾雜物1.危害破壞了金屬的連續(xù)性，在交變應力作用下，易于引起應力集中，成為疲勞裂紋源，顯著降低疲勞壽命。2.影響與數(shù)量、類型、大小、形態(tài)和分布有關，需綜合考慮。3.軸承鋼的冶金質量五、滾動軸承鋼(1)雜物的尺寸越大，危害也越大。<6~8μm，不影響疲勞壽命。>20~30μm，急劇降低疲勞壽命。(2)夾雜物的熱塑性及熱膨脹系數(shù)小，危害大。危害程度：剛玉＞點狀夾雜物＞半塑性夾雜物＞塑性硅酸鹽。3.軸承鋼的冶金質量五、滾動軸承鋼夾雜物的塑性低，熱膨脹系數(shù)小將導致：鋼變形時不能隨之發(fā)生塑性變形，在鋼發(fā)生熱塑性流動時會劃傷基體，造成夾雜物邊緣出現(xiàn)裂紋或空洞。交變應力作用下基體變形，夾雜物不易變形，可導致夾雜物與基體界面脫開而開裂。夾雜物熱膨脹系數(shù)小于基體，冷卻時使基體產生殘余拉應力，易產生裂紋。3.軸承鋼的冶金質量五、滾動軸承鋼(3)夾雜物的數(shù)量越多，壽命越低。(4)夾雜物的形態(tài)及分布形態(tài)：細條狀塑性夾雜物危害較小，棱角鋒銳的脆性夾雜物危害最大。分布：分布均勻危害小。五、滾動軸承鋼3、消除(1)鋼液徹底脫氧，減少夾雜物。(2)使產生的夾雜物上浮。用Al脫氧，生成Al2O3界面張力大，上浮比Mn，Si脫氧快。(3)保留合適的殘余Al量。殘余0.02%Al時，夾雜物最少。五、滾動軸承鋼(4)采用真空熔煉，電渣重熔，爐外精煉，真空脫氣等新冶煉技術和工藝。(5)利用硫化物夾雜減弱Al2O3夾雜的影響。適當提高鋼中含S量，在鋼液凝固前，以懸浮于鋼液中的細小剛玉(Al2O3)晶體為核心，析出MnS，相當于用塑性夾雜物把脆性夾雜物包圍起來。五、滾動軸承鋼五、滾動軸承鋼4.熱處理和組織特點滾動軸承鋼是過共析鋼。⑴熱處理：球化退火+淬火+低溫回火⑵組織：

M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)淬火后進行冷處理(-60~-80℃),可以減少A’、穩(wěn)定尺寸.軸承生產車間五、滾動軸承鋼滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承5.常用鋼號及用途應用最廣的是GCr15，大量用于大中型軸承；大型軸承用GCr15SiMn。這類鋼還可用于制造模具、量具等.向心球軸承工具鋼第五節(jié)刃具鋼

磨具鋼量具鋼工具鋼按用途分為:刃具鋼模具鋼量具鋼模具刃具量具一、刃具鋼用來制造各種切削刀具的鋼種。切削加工一、刃具鋼㈠

性能要求1、高硬度(≥HRC60),主要取決于含碳量。2、高耐磨性靠高硬度和析出細小均勻硬碳化物來達到。3、高熱硬性即高溫下保持高硬度的能力。4、足夠的韌性以防止脆斷和崩刃。切削加工的基本形式一、刃具鋼㈡碳素工具鋼共有七個牌號：T7~T131、成分特點：高碳(0.65~1.35%C)

隨含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韌性下降。碳素工具鋼帶碳素工具鋼材料一、刃具鋼2、熱處理及組織⑴熱處理：正火+球化退火+淬火+低溫回火球化退火目的：①降低硬度,便于加工;②為淬火作組織準備。⑵使用狀態(tài)下的組織：

M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)

球狀珠光體T12鋼正常淬火組織一、刃具鋼3、用途由于碳素鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。T7~T9：制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿子、錘子等。木工鑿手錘木工鉆T10~T11：制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、鋸條、車刀等。T12~T13：制造耐磨工具，如銼刀、刮刀等。絲錐銼刀手鋸條鉆頭一、刃具鋼一、刃具鋼1、成分特點：⑴高碳：0.75~1.5%C⑵合金元素作用①提高淬透性:Cr、Mn、Si

②

提高耐回火性：Si③提高耐磨性、細化晶粒:W、V

㈢低合金工具鋼由碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素(≤3~5)形成。

低合金工具鋼制品一、刃具鋼2、熱處理及組織同碳素工具鋼，只是淬火介質為油(碳素工具鋼為水)。使用狀態(tài)下的組織為：

M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)3、常用鋼號及用途應用最多的是9SiCr。用于制造形狀復雜、要求變形小的低速刃具，如絲錐、板牙等.

絲錐板牙低合金工具鋼扳手

在高速切削過程中，刀具的刃部溫度可達600℃以上，低合金鋼刃具已不能滿足這種要求。因此，就必須選用高速鋼，它在650℃時，仍能使硬度保持HRC50以上，從而保證其切削性能和耐磨性。高速鋼刀具的切削速度可比碳素工具鋼和低合金工具鋼增加1～3倍，而耐用性增加7～14倍，因此，高速鋼在機械制造工業(yè)中被廣泛地采用。一、刃具鋼㈣高速鋼（俗稱風鋼）制造高速切削刃具用鋼。一、刃具鋼1、性能特點:高熱硬性(600℃)、高淬透性2、成分特點⑴高碳:0.70~1.5%C

⑵合金元素作用①

提高淬透性：Cr②

提高熱硬性、耐磨性:W、Mo、V

㈣高速鋼（俗稱風鋼）制造高速切削刃具用鋼。高速鋼冷軋鋼帶高速鋼形材一、刃具鋼W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織3、加工與熱處理加工工藝路線：下料→鍛造→退火→機加工→淬火→回火→磨削高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀萊氏體與樹枝狀M+T組成，脆性大且無法熱處理改善。一、刃具鋼⑵

退火目的：降低硬度，便于切加工；為淬火作組織準備。退火后組織：

S+顆粒狀碳化物⑴

鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。W18Cr4V鋼的退火組織一、刃具鋼⑶淬火目的:獲得高合金元素含量的馬氏體。因此淬火溫度高(>1200℃)。淬火后組織：

M+未溶碳化物(~10%)+A’(~20%)W18Cr4V鋼的淬火組織一、刃具鋼

②

碳及合金元素含量下降，Ms點上升，回火冷卻時，A’轉變?yōu)镸。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。高速鋼硬度與回火溫度關系⑷回火目的：主要為減少A’。消除內應力、穩(wěn)定組織。常用560℃三次回火.回火時的組織變化：①

析出W、Mo、V的碳化物，產生二次硬化。一、刃具鋼5、常用鋼號及用途常用鋼號為W18Cr4V(18-4-1)和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。用于高速切削刃具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等。車刀銑刀高速鋼銑刀二、模具鋼汽車沖壓模具用以制造冷熱模具的鋼種.㈠冷作模具鋼制造金屬冷成型模具鋼種.1、性能要求⑴高硬度和耐磨性。⑵足夠的強度和韌性。⑶良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）二、模具鋼2、常用鋼種⑴小尺寸、形狀簡單、受力不大的模具,可用碳素工具鋼和低合金工具鋼制造。⑵截面、受力大的冷模具用Cr12型冷作模具鋼制造.①

成分特點：高碳(1.4~2.3%C)；高鉻(11.5~13%Cr)合金元素作用：Cr提高淬透性；Mo、V提高耐磨性，細化晶粒。

二、模具鋼②加工及熱處理：Cr12型模具鋼也是萊氏體鋼，需進行鍛造、退火,目的同高速鋼.③

常用鋼號為Cr12和Cr12MoV。用于制造冷沖模、擠壓模等。最終熱處理為:淬火+低溫回火使用狀態(tài)下的組織:M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)汽車外板冷沖模二、模具鋼㈡熱作模具鋼制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成型模具鋼種.1、性能要求⑴高溫下良好的綜合力學性能。⑵抗熱疲勞性能。⑶高的淬透性和良好的導熱性。曲軸模具熱模鍛曲軸毛坯二、模具鋼熱鐓模凸緣模2、常用鋼種⑴熱鍛模鋼

5CrNiMo、5CrMnMo前者用于大型熱鍛模，后者用于中小型熱鍛模.成分特點、合金元素作用及熱處理同調質鋼。使用狀態(tài)下的組織:S回型板壓鑄模壓鑄工藝二、模具鋼⑵壓鑄模鋼典型鋼號是3Cr2W8V,為過共析鋼.中碳(0.3~0.4%C),合金元素作用同高速鋼。W、Cr提高抗熱疲勞性能.淬火+回火后組織：

M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)二、模具鋼汽車四缸壓鑄模三、量具鋼制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)等?？ǔ呷?guī)千分尺三、量具鋼1、性能要求量具在使用過程中與被測零件接觸，承受摩擦和沖擊。⑴高硬度和耐磨性。⑵高的尺寸穩(wěn)定性。⑶足夠的韌性。漸開線花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)三、量具鋼2、量具用鋼⑴低碳鋼滲碳、中碳鋼表面淬火⑵

碳素工具鋼、低合金工具鋼

兩者用于尺寸小、形狀簡單、精度要求不高的量具。⑶滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具.⑷

不銹鋼用于制造接觸腐蝕介質的量具。量塊電子卡尺三、量具鋼3、量具鋼的熱處理特點⑴淬火前預備熱處理采用球化退火或調質處理。⑵下限溫度淬火及冷處理。目的是減少A’。⑶長時間低溫時效，以消除內應力，降低馬氏體的正方度。特殊性能鋼第六節(jié)不銹鋼

電工鋼

耐熱鋼耐磨鋼特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理、化學性能的鋼。本節(jié)介紹不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼。一、不銹鋼化學腐蝕是指金屬在非電解質中的腐蝕。電化學腐蝕是指金屬在電解質溶液中的腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。在腐蝕介質中具有耐蝕性能的鋼。㈠金屬的腐蝕金屬的腐蝕分化學腐蝕和電化學腐蝕。

一、不銹鋼㈡不銹鋼中合金元素的作用1、低碳：碳高，則降低耐蝕性。2、Cr：是提高耐蝕性的主要元素①形成穩(wěn)定致密的Cr2O3氧化膜.②Cr含量大于13%時，形成單相鐵素體組織。③提高基體電極電位(n/8規(guī)律)3、Ni：獲得單相奧氏體組織。

4、Mo：耐有機酸腐蝕。5、Ti,Nb:防止奧氏體鋼晶間腐蝕.一、不銹鋼晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大.它是由于Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降到12%以下，在介質作用下發(fā)生強烈腐蝕。加Ti、Nb則先于與C形成不易溶于奧氏體的碳化物,避免晶界貧Cr。

不銹

鋼鋼=Fe-C,%C小于2%不生銹=不氧化鉻氧化膜

保護鋼的機體Cr2O3不銹鋼的耐腐蝕原理Cr是比Fe更容易氧化的金屬Cr與空氣中的O2

反應生成鉻的氧化層穩(wěn)定的氧化膜要求Cr>12%一、不銹鋼

不銹鋼的分類化學成分上分類金屬組織上分類Fe-Cr系Fe-Cr-Ni系馬氏體鐵素體奧氏體雙相鋼析出硬化系Stainless400系300系410,急冷硬化性,刀430,廉價/加工性,微波爐

304,耐腐蝕/加工性,廣泛應用/餐具

329J1,高強度/高耐腐蝕，發(fā)電/船舶

630,高強度/高耐腐蝕,航空/宇宙

600系

顯微結構奧氏體鐵素體雙相鋼γphaseαphase

不銹鋼的冶煉方法一步法EAFEAFAODVOD二步法三步法EAFConverter（AOD）VOD過程：熔化期---氧化期---還原期---精煉期---連鑄CC對降低pCO的研究，催生了冶煉技術的進步真空法→VOD（VacuumOxygenDecarburization）稀釋法→AOD（ArgonOxygenDecarburization）2C+O2=2CO(1)4/3Cr+O2=2/3Cr2O3(2)脫碳保鉻

不銹鋼的冶煉方法不銹鋼生產關鍵技術降碳保鉻：冶煉工藝的核心問題之一；保證表面質量：質量控制的重要內容之一；

防止鋼水二次氧化，全程真空澆注。采用爐外精煉：提純、調成分；降低煉鋼成本：控制生產成本的關鍵，工藝技術改進；優(yōu)化原料配比、提高鉻回收率、降低材料消耗、提高鋼水收得率、提高合格率、提高爐齡等。特性馬氏體鐵素體奧氏體雙相沉淀硬化耐蝕性不銹性△×◎◎◎◎耐全面腐蝕□△◎△◎□◎□△耐點蝕、縫隙腐蝕性△×◎△◎□◎□△×耐應力腐蝕性△×◎×□◎△×耐熱性高溫強度◎△◎△◎□抗氧化性、抗硫化性△◎△□×□□△熱疲勞性□□□□□焊接性冷加工焊接性△×□△◎◎△深沖性能△×◎◎△△×深拉性能△×□◎△△×易切削性□△□□△強度塑性韌性室溫強度◎□□◎◎室溫塑性、韌性□×□◎◎□△低溫韌性、塑性□×□×◎□△×□其它磁性有有無有有無導熱性□◎×□□×線膨脹系數(shù)小小大中中×◎優(yōu)□良△中×差不銹鋼性能鋼的物理性能鋼種比重熱膨脹系數(shù)導熱率(20℃下)比熱電阻系數(shù)(20~200℃)(20℃下)(20℃下)馬氏體7.710.5×10-6304600.55鐵素體7.710×10-6254600.60奧氏體7.9316×10-6155000.73雙相鋼7.813×10-6155000.80碳鋼7.8511×10-6505020.17不銹鋼性能不銹鋼的規(guī)格區(qū)分韓國(KS)日本(JIS)美國(AISI/ASTM)STS

:StainlessSteelSUS:Steel,Use,StainlessAISI:

根據(jù)基準鋼種分成3位數(shù)分類及標出特性,用途例STS304LSUS304L304L3

04L~:沒有特定的規(guī)律，但考慮鋼種開

發(fā)順序,添加成分的高低而標記

~:標出成分或用途的特性化符號原意例BBrake用410BFFreeCutting316FHHigh[C]304HJJapan430J1LLLow[C]0.03%304LMModify446MN[N]添加304N1SSpecial310SYYosetsu:焊接Y308Cu[Cu]添加303CuEGElectronGun305EGXMeXtraMaterialXM15J1305EG16Cr-14Ni電子槍

301(L)17Cr-7Ni電動車

304N119Cr-8Ni-0.13N路燈柱

XM15J119Cr-13Ni-4Si汽車(排氣)

30418Cr-8Ni廣泛應用Fe-Cr-Ni系(300系)304J117Cr-8Ni-2Cu洗滌槽,保溫瓶

316L18Cr-12Ni-2Mo生產設備

329J3L22Cr-6Ni-3Mo海水設備

※雙相系32118Cr-9Ni-0.3Ti生產設備

不銹鋼的應用446M26Cr-2Mo-Nb屋頂材

44418Cr-2Mo-Nb蓄水槽

436L18Cr-1Mo-Ti汽車(排氣)

430J1L19Cr-0.5Cu-Nb洗衣機內桶

420J213Cr-0.3C刀類

410B12Cr-0.2Cu剎車盤

410L11Cr-0.02C集裝箱Fe-Cr系(400系)409L11Cr-0.3Ti汽車(排氣)

43016Cr西餐具不銹鋼的應用家電制品汽車建筑水系統(tǒng)工業(yè)領域軌道車輛不銹鋼●●●●●●MufflerCatalyticConverterExhaustManifold

不銹鋼的應用30457%3167%OtherAustenitics2%43013%40912%Otherferritics3%雙相鋼3%Martensitic2%Precipitationhardening1%全世界不銹鋼的鋼種別占有比基本3個鋼種

(304/430/409L)占有世界不銹鋼市場的82%ByNickelInstitute

一、不銹鋼1、馬氏體不銹鋼主要是Cr13型不銹鋼鋼號為1Cr13~4Cr13隨含碳量提高，強度、硬度提高，耐蝕性下降.⑴1Cr13、2Cr13（12Cr13、20Cr13）熱處理:淬火+高溫回火使用狀態(tài)下的組織:S回一、不銹鋼12Cr13、20Cr13具有耐大氣、蒸汽腐蝕能力及良好的綜合力學性能。用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機葉片等.汽輪機葉片透平轉輪⑵3Cr13、4Cr13（30Cr13、40Cr13）熱處理：淬火+低溫回火。使用狀態(tài)下的組織：M回。具有較高強度、硬度。用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療器械、量具等。醫(yī)療器械不銹鋼刀一、不銹鋼1Cr17削片刀鐵素體不銹鋼水加熱器2、鐵素體不銹鋼典型鋼號如0Cr13Al（06Cr13Al）、1Cr17（10Cr17）等。⑴成分：高鉻低碳⑵

無α?γ相變，不能進行熱處理強化。⑶

組織：單相鐵素體一、不銹鋼鋼中σ相⑷性能特點耐酸蝕，抗氧化能力強，塑性好。但有脆化傾向：①

475℃脆化：加熱到450~550℃停留，產生脆化.

再加熱到600℃快冷可消除。②

相脆化：

在600~800℃長期加熱時，析出硬而脆的

相。一、不銹鋼σ

相γ2σ(311)