第七章合金鋼

1、 工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼碳素鋼和和合金鋼合金鋼兩大類。兩大類。碳素鋼碳素鋼是指含碳量低于是指含碳量低于2.11%2.11%的鐵碳合金。的鐵碳合金。低合金鋼低合金鋼 合金元素總量合金元素總量 5%5%中合金鋼中合金鋼 合金元素總量合金元素總量 510%510%高合金鋼高合金鋼 合金元素總量合金元素總量 10%10%合金鋼合金鋼合金鋼合金鋼是指為了提高鋼的性能，在碳是指為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎(chǔ)上有意加入一定量合金元素所鋼基礎(chǔ)上有意加入一定量合金元素所獲得的鐵基合金。獲得的鐵基合金。 例如，合金鋼具有較高的硬度和強(qiáng)度，例如，合金鋼具有較高的硬度和強(qiáng)度，良好的工藝性能如

2、冷變形性、淬透性、良好的工藝性能如冷變形性、淬透性、回火穩(wěn)定性和焊接性等?；鼗鸱€(wěn)定性和焊接性等。l合金元素在鋼中的方式合金元素在鋼中的方式lA. 形成固溶體形成固溶體-對(duì)對(duì)Fe - FeFe - Fe3 3C C相圖的影響相圖的影響l1 1、對(duì)奧氏體相區(qū)的影響、對(duì)奧氏體相區(qū)的影響 MnMn、CoCo、 Ni Ni 、 Cu Cu 、 C C、N N等元素?cái)U(kuò)大奧氏體相區(qū)。等元素?cái)U(kuò)大奧氏體相區(qū)。 TiTi、 V V、 CrCr、MoMo、 W W、 SiSi、AlAl等元素縮小奧氏體區(qū)。等元素縮小奧氏體區(qū)。6.2.16.2.1 合金元素在鋼中的作用與鋼的分類合金元素在鋼中的作用與鋼的分類錳對(duì)奧氏體

3、相區(qū)的影響錳對(duì)奧氏體相區(qū)的影響鉻對(duì)奧氏體相區(qū)的影響鉻對(duì)奧氏體相區(qū)的影響5B6C7N13Al14Si15P22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu40Zr41Nb42Mo73Ta74Wl2 2、對(duì)、對(duì)E E點(diǎn)和點(diǎn)和S S點(diǎn)位置的影響點(diǎn)位置的影響l所有合金元素均使所有合金元素均使E E點(diǎn)和點(diǎn)和S S點(diǎn)左移點(diǎn)左移，即這兩點(diǎn)的含碳，即這兩點(diǎn)的含碳量下降，使碳含量比較低的鋼出現(xiàn)過共析組織（如量下降，使碳含量比較低的鋼出現(xiàn)過共析組織（如4Cr134Cr13）或共晶組織（）或共晶組織（如如W18Cr4VW18Cr4V）。）。 使使 A Acmcm線左移，擴(kuò)大奧氏體區(qū)元素使線左移，擴(kuò)大奧

4、氏體區(qū)元素使A A1 1 、A A3 3線下移；線下移；縮小奧氏體元素使縮小奧氏體元素使A A1 1 、A A3 3線上移。線上移。B. 形成碳化物形成碳化物 （1）非碳化物形成元素：）非碳化物形成元素：Ni,Co,Cu,Si,Al,N,B （2）碳化物形成元素：）碳化物形成元素：Mn、Cr、Mo、W、 V、 Nb、Zr、Ti 強(qiáng)強(qiáng) （3）強(qiáng)碳化物形成元素：）強(qiáng)碳化物形成元素：V、Nb、 Zr、 Ti5B6C7N13Al14Si15P22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu40Zr41Nb42Mo73Ta74Wl 對(duì)鋼中相變過程的影響對(duì)鋼中相變過程的影響l1 1、對(duì)奧氏體

5、化的影響、對(duì)奧氏體化的影響l 對(duì)奧氏體形成速度的影響：對(duì)奧氏體形成速度的影響：除除NiNi、CoCo外，都減外，都減緩?qiáng)W氏體化過程。緩?qiáng)W氏體化過程。l 對(duì)奧氏體晶粒長大傾向的影響：對(duì)奧氏體晶粒長大傾向的影響：l碳、氮化物碳、氮化物形成元素阻礙奧氏體晶粒長大形成元素阻礙奧氏體晶粒長大 (Ti、V、Nb、AlTiC、VC、NbC、AlN阻礙阻礙A長大長大細(xì)化晶粒。細(xì)化晶粒。)lMn、P、C、N促進(jìn)長大。促進(jìn)長大。l2 2、對(duì)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響、對(duì)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響l 對(duì)對(duì)C C曲線和淬透性的影響曲線和淬透性的影響：除除CoCo外，凡溶入奧氏外，凡溶入奧氏體的合金元素均使體的合金元素均使C C曲

6、線右移，淬透性提高。曲線右移，淬透性提高。l常用提高淬透性的元素為常用提高淬透性的元素為MnMn、MoMo、SiSi、CrCr、NiNi、B B。 對(duì)對(duì)MsMs、M Mf f點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響除除CoCo、 AlAl外，所有元素外，所有元素使使MsMs、M Mf f點(diǎn)下降，鋼中點(diǎn)下降，鋼中AA增多。增多。 碳鋼碳鋼高速鋼高速鋼l3 3、對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響、對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響l 提高耐回火性：提高耐回火性：l 產(chǎn)生二次硬化產(chǎn)生二次硬化l 防止第二類回火脆性防止第二類回火脆性（高溫，與高溫，與P P有關(guān)有關(guān)）碳鋼碳鋼高速鋼高速鋼l3 3、對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響、對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響l 提高耐回火性：提高耐回火性：

7、淬火鋼在回火過程中抵抗淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱硬度下降的能力稱耐回火性耐回火性。l由于合金元素能使鐵、碳原子擴(kuò)散速度減慢，由于合金元素能使鐵、碳原子擴(kuò)散速度減慢，使淬火鋼回火加熱時(shí)使淬火鋼回火加熱時(shí)M M不易分解，析出的碳化不易分解，析出的碳化物不易聚集長大，從而使鋼的硬度隨回火溫物不易聚集長大，從而使鋼的硬度隨回火溫度的升高而下降的程度減弱。度的升高而下降的程度減弱。l與碳鋼相比，在同一溫度回火時(shí)，合金鋼的與碳鋼相比，在同一溫度回火時(shí)，合金鋼的硬度和強(qiáng)度高，這有利于提高結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度硬度和強(qiáng)度高，這有利于提高結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和韌性和工具鋼的熱硬性和韌性和工具鋼的熱硬性 產(chǎn)生二次硬化產(chǎn)

8、生二次硬化含高含高W、Mo、Cr、V鋼淬火后鋼淬火后在在500600回火時(shí)回火時(shí), 硬度不僅硬度不僅不下降不下降, 反而升高的現(xiàn)象稱反而升高的現(xiàn)象稱二次二次硬化硬化。（沉淀硬化）。（沉淀硬化）在該溫度下回火時(shí)，會(huì)析出細(xì)在該溫度下回火時(shí)，會(huì)析出細(xì)小的彌散的特殊化合物，如小的彌散的特殊化合物，如Mo2C，W2C，VC等，這類碳等，這類碳化合物硬度很高，在高溫下也化合物硬度很高，在高溫下也非常穩(wěn)定，難以聚集長大。非常穩(wěn)定，難以聚集長大。高速鋼高速鋼 防止第二類回火脆性防止第二類回火脆性（高溫，與高溫，與P有關(guān)有關(guān)）淬火鋼在淬火鋼在450550 或者甚至更高至或者甚至更高至650 左右回火后緩左右回火

9、后緩冷，出現(xiàn)的韌性降低，稱為第二類回火脆性或高溫回火脆冷，出現(xiàn)的韌性降低，稱為第二類回火脆性或高溫回火脆性。性。第二類回火脆性的主要特征是除了在第二類回火脆性的主要特征是除了在450650區(qū)間回火會(huì)區(qū)間回火會(huì)引起脆性外，在較高溫度回火后緩慢通過脆性區(qū)也會(huì)引起引起脆性外，在較高溫度回火后緩慢通過脆性區(qū)也會(huì)引起脆性，而快冷通過脆性區(qū)則不會(huì)引起脆化。脆性，而快冷通過脆性區(qū)則不會(huì)引起脆化。另外一個(gè)重要特征是已脆化的鋼件，重新加熱到原回火溫另外一個(gè)重要特征是已脆化的鋼件，重新加熱到原回火溫度以上回火，然后快冷到室溫，可消除脆性。在脆性消除度以上回火，然后快冷到室溫，可消除脆性。在脆性消除后，再次加熱到脆

10、化溫度后緩冷，脆性又再次出現(xiàn)，所以后，再次加熱到脆化溫度后緩冷，脆性又再次出現(xiàn)，所以又叫可逆回火脆性。又叫可逆回火脆性。l第二類回火脆性產(chǎn)生的原因，與合金元素促進(jìn)第二類回火脆性產(chǎn)生的原因，與合金元素促進(jìn)了了P，Sn，Sb，As等雜質(zhì)在原等雜質(zhì)在原A晶界偏聚有關(guān)，晶界偏聚有關(guān)，偏聚的結(jié)果減弱了晶界上原子間的結(jié)合力，晶偏聚的結(jié)果減弱了晶界上原子間的結(jié)合力，晶界的斷裂強(qiáng)度降低，產(chǎn)生脆性。界的斷裂強(qiáng)度降低，產(chǎn)生脆性。l一般碳鋼不產(chǎn)生第二類回火脆性，含有一般碳鋼不產(chǎn)生第二類回火脆性，含有Cr、Ni，Mn等的合金鋼第二類回火脆性傾向較大，等的合金鋼第二類回火脆性傾向較大，W，Mo可減弱這種傾向。可減弱這種

11、傾向。（a）增大第二類回火脆性：）增大第二類回火脆性：Mn、Cr、Ni（b）消除第二類回火脆性：）消除第二類回火脆性：Mo(0.5%)、W(1%)l1 1、固溶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化 ( (溶于鐵素體溶于鐵素體) )lSiSi、MnMn對(duì)強(qiáng)度、硬度提高顯著。對(duì)強(qiáng)度、硬度提高顯著。lCrCr、NiNi在適當(dāng)范圍內(nèi)提高韌性。在適當(dāng)范圍內(nèi)提高韌性。合金元素對(duì)鐵素體沖擊韌性影響合金元素對(duì)鐵素體沖擊韌性影響l 對(duì)鋼力學(xué)性能對(duì)鋼力學(xué)性能 的影響的影響 溶質(zhì)原子溶質(zhì)原子晶格畸度晶格畸度與位錯(cuò)相互作用與位錯(cuò)相互作用 阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化。強(qiáng)化。 l2 2、第二相強(qiáng)化第二相強(qiáng)化 ( (形成碳化物形成碳化物) )

12、 l合金元素與碳的親和力從大到小的順序?yàn)椋汉辖鹪嘏c碳的親和力從大到小的順序?yàn)椋禾蓟锏姆€(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性提高碳化物的穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、硬度、耐磨性提高TiTi、ZrZr、NbNb、V V、W W、MoMo、CrCr、MnMn、FeFe強(qiáng)碳化物形成元素強(qiáng)碳化物形成元素中碳化物形成元素中碳化物形成元素弱碳化物形成元素弱碳化物形成元素合金元素加入金屬中，一定條件下會(huì)析出第二合金元素加入金屬中，一定條件下會(huì)析出第二相粒子相粒子阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)碰到位于運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)碰到位于滑移面上的第二相粒子時(shí)，必須通過它，滑移滑移面上的第二相粒子時(shí)，必須通過它，滑移變形才能繼續(xù)進(jìn)行變形才能繼續(xù)進(jìn)行

13、強(qiáng)化。強(qiáng)化。 3. 3. 細(xì)晶強(qiáng)化細(xì)晶強(qiáng)化 NbNb，V V，AlAl，Ti Ti 晶界晶界阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化強(qiáng)化 工程構(gòu)件用鋼工程構(gòu)件用鋼 建筑、橋梁、船舶、車輛建筑、橋梁、船舶、車輛滲滲 碳碳 鋼鋼調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì) 鋼鋼彈彈 簧簧 鋼鋼滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼耐耐 磨磨 鋼鋼機(jī)器制造用鋼機(jī)器制造用鋼結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 鋼鋼刃具鋼刃具鋼模具鋼模具鋼量具鋼量具鋼工工 具具 鋼鋼不銹鋼不銹鋼耐熱鋼耐熱鋼特殊性能鋼特殊性能鋼 合金鋼的分類與編號(hào)合金鋼的分類與編號(hào)名稱名稱符號(hào)符號(hào)位置位置名稱名稱符號(hào)符號(hào)位置位置碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼Q頭頭橋梁用鋼橋梁用鋼q尾尾低合金高強(qiáng)度鋼低合金高強(qiáng)度鋼Q頭頭鍋爐用鋼鍋爐用鋼

14、g尾尾易切削鋼易切削鋼Y頭頭焊接氣瓶用鋼焊接氣瓶用鋼HP尾尾碳素工具鋼碳素工具鋼T頭頭車輛車軸用鋼車輛車軸用鋼LZ頭頭(滾珠滾珠)軸承鋼軸承鋼G頭頭機(jī)車車軸用鋼機(jī)車車軸用鋼JZ頭頭焊接用鋼焊接用鋼H頭頭沸騰鋼沸騰鋼F尾尾鉚螺鋼鉚螺鋼ML頭頭半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b尾尾船用鋼船用鋼國際符號(hào)國際符號(hào)鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z尾尾汽車大梁用鋼汽車大梁用鋼L尾尾特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ尾尾壓力容器用鋼壓力容器用鋼R尾尾質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)A.B.C.D.E尾尾l合金鋼編號(hào)合金鋼編號(hào)l牌號(hào)為牌號(hào)為碳含量碳含量+ +合金元素合金元素1+11+1元素的百分含量數(shù)字元素的百分含量數(shù)字+ +合金元素合金元素2+22+2元素的百分含量

15、數(shù)字元素的百分含量數(shù)字+ +l 合金元素及其含量標(biāo)注合金元素及其含量標(biāo)注l當(dāng)合金元素的平均含量小于當(dāng)合金元素的平均含量小于1.50%1.50%時(shí)，只標(biāo)元素符時(shí)，只標(biāo)元素符號(hào)，不標(biāo)含量。如號(hào)，不標(biāo)含量。如20CrMnTi20CrMnTil當(dāng)合金元素的平均含量為當(dāng)合金元素的平均含量為1.502.49%1.502.49%、2.50 2.50 3.49%3.49%、3.504.49%3.504.49%、4.505.49%4.505.49%、時(shí)，在相時(shí)，在相應(yīng)的合金元素符號(hào)后標(biāo)應(yīng)的合金元素符號(hào)后標(biāo)2 2、3 3、4 4、5 5 等數(shù)字。等數(shù)字。如如20CrNi320CrNi3。l 碳含量標(biāo)注碳含量標(biāo)注l

16、合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼l含碳量以萬分之一為單位標(biāo)出含碳量以萬分之一為單位標(biāo)出( (兩位數(shù)字兩位數(shù)字) )l如如40Cr40Cr、60Si2Mn60Si2Mnl工具鋼和特殊性能鋼工具鋼和特殊性能鋼l含碳量以千分之一為單位標(biāo)出含碳量以千分之一為單位標(biāo)出( (一位數(shù)字一位數(shù)字) )l如如8MnSi8MnSi、4Cr134Cr13* * 說明說明l低合金工具鋼低合金工具鋼含碳量大于含碳量大于1.00%1.00%時(shí)，不標(biāo)含碳量，時(shí)，不標(biāo)含碳量，如如CrWMnCrWMn (1.0%C) (1.0%C)l高速鋼高速鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如W18Cr4V (W18Cr4V (含含0.75%C)0.75%C

17、)l滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如GCr15 (1.0%C)GCr15 (1.0%C)l高錳鋼高錳鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如ZGMn13 (0.751.45%C)ZGMn13 (0.751.45%C)l鑄鋼鑄鋼在牌號(hào)前加在牌號(hào)前加“ZG”, ZG”, 余同結(jié)構(gòu)鋼余同結(jié)構(gòu)鋼, , 如如ZG20Cr13ZG20Cr13一、一、性能的要求性能的要求l使用性能使用性能以強(qiáng)韌性為主。以強(qiáng)韌性為主。l工藝性能工藝性能以可焊性、冷變形性為主。以可焊性、冷變形性為主。l合金結(jié)構(gòu)鋼除少量為中高合金鋼外，其余都合金結(jié)構(gòu)鋼除少量為中高合金鋼外，其余都是是低合金鋼低合金鋼。 合金合金 l二、低合

18、金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼l1 1、性能要求、性能要求: :高強(qiáng)度高強(qiáng)度:s300MN/m2 （300-650 MN/m2 ）高韌性高韌性：低溫韌性（低溫工作）：低溫韌性（低溫工作） 斷裂韌性（焊接結(jié)構(gòu)）斷裂韌性（焊接結(jié)構(gòu)）良好良好焊接性能焊接性能和和冷成形性能冷成形性能 較高較高耐腐蝕性耐腐蝕性（大氣、海洋等環(huán)境）（大氣、海洋等環(huán)境）l2 2、成分特點(diǎn)與合金化原則：成分特點(diǎn)與合金化原則： 低低C:0.2% 主加元素：以主加元素：以Mn、Si為主，為主，Mn和和Si固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化 輔加元素：輔加元素：V,Nb,Ti 等元素細(xì)化組織等元素細(xì)化組織 Cu抗腐蝕抗腐蝕;少量的少量的稀土元

19、素稀土元素可改善韌可改善韌 性和工藝性能。性和工藝性能。 壓力容器壓力容器南京長江大橋南京長江大橋l3 3、熱處理：、熱處理：熱軋空冷后使用熱軋空冷后使用l4 4、使用狀態(tài)下組織：、使用狀態(tài)下組織：F+PF+P細(xì)細(xì)l5 5、典型鋼號(hào)及其應(yīng)用典型鋼號(hào)及其應(yīng)用：按按 分分6級(jí)（級(jí)（300、350、400、450、500、600 MN/m2 ）: 低強(qiáng)度級(jí)別低強(qiáng)度級(jí)別:16Mn（Q345）一般工程一般工程結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中等強(qiáng)度級(jí)別中等強(qiáng)度級(jí)別:15MnVN（Q420）大型大型橋梁橋梁,鍋爐鍋爐,船舶船舶,焊接結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu). 高強(qiáng)度級(jí)別（高強(qiáng)度級(jí)別（500MN/m2 ） :18MnMoNb高壓鍋爐高壓鍋爐,

20、高壓容器高壓容器l一、滲碳鋼一、滲碳鋼制造滲碳零件的鋼種制造滲碳零件的鋼種l1 1、性能要求：、性能要求：l 表硬里韌表硬里韌l 良好淬透性和滲碳能力。良好淬透性和滲碳能力。l2 2、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)：低碳低碳(0.10.25%C), (0.10.25%C), 加加CrCr、MnMn、NiNi、B B等元素等元素 l CrCr、MnMn、NiNi、B B：提高淬透性提高淬透性l CrCr、MnMn、Ni Ni ：強(qiáng)化鐵素體強(qiáng)化鐵素體l W W、MoMo、TiTi、V V ：細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒滲碳件滲碳件滲碳回火爐滲碳回火爐 l3 3、熱處理特點(diǎn)、熱處理特點(diǎn)l滲碳件的加工工藝路線為滲碳件的加工

21、工藝路線為：下料：下料鍛造鍛造正火正火機(jī)加機(jī)加工工滲碳滲碳淬火淬火（直接淬火、一次淬火，二次淬火）（直接淬火、一次淬火，二次淬火） + +低溫回火低溫回火l正火目的正火目的為調(diào)整硬度，便于切削加工。為調(diào)整硬度，便于切削加工。l淬火溫度淬火溫度: : AcAc1 1+30-50+30-50。 l4 4、使用狀態(tài)下組織、使用狀態(tài)下組織l心部心部：低碳低碳M M回回+F+Fl表層：表層：高碳高碳M M回回+ +顆粒狀合金碳化物顆粒狀合金碳化物+A(+A(少量少量) )滲碳淬火后的表層組織滲碳淬火后的表層組織M+F（1）直接淬火直接淬火： 滲碳后，出爐預(yù)冷到略高于滲碳后，出爐預(yù)冷到略高于Ar3后淬火，

22、后淬火， 再低溫回火。再低溫回火。 奧氏體晶粒大，馬氏體粗，殘余奧氏體晶粒大，馬氏體粗，殘余A多，耐磨性低，變形大。多，耐磨性低，變形大。 只適用于耐磨性要求低和承載低的零件。只適用于耐磨性要求低和承載低的零件。（2）一次淬火一次淬火：滲碳出爐緩冷后，再加熱到淬火溫度后淬火滲碳出爐緩冷后，再加熱到淬火溫度后淬火+低溫回火。低溫回火。 心部要求高時(shí)心部要求高時(shí)AC3以上以上30-50 表面要求高時(shí)表面要求高時(shí)AC1以上以上30-50 （3）二次淬火二次淬火： 第一次，改變心部組織第一次，改變心部組織及消除表層網(wǎng)狀滲碳體，及消除表層網(wǎng)狀滲碳體， AC3以上以上30-50 第二次，細(xì)化表面組織第二次

23、，細(xì)化表面組織 AC1以上以上30-50得細(xì)片得細(xì)片M粒狀碳化物粒狀碳化物滲碳后的熱處理：滲碳后的熱處理：淬火淬火+ +低溫回火（低溫回火（160-180160-180）。）。 l5 5、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途l低淬透性鋼：低淬透性鋼：2020、20Cr20Cr。用于受力用于受力小的耐磨件，小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷、如柴油機(jī)的活塞銷、凸輪軸等。凸輪軸等。l中淬透性鋼：中淬透性鋼：20CrMnTi20CrMnTi。用于中等用于中等載荷的耐磨件，載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。如變速箱齒輪。l高淬透性鋼：高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA。用于大用于大載荷的耐磨件，載荷的

24、耐磨件，如柴油機(jī)曲軸。如柴油機(jī)曲軸。 柴油機(jī)凸輪軸柴油機(jī)凸輪軸柴油機(jī)曲軸柴油機(jī)曲軸活塞銷活塞銷(20Cr)l二、調(diào)質(zhì)鋼二、調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。調(diào)質(zhì)后使用的鋼種。 1、用途：齒輪、軸、連桿、高強(qiáng)螺栓、用途：齒輪、軸、連桿、高強(qiáng)螺栓 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)： 高水平綜合機(jī)械性能高水平綜合機(jī)械性能, 能滿足多種和較復(fù)雜的工作條件能滿足多種和較復(fù)雜的工作條件 成分特點(diǎn)與合金化原則：成分特點(diǎn)與合金化原則： 中中C：0.3%0.50%，以，以0.4左右為主左右為主 加入加入提高淬透性提高淬透性元素元素Cr, Mn, Si, Ni , B 加入加入Mo,W消除回火脆性消除回火脆性 細(xì)化晶粒：細(xì)化晶粒：TiTi

25、、V V回火索氏體回火索氏體l調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料調(diào)質(zhì)件的加工工藝路線為：下料鍛造鍛造退火退火粗加工粗加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精加工精加工裝配裝配l調(diào)質(zhì)目的調(diào)質(zhì)目的: :獲得良好綜合力學(xué)性能獲得良好綜合力學(xué)性能l為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后為提高表面耐磨性，調(diào)質(zhì)后 可進(jìn)行表面淬火或氮化?？蛇M(jìn)行表面淬火或氮化。使用狀態(tài)下的組織為：使用狀態(tài)下的組織為：( (表面淬火表面淬火+ +低溫回火低溫回火) )裝配裝配為表面淬火作組織準(zhǔn)備；為表面淬火作組織準(zhǔn)備；獲得最終心部組織。獲得最終心部組織。表面：表面： M回回；心部：心部：S回回圓錐齒輪圓錐齒輪柴油機(jī)凸輪軸柴油機(jī)凸輪軸3 3、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途低

26、淬透性低淬透性（油淬臨界直徑油淬臨界直徑30- 40mm）: 40Cr,40MnB一般尺寸重要零件一般尺寸重要零件, 如齒輪如齒輪,主軸主軸中淬透性（油淬臨界直徑中淬透性（油淬臨界直徑40- 60mm）: 35CrMo截面尺寸較大零件截面尺寸較大零件, 如曲軸如曲軸,連桿連桿. 高淬透性（油淬臨界直徑高淬透性（油淬臨界直徑60- 100mm）: 40CrNiMo大截面重載重要零件大截面重載重要零件,如汽如汽輪機(jī)主軸、葉輪、航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸輪機(jī)主軸、葉輪、航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸l三、彈簧鋼三、彈簧鋼制造彈簧或類似性能零件的鋼種。制造彈簧或類似性能零件的鋼種。l1 1、性能要求、性能要求 ( (彈簧是儲(chǔ)存能量或

27、緩和沖擊的零件彈簧是儲(chǔ)存能量或緩和沖擊的零件) )l高高的的s s、s s/b b；足夠的韌性足夠的韌性l2 2、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)：中高碳中高碳l碳素彈簧鋼為碳素彈簧鋼為0.60.9%C0.60.9%C；合金彈簧鋼為合金彈簧鋼為0.450.7%C0.450.7%Cl合金元素作用：合金元素作用：l 提高淬透性、強(qiáng)化鐵素體：提高淬透性、強(qiáng)化鐵素體：MnMn、SiSi、CrCrl 提高提高 s s/ / b b：SiSil 細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒, ,提高回火抗力：提高回火抗力：V Vl3 3、熱處理及組織特點(diǎn)、熱處理及組織特點(diǎn)l 冷成型彈簧：冷成型彈簧：冷拔冷拔冷成型冷成型定型處理定型處理l用于用于

28、 10mm10mm）l使用狀態(tài)下的組織：使用狀態(tài)下的組織：T T回回。熱卷大彈簧熱卷大彈簧彈簧絲彈簧絲板簧噴丸處理示意圖板簧噴丸處理示意圖l彈簧的表面質(zhì)量對(duì)其壽彈簧的表面質(zhì)量對(duì)其壽命影響很大。命影響很大。l提高表面質(zhì)量的方法：提高表面質(zhì)量的方法： l 防止表面脫碳；防止表面脫碳；l 避免表面缺陷；避免表面缺陷； l 進(jìn)行噴丸處理，使進(jìn)行噴丸處理，使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。汽車板簧汽車板簧大型熱卷彈簧大型熱卷彈簧5 5、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途以以Si,Mn合金化：合金化： 65Mn, 60Si2Mn 用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車的用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車的板簧和螺旋彈簧板簧和螺旋彈簧以以

29、Cr,V,W合金化：合金化： 耐熱的彈簧用耐熱的彈簧用50CrVA 350400以下重載、較以下重載、較大型彈簧如閥門彈簧、高速柴大型彈簧如閥門彈簧、高速柴油機(jī)氣門彈簧油機(jī)氣門彈簧. 制造軸承套和滾動(dòng)體專用鋼種制造軸承套和滾動(dòng)體專用鋼種l1 1、性能要求、性能要求 ( (軸承承受接觸應(yīng)力、交變載荷和摩擦軸承承受接觸應(yīng)力、交變載荷和摩擦) ) l高而均勻的硬度、耐磨性、高而均勻的硬度、耐磨性、 b b、接觸疲勞強(qiáng)度和足、接觸疲勞強(qiáng)度和足夠的韌性和淬透性。夠的韌性和淬透性。l2 2、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)：高碳高碳( (0.951.10%C)0.951.10%C)，主加，主加Cr Cr l CrCr

30、、MnMn、SiSi：提高淬透性，提高鋼的強(qiáng)度和彈性提高淬透性，提高鋼的強(qiáng)度和彈性極限而不降低韌性，也便于制作大型軸承零件。極限而不降低韌性，也便于制作大型軸承零件。l Cr Cr 還提高耐磨性和耐蝕性還提高耐磨性和耐蝕性l3 3 、熱處理和組織特點(diǎn)、熱處理和組織特點(diǎn)l滾動(dòng)軸承鋼是滾動(dòng)軸承鋼是過共析鋼過共析鋼。正火：正火： 消除消除Cem網(wǎng)網(wǎng)球化退火：球化退火：便于切削便于切削, 使?jié)B碳體細(xì)使?jié)B碳體細(xì) 小均勻小均勻,為淬火作準(zhǔn)備為淬火作準(zhǔn)備淬火：淬火： 細(xì)針細(xì)針M+細(xì)碳化物細(xì)碳化物+A 冷處理（冷處理（-60-80 ）：）：(精密零精密零 件件)尺寸穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定 低溫回火：低溫回火： M回回+

31、細(xì)碳化物細(xì)碳化物+A 時(shí)效：時(shí)效： 120140,1020h 去應(yīng)力去應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定尺寸 使用態(tài)組織使用態(tài)組織 M回回細(xì)碳化物細(xì)碳化物 少量A 滾針軸承滾針軸承滾柱軸承滾柱軸承滾珠軸承滾珠軸承大型軸承大型軸承l(wèi)4 4、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途 Cr軸承鋼：軸承鋼：GCr15中小型軸承；冷沖模中小型軸承；冷沖模,量具量具,絲錐。絲錐。 添加添加Mn,Si,Mo,V的軸承鋼：的軸承鋼： GCr15SiMo,GSiMnMoV制造大型軸承制造大型軸承注意注意：滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如GCr15 (1.0%C)，滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼含鉻量也以千分之一為單位標(biāo)出，并在牌號(hào)

32、頭部加字母含鉻量也以千分之一為單位標(biāo)出，并在牌號(hào)頭部加字母“G”，如如GCr15.按用途分為按用途分為刃具鋼、模具鋼刃具鋼、模具鋼和和量具鋼量具鋼。模具模具量具量具刃具刃具合金合金l一、刃具鋼一、刃具鋼l用來制造各種車刀、銑刀、鉆頭切削刀具的鋼種用來制造各種車刀、銑刀、鉆頭切削刀具的鋼種。切削加工的基本形式切削加工的基本形式l 性能要求性能要求l1 1、高硬度高硬度(HRC60) (HRC60) ，主，主要取決于馬氏體中的含碳量。要取決于馬氏體中的含碳量。 l2 2、高耐磨性高耐磨性 靠高硬度和析出細(xì)小均勻靠高硬度和析出細(xì)小均勻硬碳化物來達(dá)到硬碳化物來達(dá)到。l3 3、高熱硬性高熱硬性 即高溫下

33、保持高硬度的能力。熱硬性的即高溫下保持高硬度的能力。熱硬性的高低與回火時(shí)細(xì)小碳化物彌散沉淀有關(guān)。常加入高低與回火時(shí)細(xì)小碳化物彌散沉淀有關(guān)。常加入W W、V V、NbNb等合金元素，既能增加回火穩(wěn)定性，又能形成彌散沉淀的等合金元素，既能增加回火穩(wěn)定性，又能形成彌散沉淀的碳化物，提高熱硬性。碳化物，提高熱硬性。l4 4、足夠的塑性和韌性足夠的塑性和韌性 以防止脆斷和崩刃。以防止脆斷和崩刃。板牙板牙絲錐絲錐l 低合金工具鋼低合金工具鋼（250-300oC）l在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素(35 %)(35 %)形成。形成。l1 1、成分特點(diǎn)：、成分特點(diǎn)：l 高碳

34、：高碳：0.851.5%C0.851.5%Cl 合金元素作用合金元素作用l 提高淬透性提高淬透性: : CrCr、MnMn、SiSi l SiSi提高回火穩(wěn)定性提高回火穩(wěn)定性l 提高耐磨性、細(xì)化晶粒提高耐磨性、細(xì)化晶粒: : W W、V V 絲錐絲錐板牙板牙l2 2、熱處理及組織、熱處理及組織 正火正火球化退火球化退火機(jī)加工機(jī)加工 淬火低溫回火淬火低溫回火l使用狀態(tài)下的組織為：使用狀態(tài)下的組織為： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A+A（少量）（少量） l3 3、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途l應(yīng)用最多的是應(yīng)用最多的是9SiCr9SiCr。用于制造形狀復(fù)雜、。用于制造形狀復(fù)雜、要求變

35、形小的要求變形小的低速刃具低速刃具，如絲錐、板牙等。，如絲錐、板牙等。 高速鋼銑刀高速鋼銑刀l 高速鋼高速鋼（ 600oC）制造制造高速切削高速切削刃具用鋼。刃具用鋼。 （俗稱（俗稱風(fēng)鋼風(fēng)鋼） l1 1、性能特點(diǎn)、性能特點(diǎn)：高熱硬性：高熱硬性( (達(dá)達(dá)600)600)、高淬透性。、高淬透性。 l2 2 、成分特點(diǎn)、成分特點(diǎn)l 高碳：高碳：0.701.5%C0.701.5%C l 高合金元素含量高合金元素含量l 提高淬透性提高淬透性：Cr Cr l 提高熱硬性、耐磨提高熱硬性、耐磨性：性：W W、MoMo、V V W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織鋼的鑄態(tài)組織l加工工藝路線：加工工藝路線：下料下料鍛造鍛

36、造球化退火球化退火機(jī)加工機(jī)加工淬火淬火回火回火磨削磨削l 鍛造目的：鍛造目的：打碎粗打碎粗大的魚骨狀碳化物，使大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。其均勻分布于基體中。W18Cr4V鋼的退火組織鋼的退火組織l球化退火目的：球化退火目的： 降低硬度降低硬度, ,便于切加工；為便于切加工；為淬火作組織準(zhǔn)備。淬火作組織準(zhǔn)備。l退火后組織：退火后組織： S+S+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物l淬火后組織：淬火后組織： M+M+未溶碳化物（未溶碳化物（10%10%）+A+A（ 20%20%）W18Cr4V鋼的淬火組織鋼的淬火組織l 回火目的：回火目的：主要為減少主要為減少AA；消除內(nèi)應(yīng)力。；消除內(nèi)應(yīng)力。l常

37、采用常采用560560三次回火。（不叫調(diào)質(zhì)處理）三次回火。（不叫調(diào)質(zhì)處理）l回火時(shí)的組織變化：回火時(shí)的組織變化： l碳及合金元素含量下降，碳及合金元素含量下降，MsMs點(diǎn)點(diǎn)上升，回火冷卻時(shí)，上升，回火冷卻時(shí)，AA轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镸 M。在此溫度范圍內(nèi)，由于碳化物從殘余奧在此溫度范圍內(nèi)，由于碳化物從殘余奧氏體中析出，稱氏體中析出，稱“二次淬火二次淬火”。W18Cr4V硬度與回火溫度關(guān)系硬度與回火溫度關(guān)系l析出析出W W、MoMo、V V的碳化物，的碳化物，產(chǎn)生二次硬化。產(chǎn)生二次硬化。特殊碳化物特殊碳化物W W2 2C C、MoMo2 2C C、VCVC呈細(xì)小彌散狀從馬氏體中析出，這些碳化物很穩(wěn)呈細(xì)小

38、彌散狀從馬氏體中析出，這些碳化物很穩(wěn)定，難以聚集長大，從而提高了鋼的硬度，稱定，難以聚集長大，從而提高了鋼的硬度，稱“彌散強(qiáng)化彌散強(qiáng)化”。l每次回火加熱都使前一次的回火馬氏體進(jìn)行回火。每次回火加熱都使前一次的回火馬氏體進(jìn)行回火。W18Cr4V鋼淬火、回火后的組織鋼淬火、回火后的組織l4 4、使用狀態(tài)下組織、使用狀態(tài)下組織 M M回回+ +顆粒狀合金碳化物顆粒狀合金碳化物+A+A（少量（少量）鑄態(tài)鑄態(tài)淬火回火態(tài)淬火回火態(tài)淬火態(tài)淬火態(tài)退火態(tài)退火態(tài)車刀車刀銑刀銑刀鉆頭鉆頭l5 5、常用鋼號(hào)及用途、常用鋼號(hào)及用途l常用鋼常用鋼號(hào)為號(hào)為W18Cr4VW18Cr4V（18-4-118-4-1）和和W6Mo

39、5Cr4V2W6Mo5Cr4V2（6-5-6-5-4-24-2）。l用于高速切削刃具，如用于高速切削刃具，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等。等。雙頭鉆雙頭鉆高速鋼刀具高速鋼刀具汽車沖壓模具汽車沖壓模具l二、模具鋼二、模具鋼l用以制造用以制造冷熱模具冷熱模具的鋼種。的鋼種。 l 冷作模具鋼冷作模具鋼l制造金屬冷成型模具的鋼種制造金屬冷成型模具的鋼種l1 1、性能要求、性能要求( (冷作模具鋼工作時(shí)承受很冷作模具鋼工作時(shí)承受很l大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。l主要損壞形式是磨損主要損壞形式是磨損) )l 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。 l 足

40、夠的強(qiáng)度和韌性。足夠的強(qiáng)度和韌性。Cr12鋼鋼l2 2、常用鋼種、常用鋼種 Cr12Cr12型冷作模具鋼型冷作模具鋼l 成分特點(diǎn)：成分特點(diǎn)：高碳高碳(1.42.3%C)(1.42.3%C)；高鉻高鉻(11.513%Cr)(11.513%Cr)l合金元素作用：合金元素作用： Cr Cr 提高淬透性、耐磨性提高淬透性、耐磨性； MoMo、V V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒提高耐磨性，細(xì)化晶粒。 汽車外板冷沖模汽車外板冷沖模l最終熱處理為：最終熱處理為：淬火淬火+ +低溫回火低溫回火l使用狀態(tài)下的組織：使用狀態(tài)下的組織： M M回回+ +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+A+A（少量）（少量）l 常用鋼號(hào)常用鋼號(hào)

41、l為為Cr12Cr12和和Cr12MoVCr12MoV。l用于制造用于制造冷沖模冷沖模、擠壓擠壓模模等。等。l 熱作模具鋼熱作模具鋼制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成制造使加熱金屬或液態(tài)金屬成型模具的鋼種。（一般碳素工具鋼和低合金工型模具的鋼種。（一般碳素工具鋼和低合金工具鋼不滿足要求）具鋼不滿足要求）l1 1、性能要求、性能要求l 高溫下良好的高溫下良好的 綜合力學(xué)性能。綜合力學(xué)性能。l 抗熱疲勞性能?？篃崞谛阅?。 l 高的淬透性和良好的導(dǎo)熱性高的淬透性和良好的導(dǎo)熱性。曲軸模具曲軸模具熱鐓模熱鐓模凸緣模凸緣模l2 2、常用鋼種、常用鋼種l 熱鍛模鋼熱鍛模鋼（0.50.6%C0.50.6%C） 5C

42、rNiMo5CrNiMo、5CrMnMo5CrMnMol前者用于大型熱鍛模，后者前者用于大型熱鍛模，后者用于中小型熱鍛模。用于中小型熱鍛模。l成分特點(diǎn)、合金元素作用及成分特點(diǎn)、合金元素作用及熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。熱處理同調(diào)質(zhì)鋼。l使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織：S S回回。型板壓鑄模型板壓鑄模l 壓鑄模鋼壓鑄模鋼l常用常用3Cr2W8V3Cr2W8V。為過共析鋼。為過共析鋼。l中碳（中碳（0.30.4%C0.30.4%C），合金元素作用同高速鋼。），合金元素作用同高速鋼。lW W、CrCr有提高抗熱疲勞作用。有提高抗熱疲勞作用。l淬火淬火+ +回火后組織：回火后組織： M M回回+ +顆粒狀碳化物

43、顆粒狀碳化物+A(+A(少量少量) )卡尺卡尺量規(guī)量規(guī)千分尺千分尺l三、量具鋼三、量具鋼l制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊規(guī)、制造各種量具用鋼。如千分尺、卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)等。塞規(guī)等。l1 1、性能要求、性能要求l量具在使用過程中與被測(cè)零件接觸，承受摩擦和沖擊。量具在使用過程中與被測(cè)零件接觸，承受摩擦和沖擊。l 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。l 高的尺寸穩(wěn)定性。高的尺寸穩(wěn)定性。l 足夠的韌性足夠的韌性。量規(guī)量規(guī)量塊量塊l2 2、量具用鋼、量具用鋼l 低碳鋼低碳鋼滲碳、滲碳、 中碳鋼中碳鋼表面淬火。表面淬火。 l 碳素工具鋼、低合金工具鋼碳素工具鋼、低合金工具鋼 用于尺寸小、形狀簡單、精度要

44、求不高的量用于尺寸小、形狀簡單、精度要求不高的量具。具。 l 滾動(dòng)軸承鋼、冷作模具鋼滾動(dòng)軸承鋼、冷作模具鋼 用于制造精密量具。用于制造精密量具。 l 不銹鋼不銹鋼 用于制造接觸腐蝕介質(zhì)的量具用于制造接觸腐蝕介質(zhì)的量具。 千分尺千分尺卡尺卡尺l3 3、量具鋼的熱處理特點(diǎn)、量具鋼的熱處理特點(diǎn)l 淬火前淬火前調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理，M M和和S S回回之間的體積差小，淬火之間的體積差小，淬火后變形小后變形小。l 冷處理冷處理，目的是減少，目的是減少AA。l 長時(shí)間低溫時(shí)效長時(shí)間低溫時(shí)效，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低馬氏體，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低馬氏體的正方度的正方度。指指在特殊工作在特殊工作條件或特殊環(huán)境（腐蝕、高條

45、件或特殊環(huán)境（腐蝕、高溫等）下溫等）下具有特殊物理、化具有特殊物理、化學(xué)性能的鋼。學(xué)性能的鋼。本節(jié)介紹：本節(jié)介紹：7-4 7-4 不銹鋼帶不銹鋼帶不銹鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼耐熱鋼、耐磨鋼化工管道化工管道的腐蝕的腐蝕裂解管裂解管內(nèi)壁的內(nèi)壁的高溫腐高溫腐蝕減薄蝕減薄l一、不銹鋼一、不銹鋼l在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。在腐蝕介質(zhì)中具有耐蝕性能的鋼。l 金屬的腐蝕金屬的腐蝕l化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕：金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕。：金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕。l電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕：金屬在電解質(zhì)溶液中的：金屬在電解質(zhì)溶液中的 腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。l防止電化學(xué)腐蝕的措施：防止電

46、化學(xué)腐蝕的措施：l 獲得均勻的單相組織獲得均勻的單相組織。l 提高合金的電極電位提高合金的電極電位。l 使表面形成致密的鈍化使表面形成致密的鈍化膜膜。不同組織、成分、應(yīng)力區(qū)域之間都不同組織、成分、應(yīng)力區(qū)域之間都可構(gòu)成微電池。可構(gòu)成微電池。A、擴(kuò)大、擴(kuò)大區(qū)并與區(qū)并與 -Fe無限互溶的無限互溶的Fe-Me相圖（相圖（Me=Mn、Ni、Co)室室溫下形成單相溫下形成單相A D、縮小并封閉、縮小并封閉區(qū)，與區(qū)，與a-Fe無限無限互溶的互溶的Fe-Me相圖相圖l 不銹鋼中合金元素的作用不銹鋼中合金元素的作用l1 1、低碳：、低碳：碳高，則降低耐蝕性。碳高，則降低耐蝕性。l2 2、CrCr：是提高耐蝕性的

47、主要元素是提高耐蝕性的主要元素l 形成穩(wěn)定致密的形成穩(wěn)定致密的CrCr2 2O O3 3氧化膜氧化膜. .l Cr Cr含量大于含量大于13%13%時(shí)，形成單相鐵素體組織。時(shí)，形成單相鐵素體組織。l 提高基體電極電位提高基體電極電位l3 3、NiNi：獲得單相奧氏體組織。獲得單相奧氏體組織。l4 4、TiTi、NbNb：防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕。l 常用不銹鋼常用不銹鋼l1 1、馬氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼l主要為主要為Cr13Cr13型、型、Cr18Cr18型型 鋼鋼號(hào)為號(hào)為1Cr134Cr13 1Cr134Cr13 ；9Cr189Cr18 l隨含碳量提高，強(qiáng)度、硬度提

48、高，耐蝕性下降。隨含碳量提高，強(qiáng)度、硬度提高，耐蝕性下降。l 1Cr131Cr13、2Cr132Cr13l熱處理：熱處理：淬火淬火+ +高溫回火高溫回火l使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織：S S回回汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片l性能：性能：耐大氣、蒸汽腐蝕及良好的綜合力學(xué)性能。耐大氣、蒸汽腐蝕及良好的綜合力學(xué)性能。l用途：用途：用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機(jī)用于要求塑韌性較高的耐蝕件，如汽輪機(jī)葉片葉片等。等。 醫(yī)療器械醫(yī)療器械不銹鋼直尺不銹鋼直尺l 3Cr133Cr13、 4Cr134Cr13、9Cr189Cr18l熱處理：熱處理：淬火淬火+ +低溫回火低溫回火l使用狀態(tài)下的組織使用狀態(tài)下的組織

49、：M M回回l性能：性能：強(qiáng)度、硬度較高強(qiáng)度、硬度較高l用途：用途：用于要求耐蝕、耐磨件，用于要求耐蝕、耐磨件，醫(yī)療器械、量具醫(yī)療器械、量具等。等。1Cr17削片刀削片刀鐵素體不銹鋼水加熱器鐵素體不銹鋼水加熱器l2 2、鐵素體不銹鋼、鐵素體不銹鋼低低C:0.12%；Cr 17% 具有較好的塑性，強(qiáng)度不高，對(duì)具有較好的塑性，強(qiáng)度不高，對(duì)硝酸、磷酸有較高的耐蝕性。硝酸、磷酸有較高的耐蝕性。典型鋼號(hào)如典型鋼號(hào)如0Cr130Cr13、1Cr171Cr17等。等。 l 成分：成分：高鉻低碳高鉻低碳l 無無相變相變 不能進(jìn)行熱不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。處理強(qiáng)化。l 組織組織：單相鐵素體單相鐵素體 鋼中鋼中相相l(xiāng)

50、 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)l耐酸蝕，抗氧化能力強(qiáng)，塑性好。耐酸蝕，抗氧化能力強(qiáng)，塑性好。但有脆化傾向：但有脆化傾向：l 475475脆化：脆化：加熱到加熱到450550450550停留，產(chǎn)生脆化。停留，產(chǎn)生脆化。 再加熱到再加熱到600600快冷快冷可消除?？上 相脆化：相脆化： 在在600 800600 800長期加熱長期加熱時(shí)，析出硬而脆的時(shí)，析出硬而脆的 相。相。l 用途用途l廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)的耐蝕件。的耐蝕件。硝酸生產(chǎn)裝置硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置l3 3、奧氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼l主要為主要為18-818-8（18Cr-8Ni18Cr-8Ni

51、）型。）型。 l 性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：具有良好的耐蝕性，冷熱加工性及具有良好的耐蝕性，冷熱加工性及可焊性。高的塑韌性，無磁性?？珊感?。高的塑韌性，無磁性。 l 熱處理：熱處理：采用固溶處理采用固溶處理。即加熱到即加熱到11001100使碳化物使碳化物CrCr2323C C6 6溶解后水冷。溶解后水冷。l 組織：組織：單相奧氏體單相奧氏體不銹鋼帶不銹鋼帶反應(yīng)釜反應(yīng)釜(316L)管板換熱器管板換熱器(304)大型化工儲(chǔ)罐大型化工儲(chǔ)罐(304)l 常用鋼種常用鋼種l為為1Cr18Ni91Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti。l 用途：用途：廣泛用于化工設(shè)備廣泛用于化工設(shè)備及管道。

52、及管道。晶間腐蝕晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大。，危害很大。l它是由于不銹鋼在高溫加熱或冷卻時(shí)，在某一溫度它是由于不銹鋼在高溫加熱或冷卻時(shí)，在某一溫度范圍最易沿范圍最易沿A A晶界析出晶界析出CrCr2323C C6 6，使晶界附近，使晶界附近CrCr含量降含量降到到12%12%以下，在介質(zhì)以下，在介質(zhì)l 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕l奧氏體不銹鋼易發(fā)生奧氏體不銹鋼易發(fā)生應(yīng)力腐應(yīng)力腐蝕蝕。即即在特定合金在特定合金- -環(huán)境體系環(huán)境體系中，應(yīng)力與腐蝕共同作用引中，應(yīng)力與腐蝕共同作用引起的破壞起的破壞。l奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼易在含易在含ClCl的的介質(zhì)中發(fā)生應(yīng)力腐蝕

53、，裂紋介質(zhì)中發(fā)生應(yīng)力腐蝕，裂紋為樹枝為樹枝狀。狀。 發(fā)生應(yīng)力腐蝕的奧氏體發(fā)生應(yīng)力腐蝕的奧氏體不銹鋼管道內(nèi)壁不銹鋼管道內(nèi)壁應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋l4 4、奧氏體、奧氏體馬氏體沉淀硬化型馬氏體沉淀硬化型C: 0.04%0.13% ；Cr: :15%17% ; Ni: 4%8%超低碳超低碳: : 保證高的耐蝕性保證高的耐蝕性; ;AlAl、MoMo、TiTi、NbNb: : 產(chǎn)生沉淀硬化。產(chǎn)生沉淀硬化。熱處理方式為熱處理方式為: :固溶處理（固溶處理（95095010501050） 奧氏體奧氏體 冷處理、塑性變形或調(diào)整處理（冷處理、塑性變形或調(diào)整處理（800800） 時(shí)效處理（時(shí)效處理（50050

54、0） 析出金屬間化合物沉淀強(qiáng)化。析出金屬間化合物沉淀強(qiáng)化。 l二、耐熱鋼二、耐熱鋼l 性能要求性能要求l1 1、高的抗氧化性：、高的抗氧化性：l指鋼在高溫下對(duì)氧化作指鋼在高溫下對(duì)氧化作用的抗力。用的抗力。l2 2、高的熱強(qiáng)性、高的熱強(qiáng)性l熱強(qiáng)性是指金屬在高溫下的強(qiáng)度。熱強(qiáng)性是指金屬在高溫下的強(qiáng)度。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片發(fā)動(dòng)機(jī)葉片航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)l提高高溫強(qiáng)度的途徑：提高高溫強(qiáng)度的途徑： l 固溶強(qiáng)化；固溶強(qiáng)化；（高溫時(shí)奧氏體的強(qiáng)度高于鐵素體）（高溫時(shí)奧氏體的強(qiáng)度高于鐵素體）l 析出強(qiáng)化；析出強(qiáng)化；（難熔碳化物（難熔碳化物MCMC、M M6 6C C、M M2323C C6 6等作強(qiáng)化相）等作強(qiáng)化相）l

55、 晶界強(qiáng)化（晶粒適當(dāng)粗化）。晶界強(qiáng)化（晶粒適當(dāng)粗化）。 （加入（加入B B、ZrZr、稀土等）、稀土等）低溫下，細(xì)晶強(qiáng)化；高溫下，由于晶界最后結(jié)晶，熔點(diǎn)是低溫下，細(xì)晶強(qiáng)化；高溫下，由于晶界最后結(jié)晶，熔點(diǎn)是最低的，而且低熔點(diǎn)的雜質(zhì)也容易偏聚在晶界。最低的，而且低熔點(diǎn)的雜質(zhì)也容易偏聚在晶界。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)過熱器l 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn)l低中碳低中碳lCrCr、SiSi、AlAl：提高抗氧化性提高抗氧化性（氧化膜，提高基體電極電位）（氧化膜，提高基體電極電位）lMoMo：提高熱強(qiáng)性提高熱強(qiáng)性(T(T再再) )lV V、TiTi：彌散強(qiáng)化彌散強(qiáng)化lNiNi：獲得單相獲得單相A A組織組織渦輪機(jī)機(jī)殼渦

56、輪機(jī)機(jī)殼鋼制法蘭鋼制法蘭l 常用耐熱鋼常用耐熱鋼l1 1、珠光體耐熱鋼、珠光體耐熱鋼l常用常用15CrMo15CrMo、12Cr1MoV12Cr1MoV，組織組織: : F+PF+P 用途：用途：600600以下以下的鍋爐零件，的鍋爐零件，壓力容器，熱交換器等。壓力容器，熱交換器等。 l2 2、馬氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼l常用常用1Cr131Cr13、 1Cr11MoV1Cr11MoV、4Cr9Si24Cr9Si2。l 熱處理：熱處理：調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)。l 組織：組織： S S回回。l 用途：用途：l1Cr131Cr13、1Cr11MoV1Cr11MoV用于用于 550550以下以下汽輪機(jī)葉片。汽輪機(jī)葉片。l4Cr9Si24Cr9Si2是汽車閥門用鋼是汽車閥門用鋼。 汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片汽車閥門汽車閥門過熱器管排過熱器管排過熱器集箱過熱器集箱l3 3、奧氏體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼l常用常用1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti。l熱處理：熱處理：固溶處理固溶處理 （或或 固溶固溶+ +時(shí)效處理時(shí)效處理）l組織：組織：單相單相A A。用途：用途：工作溫度可達(dá)工作溫度可達(dá)750750800800主要用于比較重