碳素鋼與合金鋼課件

第5章碳素鋼與合金鋼二○一五年四月

鋼的分類與編號鋼中常存雜質(zhì)元素及影響合金元素在鋼中的作用結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼.10/31/20221第5章碳素鋼與合金鋼二○一五年四月鋼的分類與編號.10碳素鋼（碳鋼）：含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。合金鋼：在碳鋼基礎(chǔ)上添加適量合金后形成。1鋼的分類與編號1.1鋼的分類.10/31/20222碳素鋼（碳鋼）：含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金按化學(xué)成份分低碳鋼ωc≤0.25%中碳鋼0.25＜ωc＜0.60%高碳鋼ωc≥0.60%

按鋼的質(zhì)量分普通質(zhì)量鋼(ωs=0.035%-0.050％，ωp=0.035％-0.045％)優(yōu)質(zhì)質(zhì)量鋼(ωs≤0.035％，ωp≤0.035％)

高級優(yōu)質(zhì)鋼(ωs=0.020％-0.030％，ωp＝0.025％-0.030％)

特級優(yōu)質(zhì)鋼(ωs≤0.015％，ωp≤0.025％)

碳素鋼合金鋼低合金鋼ωMe≤5％中合金鋼5％＜ωMe＜10％高合金鋼ωMe≥10％按鋼脫氧程度分沸騰鋼（標(biāo)F）鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)Z，可省略）半鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)b）特殊鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)TZ）.10/31/20223按化學(xué)成份分低碳鋼ωc≤0.25%按鋼的質(zhì)量分普通按用途分結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼(低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼(0.15＜ωc＜0.60%)合金結(jié)構(gòu)鋼（合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼，滾動軸承鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼碳素工具鋼（刃具、模具和量具用鋼）合金刃具鋼合金模具鋼合金量具鋼合金工具鋼機(jī)器零件用鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼.10/31/20224按用途分結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼碳素硅：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。硅來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑硅鐵。作為雜質(zhì)存在時，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，多在ωSi=0.10-0.40%。硅在鋼中是有益元素，含量不多而作為雜質(zhì)元素存在時，對鋼的性能影響不大。錳：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，也能溶于滲碳體，提高滲碳體硬度，對鋼有一定的強(qiáng)化作用。錳來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑錳鐵。錳在鋼中作為雜質(zhì)元素存在時，其含量小于0.8%，是一種有益元素。硫：來自于煉鋼時的生鐵和燃料。硫在固態(tài)下不溶于鐵，以FeS形式存在。FeS與Fe形成低熔點(diǎn)（985℃）共晶體Fe+FeS，且分布在奧氏體晶界上。當(dāng)鋼在1000~1200℃進(jìn)行壓力加工時，由于低熔點(diǎn)共晶體熔化，顯著減弱晶粒之間的聯(lián)系，出現(xiàn)晶界開裂，稱此種現(xiàn)象為熱脆。因此，鋼中硫的含量必須嚴(yán)格控制。煉鋼時增加錳可消除硫所形成的熱脆。Mn與S形成高熔點(diǎn)（1620℃）的MnS，呈顆粒狀分布在晶粒內(nèi)，MnS在高溫時有一定塑性，可避免鋼的熱脆產(chǎn)生。2鋼中常存雜質(zhì)元素及影響.10/31/20225硅：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。硅來自煉硫雖然產(chǎn)生熱脆，但對改善鋼的切削加工性有利。如在硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(ωs=0.08~0.45%)的鋼中適當(dāng)提高錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ωMn=0.7~1.55%)可形成較多的MnS，切削過程中MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，依此特性開發(fā)出的鋼稱為易切削鋼。這些鋼主要用于標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)中。磷：煉鋼時由生鐵帶入的雜質(zhì)。磷能全部溶于鐵素體，可提高鐵素體的強(qiáng)度、硬度，但急劇降低鋼在室溫下的塑性和韌性，使鋼變脆，稱此現(xiàn)象為冷脆。故磷是一種有害元素，須嚴(yán)格控制其在鋼中的含量。磷的有害作用在一定條件下可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，如在易切鋼中，把磷的含量提高到ωP=0.05~0.15%，使鐵素體脆化，可改善鋼的切削加工性。其它元素（O、H、N）的作用：這些元素在鋼中基本上是有害的。[O]使鋼的強(qiáng)度、塑性降低；[H]可使鋼中出現(xiàn)白點(diǎn)和氫脆；[N]可使鋼產(chǎn)生蘭脆。.10/31/20226硫雖然產(chǎn)生熱脆，但對改善鋼的切削加工性有利。如在2.1合金元素在鋼中的存在形式在煉鋼過程中有目的地加入的一些元素，稱為合金元素。常用的合金元素有錳（ωMn＞1%）、硅（ωSi＞0.5%）、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鋁、鈷、硼、稀土（RE）等。合金元素的加入，改變了鋼的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，同時也改變了鋼的相變點(diǎn)和合金狀態(tài)圖。2合金元素在鋼中的作用強(qiáng)化鐵素體絕大多數(shù)合金元素都可或多或少地溶于鐵素體中，形成合金鐵素體。合金元素的溶入，一是引起鐵素體晶格畸變，二是易于分布在晶體缺陷處，使位錯移動困難，提高鋼的塑性變形抗力。固溶的結(jié)果，使鐵素體的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性有下降趨勢。對常見的硅、錳、鉻、鎳而言，其含量必須控制在一定范圍，才能取得預(yù)期強(qiáng)化效果。形成合金碳化物釩、鈮、鋯、鈦為強(qiáng)碳化物形成元素，鉻、鉬、鎢為中碳化物形成元素，錳為弱碳化物形成元素。.10/31/202272.1合金元素在鋼中的存在形式在煉鋼過程中有目的地合金碳化物有合金滲碳體和特殊碳化物兩類。合金滲碳體比滲碳體略為穩(wěn)定，硬度也較高，是一般低合金鋼中碳化物的主要存在形式。特殊滲碳體是與滲碳體完全不同的合金碳化物，通常由中強(qiáng)或強(qiáng)碳化物形成元素與碳所形成。特殊碳化物，特別是間隙相碳化物，比合金碳化物有更高的熔點(diǎn)、硬度與耐磨性，并且更為穩(wěn)定，不易分解。合金碳化物的種類、性能和在鋼中的分布形態(tài)直接影響到鋼的性能及熱處理時的相變。如當(dāng)鋼中存在彌散分布的特殊碳化物時，將顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度與耐磨性，而不降低韌性，這有利于提高鋼的使用性能。.10/31/20228合金碳化物有合金滲碳體和特殊碳化物兩類。.2.2合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響對臨界溫度的影響

降低臨界溫度A1、A3

Ni、Mn、Cu、Co、N等元素加入后可使鋼的A1、A3溫度點(diǎn)降低，GS線向左下方移動，奧氏體區(qū)擴(kuò)大，這類元素大都具有面心立方晶格，當(dāng)這些元素在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)足夠高時，將使A3降至室溫以下，此時鋼為單相奧氏體組織，即奧氏體鋼。該類鋼具有特殊的性能，如ZGMn13具有高耐磨性，1Cr18Ni9奧氏體鋼具有耐蝕、耐高溫，并具有抗磁、無冷脆等特性。

提高臨界溫度A1、A3

Al、Si、Cr、W、Mo、V、Ti等元素的加入可使鋼的A1、A3溫度升高，使鐵素體相區(qū)擴(kuò)大，當(dāng)鋼中這些元素含量足夠高時，鋼的組織在高溫及室溫時均為單相鐵素體。鋼中加入合金元素后，對鐵碳合金相圖的相區(qū)、相變溫度、共析成分等都有影響。.10/31/202292.2合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響對臨界溫度的影響改變Fe-Fe3C相圖中S、E點(diǎn)位置

E點(diǎn)是鋼與鑄鐵的分界點(diǎn)。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過此點(diǎn)的鋼，將出現(xiàn)萊氏體組織。幾乎所有的合金元素均能使E點(diǎn)左移。其中強(qiáng)碳化物形成元素如W、Ti、V、Nb的作用最為強(qiáng)烈。對高合金鋼W18Cr4V(ωC=0.7%-0.8%)，Cr12MoV(ωC=1.4%-1.7%)等，因E點(diǎn)的左移使其鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了菜氏體，故此兩鋼均稱為菜氏體鋼。在大多數(shù)情況下，幾乎所有的合金元素也都使S點(diǎn)左移。如ωC=0.4%的碳鋼本屬亞共析鋼，但在加入12%鉻后就成了共析鋼。4Cr13、3Cr2W8V等鋼的ωC也都小于0.77%，也因S點(diǎn)的左移，都已屬過共析鋼。在退火或正火處理時，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的合金鋼組織中比碳鋼具有更多的珠光體，故其硬度和強(qiáng)度較高。.10/31/202210改變Fe-Fe3C相圖中S、E點(diǎn)位置.10/22/202212.3合金元素對鋼的熱處理的影響2.3.1對奧氏體加熱轉(zhuǎn)變的影響對奧氏體化的影響絕大多數(shù)合金元素（尤其是碳化物形成元素）對非奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時的形核與長大、殘余碳化物的溶解、奧氏體成分均勻化有不同程度的阻礙與延緩作用，由此大多數(shù)合金鋼在熱處理時一般要有較高的加熱溫度和較長的保溫時間。對奧氏體晶粒度的影響鈦、釩、鋯、鈮等強(qiáng)碳化物形成元素可強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大，有細(xì)化晶粒作用，鎢、鉻、鉬等元素的作用中等，鎳、硅、銅等非碳化物元素的作用微弱，可不予考慮。錳、磷等則提高奧氏體晶粒的長大傾向，故含Mn鋼（如65Mn、60Si2Mn）加熱時要嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時間，否則將會得到粗大的晶粒而降低鋼的強(qiáng)韌性—即出現(xiàn)過熱缺陷。2.3.2對鋼冷卻時過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響除鈷外，大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后都降低原子擴(kuò)散速度，使奧氏體穩(wěn)定性增加，C曲線右移。由于C曲線右移，鋼的臨界冷卻速度降低，增大了鋼的淬透性。除鈷、鋁外，固溶于奧氏體中的合金元素均可使馬氏體轉(zhuǎn)變時的Ms、Mf降低，增加鋼淬火后的殘留奧氏體量，某些高碳合金鋼（如W18Cr4V)殘留奧氏體量高達(dá)30%-40%。為消除殘留奧氏體的不利影響，淬火后必須進(jìn)行冷處理和回火處理來消除之。.10/31/2022112.3合金元素對鋼的熱處理的影響2.3.1對奧氏體加2.3.3對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響提高鋼的回火穩(wěn)定性鋼在回火時抵抗硬度下降的能力，稱為回火穩(wěn)定性。淬火時溶于馬氏體的合金元素回火時有阻礙馬氏體分解和碳化物聚集長大的作用，使硬度降低過程變緩，提高鋼的回火穩(wěn)定性。要得到相同的回火硬度，合金鋼的回火溫度要比相同碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳鋼高，回火時間也長。當(dāng)回火溫度相同時，合金鋼的強(qiáng)度、硬度要比碳鋼高。產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)含有較多量中強(qiáng)或強(qiáng)碳化物形成元素，如鎢、鉬、鉻、釩等的鋼，在500-600℃回火時會從馬氏體中析出特殊碳化物，析出的碳化物高度彌散分布在馬氏體基體上，如W2C、Mo2C、VC等。這些碳化物硬度極高、熱穩(wěn)定性高且不易長大，此時鋼的硬度與強(qiáng)度不但不降低，反而會明顯升高（甚至?xí)却慊痄撚捕冗€高），此即為二次硬化現(xiàn)象。由于特殊碳化物的析出，使殘余奧氏體中碳及合金元素的濃度降低，提高M(jìn)s溫度，隨后冷卻時會有部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這兩者均致產(chǎn)生二次硬化作用。二次硬化現(xiàn)象對需要較高紅硬性的工具鋼（如高速鋼）具有重要意義。產(chǎn)生高溫回火脆性含有鉻、錳、鎳等元素的合金鋼，淬火后在450-650℃高溫范圍內(nèi)回火并緩慢冷卻后，會出現(xiàn)沖擊韌性急劇下降的現(xiàn)象，此即為回火脆性。回火脆性分為可逆和不可逆兩種情況，產(chǎn)生原因一般為銻（Pb）、錫（Sn）、磷等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界上的偏聚，鋼中鎳、鉻等合金元素有促進(jìn)雜質(zhì)偏聚的作用，而且本身也向晶界偏聚。減少鋼中雜質(zhì)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，或者加入能抑制晶界偏聚的元素，可解決或減輕高溫回火脆性傾向。.10/31/2022122.3.3對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響.10/22/2022（P49，表5.4.1）牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q235—A·F

（屈服強(qiáng)度235MPa,A級沸騰鋼）Q195Q215塑性好，鋼板、鋼筋、型鋼、螺釘、螺帽。制作強(qiáng)度較高的零件，如小軸、銷子、連桿和農(nóng)機(jī)零件。Q235重要焊接結(jié)構(gòu)件質(zhì)量等級A、B、C、DF、b、Z普通質(zhì)量優(yōu)質(zhì)3結(jié)構(gòu)鋼3.1工程結(jié)構(gòu)用結(jié)構(gòu)鋼3.1.1碳素結(jié)構(gòu)鋼為“屈服”字拼音首字母屈服強(qiáng)度數(shù)值Q255Q275.10/31/202213（P49，表5.4.1）牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q390A屈服強(qiáng)度390MPa,A級低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)合我國資源條件發(fā)展起來的鋼種，屬低碳結(jié)構(gòu)鋼，合金元素總量在3%以下，以Mn為主。新產(chǎn)品同時保證力學(xué)性能與化學(xué)成分。與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼有較高強(qiáng)度、足夠塑性、韌性，良好的焊接工藝性，較好的耐腐蝕性和較低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。屈服強(qiáng)度數(shù)值質(zhì)量等級A、B、C、D、EF、b、Z、TZ為“屈服”字拼音首字母3.1.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（P50，表5.4.2）.10/31/202214牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q39牌號:用兩位數(shù)字表示+錳的化學(xué)元素符號例：08F，30A，45，15MnF表沸騰鋼，0.30%C，后有“A”表高級優(yōu)質(zhì)鋼）08F,10F—塑性好，焊接性能好，主要用于制造沖壓件和焊接件。軋成薄板，鋼帶和冷沖壓件。15，20，25—冷沖壓件，焊接件，適于滲碳處理。35，40，45，50，55

—齒輪、軸類、連桿、銷類件，適于調(diào)質(zhì)處理，具有良好的綜合力學(xué)性能。60、65，70—主要用于制造彈簧等彈性零件及耐磨零件。經(jīng)淬火+中溫回火后可獲得高的比例極限。

平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)若鋼中錳的含量超過0.7%3.2.1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（P51，表5.4.3）3.2機(jī)械零件用結(jié)構(gòu)鋼.10/31/202215牌號:用兩位數(shù)字表示+錳的化學(xué)元素符號例：08F，3牌號:兩位數(shù)字+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)字1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)3……類推平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)合金滲碳鋼ωc=0.10％-0.25％（P53，表5.4.4）合金調(diào)質(zhì)鋼ωc=0.25％-0.50％（P54，表5.4.5）合金彈簧鋼ωc=

0.50％-0.70％例：20CrMnTiC=0.2%，Cr1.5%，Mn1.5%，Ti

1.5%40CrC=0.4%，Cr1.5%60Si2MnC=0.6%，Si1.5%、Mn1.5%如：GCr9GCr153.2.2合金結(jié)構(gòu)鋼.10/31/202216牌號:兩位數(shù)字+合金元素符號1和其百分含量+類推合金牌號:G+Cr+數(shù)字如：GCr9GCr15為“滾動軸承”字拼音首字母為Cr含量的千分?jǐn)?shù)（P56，表5.4.6）滾動軸承鋼的純度要求極高，硫、磷含量限制極嚴(yán)(ωs＜0.020％，ωp＜0.027％)。因硫、磷形成非金屬夾雜物，降低接觸疲勞抗力。故它是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼(但在牌號后不加“A”字)。合金鋼--易切削結(jié)構(gòu)鋼在鋼中加入一種或幾種元素，利用其本身或與其它元素形成一種對切削加工有利的夾雜物來改善鋼的切削加工性能。材料被切削加工的難易程度，一般以硬度的高低來考慮。對切削性能來說，最好的硬度值為(170-220)HBS。硫和鉛是最廣泛應(yīng)用的易切削添加元素，鈣和磷也較為常用。常用鋼種有Y15Pb、Y12、Y40Mn。3.2.3滾動軸承鋼.10/31/202217牌號:G+Cr+數(shù)字如：GCr9GCr屈服強(qiáng)度數(shù)值為“鑄鋼”字拼音首字母牌號:ZG+數(shù)字-數(shù)字

主要用于制造形狀復(fù)雜，需要一定強(qiáng)度，塑性和韌性的零件。如重型機(jī)械機(jī)架，齒輪，軋輥，機(jī)座，缸體，閥體等。例：ZG200-400，機(jī)座，箱體ZG230-450，外殼、軸承蓋、閥體ZG270-500，機(jī)架、軸承座、連桿、箱體、缸體等

抗拉強(qiáng)度數(shù)值3.2.4鑄造碳鋼（P56，表5.4.7）.10/31/202218屈服強(qiáng)度數(shù)值為“鑄鋼”字拼音首字母牌號:ZG+數(shù)字-平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)為“碳”字拼音首字母牌號:T+數(shù)字+錳的化學(xué)元素符號例：T10A，T9，T12Mn，(A表示高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼）T7，T8：強(qiáng)度，韌性較高，用于制作沖頭、鑿子、榔頭。T9，T10，T11：強(qiáng)度，韌性適中，用于制作鉆頭。T10A，T12A：刨刀、絲錐、手鋸及冷作模具。若鋼中錳的含量超過0.4%板牙絲錐4工具鋼4.1刃具鋼4.1.1碳素工具鋼（ωc=0.65-1.35％），（P58，表5.5.1）.10/31/202219平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)為“碳”字拼音首字母牌號:T+數(shù)4.1.2低合金刃具鋼（ωc=0.75-1.45％），（P59，表5.5.2）牌號:一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)33.5％-4.49％標(biāo)4……類推一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％例：

9SiCrωc=0.9%，ωcr0.9%，ωsi1.5%.10/31/2022204.1.2低合金刃具鋼（ωc=0.75-1.45成分特點(diǎn)：①高C（0.7%-1.5%）②加入Cr提高淬透性③加入W，Mo提高熱硬性④加入V提高耐磨性性能特點(diǎn)：①高硬度（HRC＞60）②高耐磨性③高熱硬性④足夠塑性和韌性一種合金元素含量很高的刃具鋼，它在600℃時，仍能使硬度保持在HRC60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合金工具鋼刀具增加1-3倍，耐用性增加7-14倍。由此，其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。典型鋼號及其應(yīng)用：

①W18Cr4V車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、拉刀。②W6Mo5Cr4V2絲錐、鉸刀、鉆頭等。機(jī)鉸刀手鉸刀4.1.3高速鋼（ωc=0.70-1.60％），（P60，表5.5.3）.10/31/202221成分特點(diǎn)：①高C（0.7%-1.5%）一種合熱處理：等溫或球化退火＋1280℃淬火＋560℃-580℃回火(三次)高速鋼鉆頭高速鋼銑刀.10/31/202222熱處理：等溫或球化退火＋1280℃淬火＋560℃-580℃回4.2.1冷作模具鋼（P61，表5.5.4）牌號:一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)33.5％-4.49％標(biāo)4……類推一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％Cr12MoVωc1.0%,ωcr=11%-13%,ωMo1.5%4.2模具鋼.10/31/2022234.2.1冷作模具鋼（P61，表5.5.4）牌號:一4.2.2熱作模具鋼（ωc=0.4%-0.6％），（P62，表5.5.5）牌號:一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)33.5％-4.49％標(biāo)4……類推一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％3Cr2W8Vωc=0.3%，ωcr=1.5%-2.49%，ωMo7.5-9.0%.10/31/2022244.2.2熱作模具鋼（ωc=0.4%-0.6％），（用于制造游標(biāo)卡尺、千分尺、量塊、塞規(guī)等測量工具。因使用過程中與工件接觸，受到磨損與碰撞，故要求工作部分應(yīng)有高硬度（HRC58~64）和高耐磨性以及高的尺寸穩(wěn)定性及足夠的韌性。4.3量具鋼碳素工具鋼

T10A和T12A經(jīng)淬火和低溫回火后能獲得高硬度和耐磨性，但長時間使用和存放會引起尺寸變化，故不能用來制造精密量具。合金工具鋼

9Mn2V、CrWMn和GCr15淬透性好，用油淬造成的內(nèi)應(yīng)力比水淬的碳鋼小，低溫回火后殘余內(nèi)應(yīng)力也較??；同時合金元素使馬氏體分解溫度提高，因而組織穩(wěn)定性提高，使用過程中尺寸變化傾向比碳素工具鋼小。精度要求高、形狀復(fù)雜的量具可用合金工具鋼制造。量具鋼的最終熱處理淬火、低溫回火以獲得高硬度和高耐磨性。對高精度量具，為保證尺寸穩(wěn)定，在淬火與回火之間進(jìn)行一次冷處理（-80~-70℃），以消除淬火后組織中存在的大部分殘余奧氏體。對精度要求特別高的量具，在淬火、回火后還需進(jìn)行時效處理，時效溫度120~130℃，時間24~36h，以進(jìn)一步穩(wěn)定組織，消除內(nèi)應(yīng)力。量具精磨后再進(jìn)行8h左右時效處理，以消除精磨中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。.10/31/202225用于制造游標(biāo)卡尺、千分尺、量塊、塞規(guī)等測量工具。因使用過程中具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼。常用的特殊性能鋼有不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼。

馬氏體不銹鋼

ωc=0.1％-0.4％，ωcr＝11.50％-14.00％如：低碳lCrl3和2Crl3鋼。具有良好的抗大氣、海水、蒸汽等介質(zhì)腐蝕的能力，塑性、韌性很好。高碳的3Crl3、7Crl7鋼，用于制造醫(yī)療手術(shù)工具、量具、彈簧、軸承及弱腐蝕條件下工作而要求高硬度的耐蝕零件。鐵素體不銹鋼ωc≤0.12％，ωcr＝12％-13％如：1Crl7、lCrl7Mo鋼。耐蝕性、塑性、焊接性均優(yōu)于馬氏體不銹鋼，但強(qiáng)度比馬氏體不銹鋼低，主要用于制造耐蝕零件，廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)中。奧氏體不銹鋼

ωcr＝17％-19％，ωNi＝8％-11％如：lCrl8Ni9、0Crl8NillTi、01Crl7Nil4Mo2鋼等。耐蝕性高，不僅能抵抗大氣、海水、燃?xì)獾母g，而且能抗酸的腐蝕，抗氧化溫度可達(dá)850℃，具有一定的耐熱性。5特殊性能鋼5.1不銹鋼(具有抗腐蝕能力的鋼)（P64，表5.6.1).10/31/202226具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼。常用的特殊性能鋼有5.3耐磨鋼（P67，表5.6.3）具有高溫抗氧化性能好，高溫強(qiáng)度高的鋼。如：15CrMo可用于制造在500℃以下長期工作的零件，又稱鍋爐鋼。4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo用于制造650℃以下受動載荷的部件，如汽車發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)的排氣閥，故此兩種鋼又稱為氣閥鋼。在沖擊和磨損條件下使用的高錳鋼。ωc＝0.9％-1.5％，ωMn＝11％-14％如ZGMn13-1,數(shù)字13表示錳平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)。最后一位數(shù)字1、2、3、4表示順序號。順序號不同，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不同。高錳鋼用來制造在高壓力，強(qiáng)沖擊和劇烈摩擦條件下工作的抗磨零件，如坦克和礦山拖拉機(jī)履帶板，破碎機(jī)顎板、挖掘機(jī)鏟齒、鐵道道岔及球磨機(jī)襯板等。5.2耐熱鋼（P65,表5.6.2）.10/31/2022275.3耐磨鋼（P67，表5.6.3）具有高溫抗工程材料與成形工藝基礎(chǔ)(修訂版)/王紀(jì)安主編，高等教育出版社《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》第二版司乃鈞主編《機(jī)械制造基礎(chǔ)》喬世民主編18/Mpt/jxsc/pingmian.html.10/31/202228工程材料與成形工藝基礎(chǔ)(修訂版)/王紀(jì)安主編，高等教育出第5章碳素鋼與合金鋼二○一五年四月

鋼的分類與編號鋼中常存雜質(zhì)元素及影響合金元素在鋼中的作用結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼.10/31/202229第5章碳素鋼與合金鋼二○一五年四月鋼的分類與編號.10碳素鋼（碳鋼）：含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。合金鋼：在碳鋼基礎(chǔ)上添加適量合金后形成。1鋼的分類與編號1.1鋼的分類.10/31/202230碳素鋼（碳鋼）：含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金按化學(xué)成份分低碳鋼ωc≤0.25%中碳鋼0.25＜ωc＜0.60%高碳鋼ωc≥0.60%

按鋼的質(zhì)量分普通質(zhì)量鋼(ωs=0.035%-0.050％，ωp=0.035％-0.045％)優(yōu)質(zhì)質(zhì)量鋼(ωs≤0.035％，ωp≤0.035％)

高級優(yōu)質(zhì)鋼(ωs=0.020％-0.030％，ωp＝0.025％-0.030％)

特級優(yōu)質(zhì)鋼(ωs≤0.015％，ωp≤0.025％)

碳素鋼合金鋼低合金鋼ωMe≤5％中合金鋼5％＜ωMe＜10％高合金鋼ωMe≥10％按鋼脫氧程度分沸騰鋼（標(biāo)F）鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)Z，可省略）半鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)b）特殊鎮(zhèn)靜鋼（標(biāo)TZ）.10/31/202231按化學(xué)成份分低碳鋼ωc≤0.25%按鋼的質(zhì)量分普通按用途分結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊性能鋼

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼(低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼(0.15＜ωc＜0.60%)合金結(jié)構(gòu)鋼（合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼，滾動軸承鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼碳素工具鋼（刃具、模具和量具用鋼）合金刃具鋼合金模具鋼合金量具鋼合金工具鋼機(jī)器零件用鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼.10/31/202232按用途分結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼碳素硅：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。硅來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑硅鐵。作為雜質(zhì)存在時，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，多在ωSi=0.10-0.40%。硅在鋼中是有益元素，含量不多而作為雜質(zhì)元素存在時，對鋼的性能影響不大。錳：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，也能溶于滲碳體，提高滲碳體硬度，對鋼有一定的強(qiáng)化作用。錳來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑錳鐵。錳在鋼中作為雜質(zhì)元素存在時，其含量小于0.8%，是一種有益元素。硫：來自于煉鋼時的生鐵和燃料。硫在固態(tài)下不溶于鐵，以FeS形式存在。FeS與Fe形成低熔點(diǎn)（985℃）共晶體Fe+FeS，且分布在奧氏體晶界上。當(dāng)鋼在1000~1200℃進(jìn)行壓力加工時，由于低熔點(diǎn)共晶體熔化，顯著減弱晶粒之間的聯(lián)系，出現(xiàn)晶界開裂，稱此種現(xiàn)象為熱脆。因此，鋼中硫的含量必須嚴(yán)格控制。煉鋼時增加錳可消除硫所形成的熱脆。Mn與S形成高熔點(diǎn)（1620℃）的MnS，呈顆粒狀分布在晶粒內(nèi)，MnS在高溫時有一定塑性，可避免鋼的熱脆產(chǎn)生。2鋼中常存雜質(zhì)元素及影響.10/31/202233硅：能溶于鐵素體，使鐵素體強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。硅來自煉硫雖然產(chǎn)生熱脆，但對改善鋼的切削加工性有利。如在硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(ωs=0.08~0.45%)的鋼中適當(dāng)提高錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ωMn=0.7~1.55%)可形成較多的MnS，切削過程中MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，依此特性開發(fā)出的鋼稱為易切削鋼。這些鋼主要用于標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)中。磷：煉鋼時由生鐵帶入的雜質(zhì)。磷能全部溶于鐵素體，可提高鐵素體的強(qiáng)度、硬度，但急劇降低鋼在室溫下的塑性和韌性，使鋼變脆，稱此現(xiàn)象為冷脆。故磷是一種有害元素，須嚴(yán)格控制其在鋼中的含量。磷的有害作用在一定條件下可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，如在易切鋼中，把磷的含量提高到ωP=0.05~0.15%，使鐵素體脆化，可改善鋼的切削加工性。其它元素（O、H、N）的作用：這些元素在鋼中基本上是有害的。[O]使鋼的強(qiáng)度、塑性降低；[H]可使鋼中出現(xiàn)白點(diǎn)和氫脆；[N]可使鋼產(chǎn)生蘭脆。.10/31/202234硫雖然產(chǎn)生熱脆，但對改善鋼的切削加工性有利。如在2.1合金元素在鋼中的存在形式在煉鋼過程中有目的地加入的一些元素，稱為合金元素。常用的合金元素有錳（ωMn＞1%）、硅（ωSi＞0.5%）、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鋁、鈷、硼、稀土（RE）等。合金元素的加入，改變了鋼的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，同時也改變了鋼的相變點(diǎn)和合金狀態(tài)圖。2合金元素在鋼中的作用強(qiáng)化鐵素體絕大多數(shù)合金元素都可或多或少地溶于鐵素體中，形成合金鐵素體。合金元素的溶入，一是引起鐵素體晶格畸變，二是易于分布在晶體缺陷處，使位錯移動困難，提高鋼的塑性變形抗力。固溶的結(jié)果，使鐵素體的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性有下降趨勢。對常見的硅、錳、鉻、鎳而言，其含量必須控制在一定范圍，才能取得預(yù)期強(qiáng)化效果。形成合金碳化物釩、鈮、鋯、鈦為強(qiáng)碳化物形成元素，鉻、鉬、鎢為中碳化物形成元素，錳為弱碳化物形成元素。.10/31/2022352.1合金元素在鋼中的存在形式在煉鋼過程中有目的地合金碳化物有合金滲碳體和特殊碳化物兩類。合金滲碳體比滲碳體略為穩(wěn)定，硬度也較高，是一般低合金鋼中碳化物的主要存在形式。特殊滲碳體是與滲碳體完全不同的合金碳化物，通常由中強(qiáng)或強(qiáng)碳化物形成元素與碳所形成。特殊碳化物，特別是間隙相碳化物，比合金碳化物有更高的熔點(diǎn)、硬度與耐磨性，并且更為穩(wěn)定，不易分解。合金碳化物的種類、性能和在鋼中的分布形態(tài)直接影響到鋼的性能及熱處理時的相變。如當(dāng)鋼中存在彌散分布的特殊碳化物時，將顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度與耐磨性，而不降低韌性，這有利于提高鋼的使用性能。.10/31/202236合金碳化物有合金滲碳體和特殊碳化物兩類。.2.2合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響對臨界溫度的影響

降低臨界溫度A1、A3

Ni、Mn、Cu、Co、N等元素加入后可使鋼的A1、A3溫度點(diǎn)降低，GS線向左下方移動，奧氏體區(qū)擴(kuò)大，這類元素大都具有面心立方晶格，當(dāng)這些元素在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)足夠高時，將使A3降至室溫以下，此時鋼為單相奧氏體組織，即奧氏體鋼。該類鋼具有特殊的性能，如ZGMn13具有高耐磨性，1Cr18Ni9奧氏體鋼具有耐蝕、耐高溫，并具有抗磁、無冷脆等特性。

提高臨界溫度A1、A3

Al、Si、Cr、W、Mo、V、Ti等元素的加入可使鋼的A1、A3溫度升高，使鐵素體相區(qū)擴(kuò)大，當(dāng)鋼中這些元素含量足夠高時，鋼的組織在高溫及室溫時均為單相鐵素體。鋼中加入合金元素后，對鐵碳合金相圖的相區(qū)、相變溫度、共析成分等都有影響。.10/31/2022372.2合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響對臨界溫度的影響改變Fe-Fe3C相圖中S、E點(diǎn)位置

E點(diǎn)是鋼與鑄鐵的分界點(diǎn)。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過此點(diǎn)的鋼，將出現(xiàn)萊氏體組織。幾乎所有的合金元素均能使E點(diǎn)左移。其中強(qiáng)碳化物形成元素如W、Ti、V、Nb的作用最為強(qiáng)烈。對高合金鋼W18Cr4V(ωC=0.7%-0.8%)，Cr12MoV(ωC=1.4%-1.7%)等，因E點(diǎn)的左移使其鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了菜氏體，故此兩鋼均稱為菜氏體鋼。在大多數(shù)情況下，幾乎所有的合金元素也都使S點(diǎn)左移。如ωC=0.4%的碳鋼本屬亞共析鋼，但在加入12%鉻后就成了共析鋼。4Cr13、3Cr2W8V等鋼的ωC也都小于0.77%，也因S點(diǎn)的左移，都已屬過共析鋼。在退火或正火處理時，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的合金鋼組織中比碳鋼具有更多的珠光體，故其硬度和強(qiáng)度較高。.10/31/202238改變Fe-Fe3C相圖中S、E點(diǎn)位置.10/22/202212.3合金元素對鋼的熱處理的影響2.3.1對奧氏體加熱轉(zhuǎn)變的影響對奧氏體化的影響絕大多數(shù)合金元素（尤其是碳化物形成元素）對非奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時的形核與長大、殘余碳化物的溶解、奧氏體成分均勻化有不同程度的阻礙與延緩作用，由此大多數(shù)合金鋼在熱處理時一般要有較高的加熱溫度和較長的保溫時間。對奧氏體晶粒度的影響鈦、釩、鋯、鈮等強(qiáng)碳化物形成元素可強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大，有細(xì)化晶粒作用，鎢、鉻、鉬等元素的作用中等，鎳、硅、銅等非碳化物元素的作用微弱，可不予考慮。錳、磷等則提高奧氏體晶粒的長大傾向，故含Mn鋼（如65Mn、60Si2Mn）加熱時要嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時間，否則將會得到粗大的晶粒而降低鋼的強(qiáng)韌性—即出現(xiàn)過熱缺陷。2.3.2對鋼冷卻時過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響除鈷外，大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后都降低原子擴(kuò)散速度，使奧氏體穩(wěn)定性增加，C曲線右移。由于C曲線右移，鋼的臨界冷卻速度降低，增大了鋼的淬透性。除鈷、鋁外，固溶于奧氏體中的合金元素均可使馬氏體轉(zhuǎn)變時的Ms、Mf降低，增加鋼淬火后的殘留奧氏體量，某些高碳合金鋼（如W18Cr4V)殘留奧氏體量高達(dá)30%-40%。為消除殘留奧氏體的不利影響，淬火后必須進(jìn)行冷處理和回火處理來消除之。.10/31/2022392.3合金元素對鋼的熱處理的影響2.3.1對奧氏體加2.3.3對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響提高鋼的回火穩(wěn)定性鋼在回火時抵抗硬度下降的能力，稱為回火穩(wěn)定性。淬火時溶于馬氏體的合金元素回火時有阻礙馬氏體分解和碳化物聚集長大的作用，使硬度降低過程變緩，提高鋼的回火穩(wěn)定性。要得到相同的回火硬度，合金鋼的回火溫度要比相同碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳鋼高，回火時間也長。當(dāng)回火溫度相同時，合金鋼的強(qiáng)度、硬度要比碳鋼高。產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)含有較多量中強(qiáng)或強(qiáng)碳化物形成元素，如鎢、鉬、鉻、釩等的鋼，在500-600℃回火時會從馬氏體中析出特殊碳化物，析出的碳化物高度彌散分布在馬氏體基體上，如W2C、Mo2C、VC等。這些碳化物硬度極高、熱穩(wěn)定性高且不易長大，此時鋼的硬度與強(qiáng)度不但不降低，反而會明顯升高（甚至?xí)却慊痄撚捕冗€高），此即為二次硬化現(xiàn)象。由于特殊碳化物的析出，使殘余奧氏體中碳及合金元素的濃度降低，提高M(jìn)s溫度，隨后冷卻時會有部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這兩者均致產(chǎn)生二次硬化作用。二次硬化現(xiàn)象對需要較高紅硬性的工具鋼（如高速鋼）具有重要意義。產(chǎn)生高溫回火脆性含有鉻、錳、鎳等元素的合金鋼，淬火后在450-650℃高溫范圍內(nèi)回火并緩慢冷卻后，會出現(xiàn)沖擊韌性急劇下降的現(xiàn)象，此即為回火脆性?；鼗鸫嘈苑譃榭赡婧筒豢赡鎯煞N情況，產(chǎn)生原因一般為銻（Pb）、錫（Sn）、磷等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界上的偏聚，鋼中鎳、鉻等合金元素有促進(jìn)雜質(zhì)偏聚的作用，而且本身也向晶界偏聚。減少鋼中雜質(zhì)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，或者加入能抑制晶界偏聚的元素，可解決或減輕高溫回火脆性傾向。.10/31/2022402.3.3對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響.10/22/2022（P49，表5.4.1）牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q235—A·F

（屈服強(qiáng)度235MPa,A級沸騰鋼）Q195Q215塑性好，鋼板、鋼筋、型鋼、螺釘、螺帽。制作強(qiáng)度較高的零件，如小軸、銷子、連桿和農(nóng)機(jī)零件。Q235重要焊接結(jié)構(gòu)件質(zhì)量等級A、B、C、DF、b、Z普通質(zhì)量優(yōu)質(zhì)3結(jié)構(gòu)鋼3.1工程結(jié)構(gòu)用結(jié)構(gòu)鋼3.1.1碳素結(jié)構(gòu)鋼為“屈服”字拼音首字母屈服強(qiáng)度數(shù)值Q255Q275.10/31/202241（P49，表5.4.1）牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q390A屈服強(qiáng)度390MPa,A級低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)合我國資源條件發(fā)展起來的鋼種，屬低碳結(jié)構(gòu)鋼，合金元素總量在3%以下，以Mn為主。新產(chǎn)品同時保證力學(xué)性能與化學(xué)成分。與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼有較高強(qiáng)度、足夠塑性、韌性，良好的焊接工藝性，較好的耐腐蝕性和較低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。屈服強(qiáng)度數(shù)值質(zhì)量等級A、B、C、D、EF、b、Z、TZ為“屈服”字拼音首字母3.1.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（P50，表5.4.2）.10/31/202242牌號:Q+數(shù)字—質(zhì)量等級·脫氧程度符號例：Q39牌號:用兩位數(shù)字表示+錳的化學(xué)元素符號例：08F，30A，45，15MnF表沸騰鋼，0.30%C，后有“A”表高級優(yōu)質(zhì)鋼）08F,10F—塑性好，焊接性能好，主要用于制造沖壓件和焊接件。軋成薄板，鋼帶和冷沖壓件。15，20，25—冷沖壓件，焊接件，適于滲碳處理。35，40，45，50，55

—齒輪、軸類、連桿、銷類件，適于調(diào)質(zhì)處理，具有良好的綜合力學(xué)性能。60、65，70—主要用于制造彈簧等彈性零件及耐磨零件。經(jīng)淬火+中溫回火后可獲得高的比例極限。

平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)若鋼中錳的含量超過0.7%3.2.1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（P51，表5.4.3）3.2機(jī)械零件用結(jié)構(gòu)鋼.10/31/202243牌號:用兩位數(shù)字表示+錳的化學(xué)元素符號例：08F，3牌號:兩位數(shù)字+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)字1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)3……類推平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)合金滲碳鋼ωc=0.10％-0.25％（P53，表5.4.4）合金調(diào)質(zhì)鋼ωc=0.25％-0.50％（P54，表5.4.5）合金彈簧鋼ωc=

0.50％-0.70％例：20CrMnTiC=0.2%，Cr1.5%，Mn1.5%，Ti

1.5%40CrC=0.4%，Cr1.5%60Si2MnC=0.6%，Si1.5%、Mn1.5%如：GCr9GCr153.2.2合金結(jié)構(gòu)鋼.10/31/202244牌號:兩位數(shù)字+合金元素符號1和其百分含量+類推合金牌號:G+Cr+數(shù)字如：GCr9GCr15為“滾動軸承”字拼音首字母為Cr含量的千分?jǐn)?shù)（P56，表5.4.6）滾動軸承鋼的純度要求極高，硫、磷含量限制極嚴(yán)(ωs＜0.020％，ωp＜0.027％)。因硫、磷形成非金屬夾雜物，降低接觸疲勞抗力。故它是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼(但在牌號后不加“A”字)。合金鋼--易切削結(jié)構(gòu)鋼在鋼中加入一種或幾種元素，利用其本身或與其它元素形成一種對切削加工有利的夾雜物來改善鋼的切削加工性能。材料被切削加工的難易程度，一般以硬度的高低來考慮。對切削性能來說，最好的硬度值為(170-220)HBS。硫和鉛是最廣泛應(yīng)用的易切削添加元素，鈣和磷也較為常用。常用鋼種有Y15Pb、Y12、Y40Mn。3.2.3滾動軸承鋼.10/31/202245牌號:G+Cr+數(shù)字如：GCr9GCr屈服強(qiáng)度數(shù)值為“鑄鋼”字拼音首字母牌號:ZG+數(shù)字-數(shù)字

主要用于制造形狀復(fù)雜，需要一定強(qiáng)度，塑性和韌性的零件。如重型機(jī)械機(jī)架，齒輪，軋輥，機(jī)座，缸體，閥體等。例：ZG200-400，機(jī)座，箱體ZG230-450，外殼、軸承蓋、閥體ZG270-500，機(jī)架、軸承座、連桿、箱體、缸體等

抗拉強(qiáng)度數(shù)值3.2.4鑄造碳鋼（P56，表5.4.7）.10/31/202246屈服強(qiáng)度數(shù)值為“鑄鋼”字拼音首字母牌號:ZG+數(shù)字-平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)為“碳”字拼音首字母牌號:T+數(shù)字+錳的化學(xué)元素符號例：T10A，T9，T12Mn，(A表示高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼）T7，T8：強(qiáng)度，韌性較高，用于制作沖頭、鑿子、榔頭。T9，T10，T11：強(qiáng)度，韌性適中，用于制作鉆頭。T10A，T12A：刨刀、絲錐、手鋸及冷作模具。若鋼中錳的含量超過0.4%板牙絲錐4工具鋼4.1刃具鋼4.1.1碳素工具鋼（ωc=0.65-1.35％），（P58，表5.5.1）.10/31/202247平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)為“碳”字拼音首字母牌號:T+數(shù)4.1.2低合金刃具鋼（ωc=0.75-1.45％），（P59，表5.5.2）牌號:一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)33.5％-4.49％標(biāo)4……類推一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％例：

9SiCrωc=0.9%，ωcr0.9%，ωsi1.5%.10/31/2022484.1.2低合金刃具鋼（ωc=0.75-1.45成分特點(diǎn)：①高C（0.7%-1.5%）②加入Cr提高淬透性③加入W，Mo提高熱硬性④加入V提高耐磨性性能特點(diǎn)：①高硬度（HRC＞60）②高耐磨性③高熱硬性④足夠塑性和韌性一種合金元素含量很高的刃具鋼，它在600℃時，仍能使硬度保持在HRC60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合金工具鋼刀具增加1-3倍，耐用性增加7-14倍。由此，其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。典型鋼號及其應(yīng)用：

①W18Cr4V車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、拉刀。②W6Mo5Cr4V2絲錐、鉸刀、鉆頭等。機(jī)鉸刀手鉸刀4.1.3高速鋼（ωc=0.70-1.60％），（P60，表5.5.3）.10/31/202249成分特點(diǎn)：①高C（0.7%-1.5%）一種合熱處理：等溫或球化退火＋1280℃淬火＋560℃-580℃回火(三次)高速鋼鉆頭高速鋼銑刀.10/31/202250熱處理：等溫或球化退火＋1280℃淬火＋560℃-580℃回4.2.1冷作模具鋼（P61，表5.5.4）牌號:一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+合金元素符號1和其百分含量+類推合金元素含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)1.5％-2.49％標(biāo)22.5％-3.49％標(biāo)33.5％-4.49％標(biāo)4……類推一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％Cr12MoVωc1.0%,ωcr=11%-13%