第五章工業(yè)用鋼及鑄鐵

1、工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)第五章第五章 工業(yè)用鋼及鑄鐵工業(yè)用鋼及鑄鐵第一節(jié)第一節(jié) 鋼中常存元素與合金元素鋼中常存元素與合金元素第二節(jié)第二節(jié) 鋼的分類與編號鋼的分類與編號第三節(jié)第三節(jié) 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼第四節(jié)第四節(jié) 工具鋼工具鋼第五節(jié)第五節(jié) 不銹鋼、耐熱鋼及耐磨鋼不銹鋼、耐熱鋼及耐磨鋼第六節(jié)第六節(jié) 鑄鑄 鐵鐵工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 鋼中常存元素與合金元鋼中常存元素與合金元素素一、鋼中常存元素對鋼性能的一、鋼中常存元素對鋼性能的 影響影響

2、二、鋼中合金元素的作用二、鋼中合金元素的作用工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)一、鋼中常存元素對鋼性能的影響：一、鋼中常存元素對鋼性能的影響：1.1.有益元素：有益元素： SiSi 有很強的固溶強化作用有很強的固溶強化作用, ,能脫氧。能脫氧。 MnMn脫氧、去硫脫氧、去硫, ,提高鋼的強度和硬度。提高鋼的強度和硬度。2.2.有害元素有害元素: : P有很強的固溶強化作用有很強的固溶強化作用,低溫韌性差低溫韌性差 ( 冷冷脆脆 )。 S 能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂 ( 熱裂熱裂 )。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝

3、基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)氣體元素：氣體元素： N：鋼中過飽和鋼中過飽和N在常溫放置過程中會發(fā)在常溫放置過程中會發(fā)生時生時 效脆化。加效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除等元素可消除時效時效 傾向。傾向。 O：鋼中的氧化物易成為疲勞裂紋源。鋼中的氧化物易成為疲勞裂紋源。 H：原子態(tài)的過飽和氫時將降低韌性原子態(tài)的過飽和氫時將降低韌性, 引引起氫脆。當氫在缺陷處以分子態(tài)析出時，起氫脆。當氫在缺陷處以分子態(tài)析出時，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，白色， 稱白點或發(fā)裂。稱白點或發(fā)裂。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)

4、二、鋼中合金元素的作用二、鋼中合金元素的作用一）一）合金元素與鐵和碳的作用合金元素與鐵和碳的作用二）二）合金元素對合金元素對Fe-Fe3CFe-Fe3C相圖的影響相圖的影響三）三）合金元素對鋼的熱處理的影響合金元素對鋼的熱處理的影響工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)一一) )合金元素與鐵和碳的作用合金元素與鐵和碳的作用1.1.溶于基體中溶于基體中形成合金形成合金: : F F 或或合金合金 A A2.2.與碳作用形成與碳作用形成合金碳化物合金碳化物 (Fe,Cr)3C(Fe,Cr)3C3.3.單獨形成單獨形成特殊碳化物特殊碳化物: : TiCTiC、VCVC等

5、等工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)與碳作用形成合金碳化物與碳作用形成合金碳化物 Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr弱弱強強v 弱碳化物元素弱碳化物元素: : Fe、Mn。v 中強碳化物元素中強碳化物元素: : Cr、Mo、W。v 強碳化物元素強碳化物元素: : V、Ti、Nb、Zr。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)單獨形成特殊碳化物單獨形成特殊碳化物 熔點、硬度、耐磨性最高。熔點、硬度、耐磨性最高。 穩(wěn)定性最高。穩(wěn)定性最高。TiC、NbC、VC。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)

6、大學(xué) 二二) )合金元素對合金元素對Fe-Fe3CFe-Fe3C相圖的影響相圖的影響 1. 1.擴大奧氏體區(qū)擴大奧氏體區(qū): : MnMn、NiNi、CoCo、CuCu、ZnZn、N N等元素，擴大奧氏體區(qū)。等元素，擴大奧氏體區(qū)。 2.2.縮小奧氏體區(qū)：縮小奧氏體區(qū)： Cr、Mo、W、V、Ti、Si 、Al、B等元素，縮小奧氏體區(qū)。等元素，縮小奧氏體區(qū)。 3.3.改變共晶點和共析點的參數(shù)：改變共晶點和共析點的參數(shù)：幾乎幾乎所有的合金元素。使所有的合金元素。使S點和點和E點的點的成分向成分向左移左移， 使使A1線的線的溫度變化溫度變化。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工

7、業(yè)大學(xué)三三) )合金元素對鋼的熱處理的影響合金元素對鋼的熱處理的影響加熱時對加熱時對奧氏體形成奧氏體形成的影響的影響對對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響的影響對對回火轉(zhuǎn)變回火轉(zhuǎn)變的影響的影響工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)1.1.合金元素對加熱時奧氏體形成的影合金元素對加熱時奧氏體形成的影響響除除Mn 元素外元素外, ,所有合金元素的加所有合金元素的加 入入, ,均使奧氏體的形成速度減慢。均使奧氏體的形成速度減慢。強碳化物形成元素能強烈的阻止奧強碳化物形成元素能強烈的阻止奧 氏體晶粒長大氏體晶粒長大( Ti、V、Zr、Nb 等等)。非碳化物形成元素能輕微的

8、阻止奧非碳化物形成元素能輕微的阻止奧 氏體晶粒長大氏體晶粒長大( Si、Ni、Cu、Co 等等)。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)2.2.合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響v 除除 Co 元素外元素外, 所有的合金元素均使所有的合金元素均使 鋼的鋼的 TTT 曲線向右移。曲線向右移。v 除除 Co、Al 元素外元素外, 所有的合金元素所有的合金元素 都使都使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度馬氏體轉(zhuǎn)變溫度下降。下降。v 提高鋼的淬透性提高鋼的淬透性, 常用的元素有常用的元素有: Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等。等。工工程程材材料料及及成成形形工工藝

9、藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)3.3.合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響回火抗力回火抗力的增加的增加 二次硬化二次硬化的產(chǎn)生的產(chǎn)生 產(chǎn)生產(chǎn)生回火脆性回火脆性 進入第二節(jié)進入第二節(jié)工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 鋼的分類與編號鋼的分類與編號一、鋼的分類一、鋼的分類二、鋼的編號方法二、鋼的編號方法 一）國標（一）國標（GB）鋼產(chǎn)品牌號表示）鋼產(chǎn)品牌號表示 方法方法 二）鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號二）鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號 體系體系工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)一、鋼的分類一、鋼的分類1.1

10、.按用途分類；按用途分類；2.2.按化學(xué)成分分類；按化學(xué)成分分類；3.3.按質(zhì)量等級分類；按質(zhì)量等級分類；4.4.按冶煉方法分類；按冶煉方法分類；5.5.按金相組織分類；按金相組織分類；6.6.按工藝方法（脫氧程度）分類按工藝方法（脫氧程度）分類 ；工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)1.1.按用途分類按用途分類（1 1）結(jié)構(gòu)鋼）結(jié)構(gòu)鋼 可分為工程構(gòu)件用鋼可分為工程構(gòu)件用鋼（如建筑工程用鋼、橋梁工程用鋼、船（如建筑工程用鋼、橋梁工程用鋼、船舶工程用鋼、車輛工程用鋼）和機器零舶工程用鋼、車輛工程用鋼）和機器零件用鋼（如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、件用鋼（如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳

11、鋼、彈簧鋼、軸承鋼等）。軸承鋼等）。（2 2）工具鋼）工具鋼 根據(jù)用途不同可分為刃根據(jù)用途不同可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼等。具鋼、模具鋼、量具鋼等。（3 3）特殊性能鋼）特殊性能鋼 可分為不銹鋼、可分為不銹鋼、 耐熱鋼、耐磨鋼等。耐熱鋼、耐磨鋼等。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)2.2.按化學(xué)成分分類按化學(xué)成分分類 按化學(xué)成分分為非合金鋼、低合金鋼按化學(xué)成分分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。和合金鋼。 非合金鋼非合金鋼是指是指WCWC2.11% 2.11% ，并含有少量，并含有少量Si Si 、Mn Mn 、S S 、P P等雜質(zhì)元素的鐵碳合金，在等雜質(zhì)元素

12、的鐵碳合金，在施行新的鋼分類標準以前稱為碳素鋼施行新的鋼分類標準以前稱為碳素鋼( (簡稱碳簡稱碳鋼鋼) )。按其含碳量又分為低碳鋼。按其含碳量又分為低碳鋼(0.0218%(0.0218%WCWC0.25%)0.25%)、中碳鋼、中碳鋼(0.25%WC(0.25%WC0.60%)0.60%)和高和高碳鋼碳鋼(WC (WC 0.60%)0.60%)。 低合金鋼與合金鋼低合金鋼與合金鋼是指在非合金鋼基礎(chǔ)上是指在非合金鋼基礎(chǔ)上有目的的加入了某些元素所形成的鋼種有目的的加入了某些元素所形成的鋼種, ,加入加入鋼中的元素稱為合金元素。鋼中的元素稱為合金元素。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南

13、工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué) 3.3.按質(zhì)量分類按質(zhì)量分類 主要按鋼中的有害雜質(zhì)磷、硫含量來主要按鋼中的有害雜質(zhì)磷、硫含量來分類。可分為分類?？煞譃?普通鋼普通鋼(WS(WS、 WP0.045%)WP0.045%)； 優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼(WS(WS、 WP0.035%)WP0.035%)； 高級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼(WS0.020%(WS0.020%、 WP0.030%)WP0.030%)； 特級優(yōu)質(zhì)鋼特級優(yōu)質(zhì)鋼(WS0.015% (WS0.015% 、 WP0.025%)WP0.025%)等。等。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)4.4.按冶煉方法分類按冶煉方法分類 可按爐別

14、分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼?？砂礌t別分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼。 平爐鋼是靠燃料（煤氣或重油）的燃燒來平爐鋼是靠燃料（煤氣或重油）的燃燒來熔化爐料和提高鋼水溫度，靠爐氣中的氧氣熔化爐料和提高鋼水溫度，靠爐氣中的氧氣和加入鐵礦石進行氧化反應(yīng)，由于平爐鋼消和加入鐵礦石進行氧化反應(yīng)，由于平爐鋼消耗大量燃料在我國已被淘汰。耗大量燃料在我國已被淘汰。 轉(zhuǎn)爐鋼是把空氣或氧氣吹入鐵水中，使鐵轉(zhuǎn)爐鋼是把空氣或氧氣吹入鐵水中，使鐵水中的水中的C C、MnMn、SiSi、 P P、S S等迅速氧化、靠氧等迅速氧化、靠氧化時放出的熱量來升溫，而不靠燃料供熱的化時放出的熱量來升溫，而不靠燃料供熱的煉鋼方法。轉(zhuǎn)爐鋼由于

15、節(jié)省燃料是目前主要煉鋼方法。轉(zhuǎn)爐鋼由于節(jié)省燃料是目前主要煉鋼設(shè)備。煉鋼設(shè)備。 電爐鋼是利用電能作為熱源的煉鋼方法。電爐鋼是利用電能作為熱源的煉鋼方法。電爐鋼主要生產(chǎn)高質(zhì)量和高合金鋼。電爐鋼主要生產(chǎn)高質(zhì)量和高合金鋼。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)5.5.按金相組織分類按金相組織分類 鋼的金相組織隨處理方法不同而已。鋼的金相組織隨處理方法不同而已。 按退火組織分：按退火組織分： 亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼。亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼。 按正火組織分：按正火組織分： 珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼及珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼及 奧氏體鋼等。奧氏體鋼等。工工程程材

16、材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)6.6.按工藝方法（脫氧程度）分類按工藝方法（脫氧程度）分類 按脫氧程度不同分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半按脫氧程度不同分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。鎮(zhèn)靜鋼。 沸騰鋼是指只用沸騰鋼是指只用MnMn鐵（價格低、脫氧效果差）脫鐵（價格低、脫氧效果差）脫氧，所以鋼中含氧較多，澆注時，鋼中氧與碳發(fā)生作氧，所以鋼中含氧較多，澆注時，鋼中氧與碳發(fā)生作用析出大量用析出大量COCO，因此鋼水在鋼模內(nèi)呈沸騰現(xiàn)象，稱沸，因此鋼水在鋼模內(nèi)呈沸騰現(xiàn)象，稱沸騰鋼。沸騰鋼成材率高，成本低，但化學(xué)成份不均勻、騰鋼。沸騰鋼成材率高，成本低，但化學(xué)成份不均勻、偏析、雜質(zhì)多。沸騰

17、鋼鋼號最后用偏析、雜質(zhì)多。沸騰鋼鋼號最后用“F”F”表示。表示。 鎮(zhèn)靜鋼是指除用鎮(zhèn)靜鋼是指除用MnMn鐵，還用鐵，還用SiSi鐵（有時用鐵（有時用AlAl）脫）脫氧，鋼中氧已很少，澆注時沒有沸騰現(xiàn)象。鎮(zhèn)靜鋼化氧，鋼中氧已很少，澆注時沒有沸騰現(xiàn)象。鎮(zhèn)靜鋼化學(xué)成分均勻，機械性能較好，但有縮孔，成本高。鎮(zhèn)學(xué)成分均勻，機械性能較好，但有縮孔，成本高。鎮(zhèn)靜鋼鋼號后加靜鋼鋼號后加“Z”Z”。 半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度在鎮(zhèn)靜鋼與沸騰之間，性能半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度在鎮(zhèn)靜鋼與沸騰之間，性能也介于之間，鋼號后加也介于之間，鋼號后加“b”b”。半鎮(zhèn)靜鋼應(yīng)用較少。半鎮(zhèn)靜鋼應(yīng)用較少。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)

18、河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)一）國標鋼產(chǎn)品牌號表示一）國標鋼產(chǎn)品牌號表示 方法方法1.1.非合金鋼的編號方法非合金鋼的編號方法2.2.合金鋼的編號方法合金鋼的編號方法 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)1.非合金鋼的編號方法非合金鋼的編號方法（1 1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 （2 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 （3 3）碳素工具鋼）碳素工具鋼（4 4）鑄造碳鋼）鑄造碳鋼 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（1 1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 該類鋼牌號表示方法由代表屈服點該類鋼牌號表示方法由代表屈服點“屈屈”字的

19、漢語拼音字首（字的漢語拼音字首（Q Q）、屈服點數(shù)值、質(zhì)量）、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號等級符號(A (A 、B B 、C C 、D D 、E)E)及脫氧方法符及脫氧方法符號號(F(F、b b、Z Z 、TZ)TZ)等四個部分按順序組成。等四個部分按順序組成。例如例如Q235-AFQ235-AF，即表示屈服點為，即表示屈服點為S235MPa S235MPa 、A A等級質(zhì)量的沸騰鋼。等級質(zhì)量的沸騰鋼。 F F 、b b、Z Z 、TZ TZ 依次表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)依次表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，一般情況下符靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，一般情況下符號號Z Z與與TZTZ在牌號表示中可省略

20、。在牌號表示中可省略。 質(zhì)量等級符號反映碳素結(jié)構(gòu)鋼中磷、硫含質(zhì)量等級符號反映碳素結(jié)構(gòu)鋼中磷、硫含量的多少，量的多少，A A、B B、C C、D D質(zhì)量等級依次增加。質(zhì)量等級依次增加。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（2 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 其牌號用兩位數(shù)字表示，兩位數(shù)字表示其牌號用兩位數(shù)字表示，兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬倍。例如鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬倍。例如 4545鋼鋼, ,表示平均表示平均WCWC0.45%0.45%；0808鋼表示平均鋼表示平均WCWC0.08%0.08%。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按錳的質(zhì)量分數(shù)不同優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按

21、錳的質(zhì)量分數(shù)不同, ,分分為普通錳為普通錳(WMn(WMn0.25%0.25%0.80%)0.80%)與較高錳與較高錳(WMn(WMn0.70%0.70%1.2%)1.2%)兩組。較高錳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)兩組。較高錳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號數(shù)字后加構(gòu)鋼牌號數(shù)字后加“Mn”,Mn”,如如 65Mn65Mn。 沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼以及專門用途的優(yōu)質(zhì)沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼以及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)在牌號后特別標出，如碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)在牌號后特別標出，如08F08F即即指平均含碳量為指平均含碳量為0.08%0.08%的沸的沸騰鋼；騰鋼；15g15g即指平即指平均碳質(zhì)量分數(shù)為均碳質(zhì)量分數(shù)為0.15%0.15%的鍋爐鋼。

22、的鍋爐鋼。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（3 3）碳素工具鋼）碳素工具鋼 其牌號冠以其牌號冠以“T”(“T”T”(“T”為為“碳碳”字的漢字的漢語拼音字首語拼音字首) )，后面的數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量，后面的數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量分數(shù)的千倍。碳素工具鋼分優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)分數(shù)的千倍。碳素工具鋼分優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)兩類。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在數(shù)字后面加兩類。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在數(shù)字后面加“”字。字。 例如例如T8AT8A鋼，表示平均鋼，表示平均W W0.8% 0.8% 高級優(yōu)高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。質(zhì)碳素工具鋼。 對含較高錳對含較高錳(WMn(WMn0.40%0.40%0.6

23、0%)0.60%)的碳素的碳素工具鋼，則在數(shù)字后加工具鋼，則在數(shù)字后加“Mn”Mn”。如。如T8Mn T8Mn 、T8MnA T8MnA 等。等。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（4 4）鑄造碳鋼）鑄造碳鋼 其牌號用其牌號用“ZG”ZG”代表鑄鋼二字代表鑄鋼二字漢語拼音字首，后面第一組數(shù)字為漢語拼音字首，后面第一組數(shù)字為屈服點數(shù)值屈服點數(shù)值( (單位單位MPa)MPa)，第二組數(shù)，第二組數(shù)字為抗拉強度字為抗拉強度( (單位單位MPa )MPa )。 例如例如ZG200ZG200400 400 ，表示屈服，表示屈服點點( (或或0.2 )200MPa0.2

24、)200MPa，抗拉，抗拉強度強度b400MPa b400MPa 的鑄造碳鋼件。的鑄造碳鋼件。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)2.2.合金鋼的編號方法合金鋼的編號方法 （1 1）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 （2 2）合金結(jié)構(gòu)鋼）合金結(jié)構(gòu)鋼 （3 3）滾動軸承鋼）滾動軸承鋼 （4 4）易切削鋼）易切削鋼（5 5）合金工具鋼）合金工具鋼 （6 6）不銹鋼與耐熱鋼）不銹鋼與耐熱鋼 （7 7）鑄造合金鋼）鑄造合金鋼（8 8）塑料模具鋼）塑料模具鋼工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（1 1）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼）低合金高強

25、度結(jié)構(gòu)鋼 通用結(jié)構(gòu)鋼采用代表屈服點的拼音字母通用結(jié)構(gòu)鋼采用代表屈服點的拼音字母“Q”Q”。屈。屈服點數(shù)值服點數(shù)值( (單位為單位為MPa)MPa)和表和表5.25.2中規(guī)定的質(zhì)量等級、脫中規(guī)定的質(zhì)量等級、脫氧方法等符號，按順序組成牌號。例如：氧方法等符號，按順序組成牌號。例如： Q345CQ345C，Q345DQ345D。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，但牌號尾部不加寫表示脫氧方法的符號。但牌號尾部不加寫表示脫氧方法的符號。 專用結(jié)構(gòu)鋼一般采用代表鋼屈服點的符號專用結(jié)構(gòu)鋼一般采用代表鋼屈服點的符號“Q”Q”、屈服點數(shù)值和教材中表屈服點數(shù)值和教材

26、中表5.25.2規(guī)定的代表產(chǎn)品用途的符號規(guī)定的代表產(chǎn)品用途的符號等表示，例如：壓力容器用鋼牌號表示為等表示，例如：壓力容器用鋼牌號表示為“Q345R”Q345R”；耐候鋼其牌號表示為：耐候鋼其牌號表示為：Q340NHQ340NH。 根據(jù)需要，通用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可根據(jù)需要，通用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數(shù)字以采用兩位阿拉伯數(shù)字( (以萬分之幾計平均含碳量以萬分之幾計平均含碳量) )和和標準的元素符號組成，如標準的元素符號組成，如16Mn16Mn。專用低合金高強度結(jié)。專用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號，除一般組成外，尚應(yīng)加寫表構(gòu)鋼的牌號，除一般組成外，尚應(yīng)加寫表5.25.2

27、中規(guī)定代中規(guī)定代表產(chǎn)品用途的符號，如表產(chǎn)品用途的符號，如16MnL16MnL。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（2 2）合金結(jié)構(gòu)鋼）合金結(jié)構(gòu)鋼 牌號為牌號為“兩位數(shù)字十元素符號十數(shù)字兩位數(shù)字十元素符號十數(shù)字” ” ，前面兩位，前面兩位數(shù)字代表鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬倍，元素符號表示數(shù)字代表鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬倍，元素符號表示鋼中所含的合金元素，元素符號后面數(shù)字表示該元素的鋼中所含的合金元素，元素符號后面數(shù)字表示該元素的平均質(zhì)量分數(shù)的百倍。合金元素的平均質(zhì)量分數(shù)平均質(zhì)量分數(shù)的百倍。合金元素的平均質(zhì)量分數(shù)WMeWMe1.5%1.5%時，一般只標明元素而不標

28、明數(shù)值；平均質(zhì)量分數(shù)時，一般只標明元素而不標明數(shù)值；平均質(zhì)量分數(shù)1.5%1.5%、2.5%2.5%、3.5%,3.5%,時，則在合金元素后面時，則在合金元素后面相應(yīng)地標出相應(yīng)地標出2 2 、3 3 、4 4 。例如。例如40Cr 40Cr ，其平均碳的，其平均碳的質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)WCWC0.40%0.40%，平均鉻的質(zhì)量分數(shù)，平均鉻的質(zhì)量分數(shù)WCrWCr1.5 %1.5 %。 如果是高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在牌號的末尾加如果是高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在牌號的末尾加“A”A”，例如，例如 38CrMoAIA38CrMoAIA鋼。如果是特級優(yōu)質(zhì)鋼鋼。如果是特級優(yōu)質(zhì)鋼(S0.015%(S0.015%、P0.025%)P

29、0.025%)，在牌號尾部加符號，在牌號尾部加符號“E”E”，例如：，例如：“30CrMnSiE”30CrMnSiE”。 專用合金結(jié)構(gòu)鋼牌號尚應(yīng)在牌號頭部專用合金結(jié)構(gòu)鋼牌號尚應(yīng)在牌號頭部( (或尾部或尾部) )加教加教材中表材中表5.25.2規(guī)定代表產(chǎn)品用途的符號。規(guī)定代表產(chǎn)品用途的符號。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（3）滾動軸承鋼）滾動軸承鋼 高碳鉻軸承鋼，在牌號頭部加符號高碳鉻軸承鋼，在牌號頭部加符號“G”G”，但不，但不標明含碳量。鉻含量以千分之幾計，其他合金元素按標明含碳量。鉻含量以千分之幾計，其他合金元素按合金結(jié)構(gòu)鋼的合金含量表示。例如：平均含

30、鉻量為合金結(jié)構(gòu)鋼的合金含量表示。例如：平均含鉻量為1.5%1.5%的軸承鋼，其牌號表示的軸承鋼，其牌號表示 為為“GCr15”GCr15”。滲碳軸承鋼，采用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法，滲碳軸承鋼，采用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法，另在牌號頭部加符號另在牌號頭部加符號“G”G”。例如：。例如：“G20 CrNiMo”G20 CrNiMo”。高級優(yōu)質(zhì)滲碳軸承鋼，在牌號尾部加高級優(yōu)質(zhì)滲碳軸承鋼，在牌號尾部加“A”A”。例。例如：如：“G20CrNiMoA”G20CrNiMoA”。高碳鉻不銹軸承鋼和高溫軸承鋼，采用不銹鋼和高碳鉻不銹軸承鋼和高溫軸承鋼，采用不銹鋼和耐熱鋼的牌號表示方法，牌號頭部不加符號耐熱鋼

31、的牌號表示方法，牌號頭部不加符號“G”G”。例如：高碳鉻不銹軸承鋼例如：高碳鉻不銹軸承鋼“9Cr18”9Cr18”和高溫軸承鋼和高溫軸承鋼“10Cr14Mo”10Cr14Mo”。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（4 4）易切削鋼）易切削鋼 加硫易切削鋼和加硫、磷易切削鋼，在加硫易切削鋼和加硫、磷易切削鋼，在符號符號“Y”Y”和阿拉伯數(shù)字后不加易切削元素符和阿拉伯數(shù)字后不加易切削元素符號。例如：平均含碳量為號。例如：平均含碳量為0.15%0.15%的易切削鋼，的易切削鋼，其牌號表示為其牌號表示為“Y15”Y15”。 較高含錳量的加硫或加硫、磷易切削鋼，較高含錳

32、量的加硫或加硫、磷易切削鋼，在符號在符號“Y”Y”和阿拉伯數(shù)字后加錳元素符號。和阿拉伯數(shù)字后加錳元素符號。例如：平均含碳量為例如：平均含碳量為0.40%0.40%，含錳量為，含錳量為1.20%1.20%1.55%1.55%的易切削鋼，其牌號表示為的易切削鋼，其牌號表示為“Y40Mn”Y40Mn”。 含鈣、鉛等易切削元素的易切削鋼，在含鈣、鉛等易切削元素的易切削鋼，在符號符號“Y”Y”和阿拉伯數(shù)字后加易切削元素符號。和阿拉伯數(shù)字后加易切削元素符號。例例 如：如：“Y15Pb”Y15Pb”、“Y45Ca”Y45Ca”。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（5 5）

33、合金工具鋼）合金工具鋼 牌號為牌號為“數(shù)字十元素符號十數(shù)字數(shù)字十元素符號十數(shù)字”，當當WCWC1%1%時，時，用一位數(shù)字表示碳的質(zhì)量分數(shù)的千倍；當碳的質(zhì)量分用一位數(shù)字表示碳的質(zhì)量分數(shù)的千倍；當碳的質(zhì)量分數(shù)數(shù)l%l%時，則不予標出。時，則不予標出。合金元素含量表示方法同合合金元素含量表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼，金結(jié)構(gòu)鋼，例如例如Crl2MoV Crl2MoV 鋼，、鋼，、9SiCr 9SiCr 鋼鋼, , 在含鉻量在含鉻量( (以千分之幾計以千分之幾計) )前加數(shù)字前加數(shù)字“0”0”。例如：。例如：平均含鉻量為平均含鉻量為0.60%0.60%的合金工具鋼，其牌號表示為的合金工具鋼，其牌號表示為“Cr0

34、6”Cr06”。 高速工具鋼例外，其平均碳的質(zhì)量分數(shù)無論多少高速工具鋼例外，其平均碳的質(zhì)量分數(shù)無論多少均不標出，牌號前冠以均不標出，牌號前冠以“C”C”時，表示其平均碳含量時，表示其平均碳含量高于通用牌號的平均碳含量。高于通用牌號的平均碳含量。 因合金工具鋼及高速工具鋼都是高級優(yōu)質(zhì)鋼，所因合金工具鋼及高速工具鋼都是高級優(yōu)質(zhì)鋼，所以它的牌號后面也不必再標以它的牌號后面也不必再標“A”A”。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（6 6）不銹鋼與耐熱鋼）不銹鋼與耐熱鋼 其牌號常采用標準規(guī)定的合金元素符號和阿拉伯數(shù)字表示，其牌號常采用標準規(guī)定的合金元素符號和阿拉伯數(shù)字表

35、示，若為易切削不銹鋼和易切削耐熱鋼，則在牌號頭部加若為易切削不銹鋼和易切削耐熱鋼，則在牌號頭部加“Y”Y”。一。一般用一位阿拉伯數(shù)字表示平均含碳量般用一位阿拉伯數(shù)字表示平均含碳量( (以千分之幾計以千分之幾計) )；當平均含；當平均含碳量碳量1.00%1.00%時，用兩位阿拉伯數(shù)字表示；當含碳量上限時，用兩位阿拉伯數(shù)字表示；當含碳量上限0.10%0.10%時，以時，以“0”0”表示含碳量；當含碳量上限表示含碳量；當含碳量上限0.03%0.03%，0.01%0.01%時時( (超超低碳低碳) )，以，以“03”03”表示含碳量；當含碳量上限表示含碳量；當含碳量上限0.01%0.01%時時( (極

36、低碳極低碳) )，以以“01”01”表示含碳量。含碳量沒有規(guī)定下限時，采用阿拉伯數(shù)字表示含碳量。含碳量沒有規(guī)定下限時，采用阿拉伯數(shù)字表示含碳量的上限數(shù)字。合金元素含量表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼。表示含碳量的上限數(shù)字。合金元素含量表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼。例如：平均含碳量為例如：平均含碳量為0.20%0.20%，含鉻量為，含鉻量為13%13%的不銹鋼，其牌號表示的不銹鋼，其牌號表示為為“2Cr13”2Cr13”；含碳量上限為；含碳量上限為0.08%0.08%，平均含鉻量為，平均含鉻量為18%18%，含鎳量，含鎳量為為9%9%的鉻鎳不銹鋼，其牌號表示為的鉻鎳不銹鋼，其牌號表示為“0Cr18Ni9”0Cr18

37、Ni9”；含碳量上限為；含碳量上限為0.12%0.12%，平均含鉻量為，平均含鉻量為17%17%的加硫易切削鉻不銹鋼，其牌號表示為的加硫易切削鉻不銹鋼，其牌號表示為“Y1Cr17”Y1Cr17”；平均含碳量為；平均含碳量為1.10%1.10%，含鉻量為，含鉻量為17%17%的高碳鉻不銹鋼，的高碳鉻不銹鋼，其牌號表示為其牌號表示為“11Cr7”11Cr7”；含碳量上限為；含碳量上限為0.03%0.03%，平均含鉻量為，平均含鉻量為19%19%，含鎳量為，含鎳量為10%10%的超低碳不銹鋼，其牌號表示為的超低碳不銹鋼，其牌號表示為“03Cr19Ni10”03Cr19Ni10”；含碳量上限為；含碳量

38、上限為0.01%0.01%，平均含鉻量為，平均含鉻量為19%19%，含鎳，含鎳量為量為11%11%的極低碳不銹鋼，其牌號表示為的極低碳不銹鋼，其牌號表示為“01Cr19Ni11”01Cr19Ni11”。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（7 7）鑄造合金鋼）鑄造合金鋼 其牌號由其牌號由“ZGZG（“鑄鑄”“”“鋼鋼”的漢的漢語拼音字首）語拼音字首）+ +數(shù)字數(shù)字+ +元素符號元素符號+ +數(shù)字數(shù)字”構(gòu)成，第一組數(shù)字表示鋼中平均碳含構(gòu)成，第一組數(shù)字表示鋼中平均碳含量的萬分之幾，符號表示鋼中的合金量的萬分之幾，符號表示鋼中的合金元素，符號后的數(shù)字表示其平均百分元

39、素，符號后的數(shù)字表示其平均百分含量。含量。 如如ZG20Cr13ZG20Cr13等，等，CrCr為鉻元素符號，為鉻元素符號，2020為平均碳含量為為平均碳含量為0.2%0.2%，1313為鉻平均為鉻平均含量為含量為1313。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（8 8）塑料模具鋼）塑料模具鋼 其牌號表示為除在頭部加符號其牌號表示為除在頭部加符號“SM”SM”外，其余表示方法與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和外，其余表示方法與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼牌號表示方法相同。例如：合金工具鋼牌號表示方法相同。例如：平均含碳量為平均含碳量為0.45%0.45%的碳素塑料模具鋼，的碳素塑

40、料模具鋼，其牌號表示為其牌號表示為“SM45”SM45”；平均含碳量為；平均含碳量為0.34%0.34%，含鉻量為，含鉻量為1.70%1.70%，含鉬量為，含鉬量為0.42%0.42%的合金塑料模具鋼，其牌號表示的合金塑料模具鋼，其牌號表示為為“SM3Cr2Mo”SM3Cr2Mo”。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)二）鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號二）鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號體系體系 1.1.統(tǒng)一數(shù)字代號的結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)一數(shù)字代號的結(jié)構(gòu)形式 統(tǒng)一數(shù)字代號的結(jié)構(gòu)形式如下：統(tǒng)一數(shù)字代號的結(jié)構(gòu)形式如下： 統(tǒng)一數(shù)字代號由固定的統(tǒng)一數(shù)字代號由固定的6 6個符號組成，左邊第一

41、位用個符號組成，左邊第一位用大寫拉丁字母作前綴，后接大寫拉丁字母作前綴，后接5 5個阿拉伯數(shù)字。個阿拉伯數(shù)字。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué) 2.2.鋼鐵及合金的類型與統(tǒng)一數(shù)字代鋼鐵及合金的類型與統(tǒng)一數(shù)字代號號 鋼鐵及合金的類型與統(tǒng)一數(shù)字鋼鐵及合金的類型與統(tǒng)一數(shù)字代號見教材表代號見教材表5.35.3。 進入第三節(jié)進入第三節(jié)工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼一、一般工程結(jié)構(gòu)用鋼一、一般工程結(jié)構(gòu)用鋼 1.1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 2.2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 3.3.低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

42、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼二、機械零件用鋼二、機械零件用鋼 一）碳素鑄鋼一）碳素鑄鋼 二）滲碳鋼二）滲碳鋼 三）調(diào)質(zhì)鋼三）調(diào)質(zhì)鋼 四）彈簧鋼四）彈簧鋼 五）滾動軸承鋼五）滾動軸承鋼工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)1.1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（1 1）主要用途）主要用途 適用于一般工程用各種熱軋鋼板、鋼適用于一般工程用各種熱軋鋼板、鋼帶、型鋼等，可供焊接、鉚接、連接構(gòu)帶、型鋼等，可供焊接、鉚接、連接構(gòu)件使用。件使用。（2 2）性能要求）性能要求 具有一定的強度和良好的塑性與韌具有一定的強度和良好的塑性與韌性，同時具有良好的工藝性能（如焊接性，同時具有良好的工藝

43、性能（如焊接性和冷變形成形性），以及較小的冷脆性和冷變形成形性），以及較小的冷脆傾向和一定的耐大氣腐蝕性。傾向和一定的耐大氣腐蝕性。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（3 3）成分和熱處理特點）成分和熱處理特點 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的S S、P P含量較高，平均含含量較高，平均含碳量為碳量為0.060.060.380.38。該類鋼一般在供應(yīng)狀。該類鋼一般在供應(yīng)狀態(tài)（熱軋）下使用，不再進行熱處理，但也可態(tài)（熱軋）下使用，不再進行熱處理，但也可根據(jù)需要在使用前對其進行熱加工或熱處理，根據(jù)需要在使用前對其進行熱加工或熱處理，以調(diào)整其力學(xué)性能。以調(diào)整其力學(xué)性

44、能。（4 4）常用鋼種）常用鋼種 常用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、成分、力學(xué)常用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、成分、力學(xué)性能及其應(yīng)用如表性能及其應(yīng)用如表5-45-4所示。所示。 Q195Q195鋼碳含量較低，塑性好，常作鐵釘、鋼碳含量較低，塑性好，常作鐵釘、鐵絲及各種薄板等，鐵絲及各種薄板等，Q275Q275鋼屬于中碳鋼，強度鋼屬于中碳鋼，強度較高，能代替較高，能代替3030、4040鋼制造零件，鋼制造零件，Q235-CQ235-C，Q235-DQ235-D質(zhì)量較好，可用于制作一些較重要的焊質(zhì)量較好，可用于制作一些較重要的焊接構(gòu)件及機件。接構(gòu)件及機件。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)

45、河南工業(yè)大學(xué)2.2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 常用的有常用的有05F05F、08F08F、1010、1515、2020和和2525鋼。一般碳素工程構(gòu)件鋼鋼。一般碳素工程構(gòu)件鋼強度低，其屈服強度較低，因此強度低，其屈服強度較低，因此用于力學(xué)性能要求不高的工程構(gòu)用于力學(xué)性能要求不高的工程構(gòu)件。件。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)3.3.低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼(1)(1)主要用途：主要用途： 主要用于制造各種要求強度較高的工主要用于制造各種要求強度較高的工程結(jié)構(gòu)，如橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸程結(jié)構(gòu)，如橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、

46、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。（2 2）性能要求：）性能要求： 1) 1) 高強度：一般屈服強度在高強度：一般屈服強度在300 MPa300 MPa以上；以上； 2) 2) 足夠的塑性和韌性；足夠的塑性和韌性； 3) 3) 良好的焊接性能和冷成型性能；良好的焊接性能和冷成型性能； 4) 4) 良好的耐蝕性；良好的耐蝕性；（3 3）成分特點：）成分特點： 1 1）含碳量：一般不超過）含碳量：一般不超過0.20.2； 2 2）合金元素：主加元素：）合金元素：主加元素：MnMn；附加元素：；附加元素：NbNb、TiTi、V V、CuCu等。等。工工程程材材料料及及成成形形工工

47、藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)（4 4）熱處理特點：）熱處理特點： 一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進行一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進行專門的熱處理。若為改善焊接區(qū)性能，可進專門的熱處理。若為改善焊接區(qū)性能，可進行正火。行正火。（5 5）常用鋼種：）常用鋼種： Q345 Q345 （16Mn16Mn） 是我國低合金高強鋼中用是我國低合金高強鋼中用量最多、產(chǎn)量最大的鋼種。強度比普通碳素量最多、產(chǎn)量最大的鋼種。強度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼Q235Q235高約高約20%20%30%30%，耐大氣腐蝕性能，耐大氣腐蝕性能高高20%20%38%38%。 Q420 Q420 （15MnVN15Mn

48、VN） 中等級別強度鋼中使用中等級別強度鋼中使用最多的鋼種。強度較高，且韌性、焊接性及最多的鋼種。強度較高，且韌性、焊接性及低溫韌性也較好，被廣泛用于制造橋梁、鍋低溫韌性也較好，被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)一）碳素鑄鋼一）碳素鑄鋼1.1.主要用途：主要用途：適用于形狀復(fù)雜且韌性、強適用于形狀復(fù)雜且韌性、強度要求較高的零件，包括韌性、強度要求度要求較高的零件，包括韌性、強度要求較高的大型零件。較高的大型零件。2.2.成分特點：成分特點：含碳量一般在含碳量一般在0.150.150.60.6之間。

49、之間。3.3.熱處理特點：熱處理特點：退火、正火回火或淬火退火、正火回火或淬火回火?；鼗?。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)二）滲碳鋼二）滲碳鋼1.1.主要用途：主要用途：滲碳鋼主要用于制造要求高耐磨，并滲碳鋼主要用于制造要求高耐磨，并承受動載荷的零件，如承受動載荷的零件，如汽車、拖拉機上的變速齒輪、汽車、拖拉機上的變速齒輪、內(nèi)燃機上的凸輪、活塞銷等，通常尺寸小的、受力小內(nèi)燃機上的凸輪、活塞銷等，通常尺寸小的、受力小的，采用低碳鋼，而尺寸大的、受力大的則采用低碳的，采用低碳鋼，而尺寸大的、受力大的則采用低碳合金鋼。合金鋼。2.2.性能要求：性能要求： 1) 1

50、) 表面滲碳層硬度高；表面滲碳層硬度高； 2) 2) 心部具有高的韌性和足夠高的強度；心部具有高的韌性和足夠高的強度； 3) 3) 有良好的熱處理工藝性能有良好的熱處理工藝性能 ； 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)3.3.成分特點：成分特點： 1) 1) 低碳：碳質(zhì)量分數(shù)一般為低碳：碳質(zhì)量分數(shù)一般為0.10%0.10%0.25%0.25%，使零，使零件心部有足夠的塑性和韌性。件心部有足夠的塑性和韌性。 2) 2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入加入提高淬透性的合金元素：常加入CrCr、NiNi、MnMn、B B等。等。 3) 3) 加入細化晶粒的元素：主要

51、加入加入細化晶粒的元素：主要加入TiTi、V V、W W、MoMo等，等，4.4.熱處理特點：熱處理特點： （1 1）預(yù)備熱處理：一般采用正火處理，對高淬透性）預(yù)備熱處理：一般采用正火處理，對高淬透性的滲碳鋼，則采用空冷淬火的滲碳鋼，則采用空冷淬火+ +高溫回火，以獲得回火索高溫回火，以獲得回火索氏體組織，改善切削加工性能。氏體組織，改善切削加工性能。 （2 2）最終熱處理：一般采用滲碳后直接淬火或滲碳）最終熱處理：一般采用滲碳后直接淬火或滲碳后二次淬火加低溫回火的熱處理。后二次淬火加低溫回火的熱處理。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)5.5.常用鋼種：常用

52、鋼種： （1 1）碳素滲碳鋼：）碳素滲碳鋼：如如1515、2020鋼，主要用于制造承鋼，主要用于制造承受載荷較低、形狀簡單、不太重要但要求耐磨的小型零受載荷較低、形狀簡單、不太重要但要求耐磨的小型零件。件。 （2 2）合金滲碳鋼：）合金滲碳鋼：按照滲碳鋼的淬透性大小，可按照滲碳鋼的淬透性大小，可分為三類：分為三類： 1 1）低淬透性滲碳鋼）低淬透性滲碳鋼。典型鋼種為。典型鋼種為20Cr20Cr，這類鋼水淬臨界，這類鋼水淬臨界直徑直徑25mm100mm100mm，主要用于制造大截面、高載荷的重要耐磨，主要用于制造大截面、高載荷的重要耐磨件，如飛機、坦克中的曲軸、大模數(shù)齒輪等。件，如飛機、坦克中的

53、曲軸、大模數(shù)齒輪等。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)6.6.典型零件加工工藝路線舉例典型零件加工工藝路線舉例零件名稱：載重汽車變速箱中間軸的三擋齒零件名稱：載重汽車變速箱中間軸的三擋齒 輪。輪。材材 料：料：20CrMnTi20CrMnTi鋼。鋼。技術(shù)要求：要求滲碳層深度為技術(shù)要求：要求滲碳層深度為1.21.61.21.6，表，表 面硬度為面硬度為5662HRC5662HRC。工藝路線：工藝路線： 下料下料鍛造鍛造正火正火車削加工車削加工加工齒形加工齒形滲碳滲碳（930930）預(yù)冷淬火（預(yù)冷淬火（830830）低溫回火（低溫回火（200200）磨削加工磨削加

54、工磨齒磨齒成品。成品。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)三）調(diào)質(zhì)鋼三）調(diào)質(zhì)鋼1.1.主要用途：主要用途： 廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。2.2.性能要求：性能要求：要求要求具有具有高的綜合機械性能高的綜合機械性能 。3.3.成分特點：成分特點： 1) 1) 中碳：碳質(zhì)量分數(shù)一般在中碳：碳質(zhì)量分數(shù)一般在0.25%0.25%0.50%0.50%之間；之間； 2) 2) 加入提高淬透性的元素加入提高淬透性的元素CrCr、M

55、nMn、NiNi、SiSi等：等： 3) 3) 加入防止第二類回火脆性的元素：在鋼中加入加入防止第二類回火脆性的元素：在鋼中加入 MoMo、W W可以防止第二類回火脆性，可以防止第二類回火脆性，4.4.熱處理特點：熱處理特點： 1 1）預(yù)備熱處理：一般采用正火處理，對高淬透性的）預(yù)備熱處理：一般采用正火處理，對高淬透性的調(diào)質(zhì)鋼，則采用空冷淬火調(diào)質(zhì)鋼，則采用空冷淬火+ +高溫回火，以獲得回火索氏高溫回火，以獲得回火索氏體組織，改善切削加工性能。體組織，改善切削加工性能。 2 2）最終熱處理：一般采用調(diào)質(zhì)處理。）最終熱處理：一般采用調(diào)質(zhì)處理。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大

56、學(xué)河南工業(yè)大學(xué)5.5.常用鋼種：常用鋼種：（1 1）碳素調(diào)質(zhì)鋼：一般為中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如）碳素調(diào)質(zhì)鋼：一般為中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如3535、4545、4040鋼，適宜制造載荷較低，小而簡單的調(diào)質(zhì)工件。鋼，適宜制造載荷較低，小而簡單的調(diào)質(zhì)工件。（2 2）合金調(diào)質(zhì)鋼：）合金調(diào)質(zhì)鋼： 按淬透性的高低，調(diào)質(zhì)鋼大致可以分為三類：按淬透性的高低，調(diào)質(zhì)鋼大致可以分為三類： 1 1）低淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種是）低淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種是40Cr40Cr，廣泛用于制，廣泛用于制造一般尺寸的重要零件，如軸、齒輪、連桿螺栓等。造一般尺寸的重要零件，如軸、齒輪、連桿螺栓等。35SiMn35SiMn、40MnB40

57、MnB是為節(jié)約鉻而發(fā)展的代用鋼種。是為節(jié)約鉻而發(fā)展的代用鋼種。 2 2）中淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種為）中淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種為40CrNi40CrNi，用于制造，用于制造截面較大、承受較重載荷的零件，如曲軸、連桿等。截面較大、承受較重載荷的零件，如曲軸、連桿等。 3 3）高淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種為）高淬透性調(diào)質(zhì)鋼。典型鋼種為40CrNiMoA40CrNiMoA，用于，用于制造大截面、承受重負荷的重要零件，如汽輪機主軸、制造大截面、承受重負荷的重要零件，如汽輪機主軸、壓力機曲軸、航空發(fā)動機曲軸等。壓力機曲軸、航空發(fā)動機曲軸等。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)

58、6.6.典型零件加工工藝路線舉例典型零件加工工藝路線舉例零件名稱：捷達轎車的半軸。零件名稱：捷達轎車的半軸。材材 料：料：40Cr40Cr技術(shù)要求：整體調(diào)質(zhì)，硬度為技術(shù)要求：整體調(diào)質(zhì)，硬度為2832HRC2832HRC，表，表 面感應(yīng)淬火層為面感應(yīng)淬火層為4646，硬度為，硬度為 5055HRC5055HRC。工藝路線：工藝路線：下料下料鍛造鍛造退火退火粗機加工粗機加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)處理處理半精機加工半精機加工表面淬火表面淬火+ +低溫回火低溫回火精加工精加工成品。成品。工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)四）彈簧鋼四）彈簧鋼1.1.主要用途：主要用途：主要用于制造各

59、種彈簧和彈性元件。主要用于制造各種彈簧和彈性元件。2.2.性能要求：性能要求： 1 1）高的彈性極限，高的屈強比；）高的彈性極限，高的屈強比； 2 2）高的疲勞極限；）高的疲勞極限； 3 3）足夠的塑性和韌性；）足夠的塑性和韌性； 4 4）較好的熱處理和加工工藝性；）較好的熱處理和加工工藝性；3.3.成分特點：成分特點：1) 1) 中、高碳，碳的質(zhì)量分數(shù)一般為中、高碳，碳的質(zhì)量分數(shù)一般為0.50%0.50%0.70%0.70%。2 2）加入以加入以SiSi、MnMn為主的提高淬透性的元素，重要用途為主的提高淬透性的元素，重要用途的彈簧鋼還必須加入的彈簧鋼還必須加入CrCr、V V、W W等元素

60、。等元素。 工工程程材材料料及及成成形形工工藝藝基基礎(chǔ)礎(chǔ)河南工業(yè)大學(xué)河南工業(yè)大學(xué)4.4.熱處理特點：熱處理特點： 彈簧按加工和熱處理可分為兩類：彈簧按加工和熱處理可分為兩類： 1) 1)熱成形彈簧熱成形彈簧 用熱軋鋼絲或鋼板制成，然后淬火用熱軋鋼絲或鋼板制成，然后淬火和中溫（和中溫（450 450 550 550 ）回火，獲得回火屈氏體組織，）回火，獲得回火屈氏體組織，一般用來制作為較大型的彈簧。一般用來制作為較大型的彈簧。 2) 2)冷成形彈簧冷成形彈簧 小尺寸彈簧一般用冷拔彈簧鋼絲小尺寸彈簧一般用冷拔彈簧鋼絲（片）卷成。冷卷后的彈簧不必進行淬火處理，只需要（片）卷成。冷卷后的彈簧不必進行淬