金屬學(xué)與熱處理工業(yè)用鋼演示文稿

金屬學(xué)與熱處理工業(yè)用鋼演示文稿當(dāng)前第1頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)（優(yōu)選）金屬學(xué)與熱處理工業(yè)用鋼當(dāng)前第2頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一）雜質(zhì)和氣體的影響

Mn

—

脫氧、去硫,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。

Si—

有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。1.有益元素當(dāng)前第3頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.有害元素:

P

—

有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差(冷脆

)。

S

—

能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫工作下開裂(熱裂

)。當(dāng)前第4頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.氣體元素:

N：鋼中過飽和N在常溫放置過程中會發(fā)生時(shí)效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除時(shí)效傾向。

O：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(shí)將降低韌性,引起氫脆。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時(shí)，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，

稱白點(diǎn)或發(fā)裂。鋼中白點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)二)合金元素與鐵和碳的作用1.溶于基體中形成合金F或合金A。2.與碳作用形成合金碳化物(Fe,Cr)3C。3.單獨(dú)形成特殊碳化物

TiC、VC。當(dāng)前第6頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1.溶于基體中形成合金F或合金A當(dāng)前第7頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1.溶于基體中形成合金F或合金A當(dāng)前第8頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.與碳作用形成合金碳化物Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr弱強(qiáng)

弱碳化物元素:Fe、Mn。

中強(qiáng)碳化物元素:Cr、Mo、W。

強(qiáng)碳化物元素:V、Ti、Nb、Zr。當(dāng)前第9頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

碳化物形成元素在周期表中都是位于鐵元素的左邊的過渡族金屬元素,它們都有一個(gè)未填滿的d電子亞層,當(dāng)形成碳化物時(shí),碳原子首先將其價(jià)電子填入金屬原子未填滿的d電子亞層,使形成的碳化物具有金屬鍵結(jié)合的性質(zhì),金屬原子的d電子亞層愈不滿(周期表中,在鐵左邊離鐵愈遠(yuǎn)),則其與碳的親和力愈強(qiáng),形成碳化物的能力愈大,愈當(dāng)前第10頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.單獨(dú)形成特殊碳化物

熔點(diǎn)、硬度、耐磨性最高。

穩(wěn)定性最高。TiC、NbC、VC。當(dāng)前第11頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三)合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響擴(kuò)大奧氏體區(qū)縮小奧氏體區(qū)改變共晶點(diǎn)和共析點(diǎn)的參數(shù)當(dāng)前第12頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1.擴(kuò)大奧氏體區(qū)的合金元素Mn、Ni、Co等元素。作用:

使A3線溫度下降,A4線溫度上升。當(dāng)前第13頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

Mn元素對奧氏體區(qū)的影響當(dāng)前第14頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.縮小奧氏體區(qū)的合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、Si等元素。作用:

使A3線溫度上升,A4線溫度下降。當(dāng)前第15頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

Cr

元素對奧氏體區(qū)的影響當(dāng)前第16頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.改變共晶點(diǎn)和共析點(diǎn)參數(shù)的元素幾乎所有的合金元素。作用:使S點(diǎn)和E點(diǎn)的成分向左移。

使A1線的溫度變化。當(dāng)前第17頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

合金元素對S點(diǎn)成分的影響當(dāng)前第18頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)合金元素對A1線的影響當(dāng)前第19頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)四)合金元素對鋼的熱處理的影響加熱時(shí)對奧氏體形成的影響對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響對回火轉(zhuǎn)變的影響當(dāng)前第20頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1.合金元素對加熱時(shí)奧氏體形成的影響除Mn

元素外,所有合金元素的加入,均使奧氏體的形成速度減慢。強(qiáng)碳化物形成元素能強(qiáng)烈的阻止奧氏體晶粒長大(

Ti、V、Zr、Nb

等)。非碳化物形成元素能輕微的阻止奧氏體晶粒長大(

Si、Ni、Cu、Co

等)。當(dāng)前第21頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響

除

Co元素外,所有的合金元素均使鋼的

TTT曲線向右移。

除

Co、Al元素外,所有的合金元素都使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度下降。

提高鋼的淬透性,常用的元素有:

Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B當(dāng)前第22頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響回火抗力的增加

二次硬化的產(chǎn)生

產(chǎn)生回火脆性

當(dāng)前第23頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W、Mo、V等碳化物在550℃時(shí),使鋼達(dá)到最高硬度,產(chǎn)生二次硬化。當(dāng)前第24頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

Cr-Ni鋼的回火脆性示意圖當(dāng)前第25頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

防止第二類回火脆性的產(chǎn)生的方法:在500～600℃快速冷卻。加入合金元素W、Mo。當(dāng)前第26頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)二.合金元素在鋼中的作用1.主加元素:對提高鋼的性能起主要作用。

Si、Mn、Cr、Ni、B。2.輔加元素:配合主加元素進(jìn)一步提高鋼的性能,彌補(bǔ)主加元素的不足與缺陷。

W、Mo、V、Ti、Nb。當(dāng)前第27頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三、碳素鋼的編號及用途

1.碳素結(jié)構(gòu)鋼:

Q

235

—

A

·

F沸騰鋼A等級235MPa屈服強(qiáng)度當(dāng)前第28頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼*

45---Wc=45%00*

較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

45Mn---Wc=45%00;WMn=0.7%～1.0%當(dāng)前第29頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.碳素工具鋼T

12

A高級優(yōu)質(zhì)

Wc=12%0碳素工具鋼當(dāng)前第30頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.鑄造碳鋼ZG

200-400σb

≥400MPaσs≥200MPa鑄鋼當(dāng)前第31頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)第二節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼

(AlloyConstructionalSteel)普通低合金鋼合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動(dòng)軸承鋼易切削鋼當(dāng)前第32頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一.普通低合金鋼

(commonlow–alloyedsteel)1.化學(xué)成分:碳素結(jié)構(gòu)鋼+

合金元素主加合金元素:Mn1.8%以內(nèi)。輔加合金元素:V、Ti、Nb、B。當(dāng)前第33頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一.普通低合金鋼2.牌號:

Q

345

C

質(zhì)量等級345MPa屈服強(qiáng)度當(dāng)前第34頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一.普通低合金鋼Q460鋼含Mo、B，正火組織為B，強(qiáng)度高，用于石化中溫高壓容器。壓力容器南京長江大橋

Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu)。

Q390鋼含V、Ti、Nb，強(qiáng)度高，用于中等壓力的容器。萬噸遠(yuǎn)洋輪當(dāng)前第35頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)二.碳素滲碳鋼及合金滲碳鋼1.對滲碳鋼的性能要求:2.對滲碳鋼的含碳量的要求:低碳3.滲碳鋼的熱處理特點(diǎn):滲碳

淬火

+

低溫回火(180～200℃)表硬里韌當(dāng)前第36頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)Wc≤0.25%Wc=0.15～0.25%合金元素:Cr、Mn、

Ni、B、V、W、

Mo、Ti等。表層:M回+Fe3C+A殘心部:F+P表層:M回+Cm+A殘心部:低碳M回

+F碳素滲碳鋼合金滲碳鋼化學(xué)成分熱處理后的組織當(dāng)前第37頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.合金滲碳鋼的牌號20

Mn2

Ti

A等級:高級優(yōu)質(zhì)含鈦量WTi≤1.5%含錳量WMn2%含碳量WC20%00當(dāng)前第38頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.典型合金滲碳鋼種介紹

低淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量＜3%15Cr、20Cr、20Mn2。用于受力小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷、凸輪軸等。中淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在4%左右。20CrMn、20CrMnTi、

20Mn2TiB。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。柴油機(jī)凸輪軸活塞銷(20Cr)當(dāng)前第39頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.典型合金滲碳鋼種介紹高淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在

4%～6%。18Cr2NiWA、

20Cr2Ni4A等。用于大載荷的耐磨件，如柴油機(jī)曲軸。

柴油機(jī)曲軸當(dāng)前第40頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

20CrMnTi鋼制造齒輪的熱處理工藝曲線當(dāng)前第41頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三.碳素調(diào)質(zhì)鋼及合金調(diào)質(zhì)鋼1.對調(diào)質(zhì)鋼的性能要求:既強(qiáng)又韌2.對調(diào)質(zhì)鋼的含碳量的要求:中碳3.調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點(diǎn):淬火+

高溫回火(500～650℃)當(dāng)前第42頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)Wc=0.25～0.6%Wc=0.25～0.5%合金元素:

Cr、Mn、

Ni、B、Si、V、

W、Mo、Ti等。表層:S回碳素調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼化學(xué)成分熱處理后的組織心部:P+F表層:S回心部:S回當(dāng)前第43頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號40Cr40Mn40MnB35CrMo38CrMoAlA25Cr2Ni4WA當(dāng)前第44頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.典型合金調(diào)質(zhì)鋼種介紹

低淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量＜3%。40Cr、40MnB等。

中淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%左右。38CrSi、35CrMo等。圓錐齒輪柴油機(jī)凸輪軸常用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等零件。當(dāng)前第45頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.典型合金調(diào)質(zhì)鋼種介紹

高淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%～10%。

制造大截面重載荷零件，如曲軸等用高淬透性的零件等。38CrMoAlA、40CrMnMo、25Cr2Ni4WA等。當(dāng)前第46頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

40Cr鋼制造連桿螺栓的熱處理工藝曲線當(dāng)前第47頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)四.碳素彈簧鋼及合金彈簧鋼1.對彈簧鋼的性能要求:高的σe、高的σs/σb、高的σ-1、良好的韌。2.對彈簧鋼含碳量的要求:中、高碳。3.熱成型彈簧鋼的熱處理特點(diǎn):淬火+

中溫回火(450～550℃)當(dāng)前第48頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)碳素彈簧鋼合金彈簧鋼化學(xué)成分熱處理后的組織Wc=0.6～0.9

%Wc=0.5～0.7%合金元素:

Si、Mn、Cr、V、W、Mo等。T回制造尺寸小于Φ8～15mm的小型彈簧。T回制造尺寸在Φ20～25mm左右的彈簧。當(dāng)前第49頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.合金彈簧鋼的牌號6565Mn55Si2Mn60Si2Mn50CrVA50CrMnA55SiMnMoVNb當(dāng)前第50頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.冷成形彈簧生產(chǎn)工藝特點(diǎn)

用于生產(chǎn)尺寸小于Φ8～15mm的小型彈簧,常用彈簧鋼絲(片)冷繞成形,其制造方法有:T組織冷成型+200～300℃去應(yīng)力退火。60、75、85、65Mn。

T回組織冷成型+去應(yīng)力退火。退火組織冷成型+淬火+中溫回火。

55Si2Mn、60Si2MnA、50CrVA。當(dāng)前第51頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)汽車板簧大型熱卷彈簧熱卷大彈簧簧彈絲當(dāng)前第52頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)五.滾動(dòng)軸承鋼(bearingsteel)1.性能要求:高的硬度強(qiáng)度和耐磨性;高的接觸疲勞強(qiáng)度;足夠的韌性和耐蝕性;高的純凈度;滾珠軸承滾針軸承滾柱軸承當(dāng)前第53頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)五.滾動(dòng)軸承鋼(bearingsteel)2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳,Wc=0.9～1.1%。主加Cr,0.4～1.65%

輔加Si、Mn。優(yōu)質(zhì)鋼材。當(dāng)前第54頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)五.滾動(dòng)軸承鋼(bearingsteel)3.熱處理特點(diǎn):球化退火+淬火+低溫回火極細(xì)回火馬氏體+細(xì)粒狀碳化物+少量殘余奧氏體當(dāng)前第55頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.滾動(dòng)軸承鋼的牌號G

Cr9

Si

Mn

含Mn量WMn≤1.5

%

含Si量WSi≤1.5%

含Cr量WCr≈0.9%

滾動(dòng)軸承鋼當(dāng)前第56頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.鉻軸承鋼制造軸承的工藝路線鍛造球化退火機(jī)加工淬火+冷處理(–60～–80℃;1h)

低溫回火磨削加工穩(wěn)定化處理(120～130℃；5～10h)當(dāng)前第57頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

六.易切削鋼(fee–cuttingsteel)2.性能要求:降低切削力和切削熱,減少刀具磨損,延長刀具壽命,改屑性能,提高切削速度。3.化學(xué)成分特點(diǎn):1.用途:適用于高速切削和在自動(dòng)加工機(jī)床上加工的材料。S:Ws=0.08～0.3%Pb:WPb=0.15～0.25%Ca:微量當(dāng)前第58頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.易切削鋼的牌號Y

40

Mn

含錳量WMn≤1.5

%

含碳量WC0.4

%

易切削鋼當(dāng)前第59頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.易切削鋼的熱處理工藝特點(diǎn)

低碳易切削鋼(Y12、Y15、Y20)

滲碳或淬火成低碳馬氏體。

中碳易切削鋼(Y40)

調(diào)質(zhì)及表面淬火。當(dāng)前第60頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)第三節(jié)合金工具鋼

合金刃具鋼(alloycuttingsteel)合金模具鋼(alloydiesteel)合金量具鋼(alloymeasuringsteel)當(dāng)前第61頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)量具刃具模具當(dāng)前第62頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一.碳素刃具鋼1.性能要求:高硬度、高耐磨性,有一定的強(qiáng)度和韌性。2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳。3.熱處理特點(diǎn):淬火+低溫回火4.組織:

M回

+Fe3C+A殘當(dāng)前第63頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.用途:用于低速、低溫(＜200℃）、低沖擊、硬度在HRC62左右的刃具。一.碳素刃具鋼銼刀手錘當(dāng)前第64頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)二.合金刃具鋼種類:低合金刃具鋼;高速鋼。牌號:合金元素及含量千分之幾的含碳量

9

SiCrW18Cr4V當(dāng)前第65頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1.低合金刃具鋼1.性能要求:高硬度、高耐磨性、有一定的紅硬性、強(qiáng)度和韌性,工作溫度不超過300℃。2.化學(xué)成分特點(diǎn):*高碳*加入Cr、Mn、Si、

W、V

等合金元素。3.熱處理特點(diǎn):球化退火淬火+低溫回火

當(dāng)前第66頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

9SiCr鋼板牙熱處理工藝曲線板牙當(dāng)前第67頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2.高速鋼(high–speedsteel)(1)性能要求:高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600℃時(shí),HRC63以上)、有一定的強(qiáng)度和韌性。高速鋼---鋒鋼、風(fēng)鋼;18–4–1

鋼車刀銑刀鉆頭當(dāng)前第68頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)(2)化學(xué)成分特點(diǎn):高碳0.7～1.5%:鎢18%:鉬5%:鉻4%:釩1.5%:

保證高硬度退火狀態(tài)下形成M6C碳化物,在560℃左右回火時(shí),彌散析出W2C,造成二次硬化,提高鋼的紅硬性。1%Mo的作用等同于2%W。形成Cr23C6碳化物;提高鋼的淬透性。形成VC,硬度極高,提高鋼的硬度和耐磨性,產(chǎn)生二次硬化。當(dāng)前第69頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)(3)W18Cr4V鋼的生產(chǎn)工藝及熱處理特點(diǎn)鑄造鍛造球化退火機(jī)加工淬火+三次570℃回火磨削加工

鑄造:高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀分布的粗大共晶碳化物M6C,鋼的韌性大幅下降。當(dāng)前第70頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄造組織130當(dāng)前第71頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V鋼的鑄態(tài)組織W18Cr4V鑄態(tài)組織420當(dāng)前第72頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)鍛造:魚骨狀碳化物不能用熱處理來消除,只能依靠反復(fù)多次鍛打來擊碎。W18Cr4V鍛造組織210當(dāng)前第73頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)球化退火:消除應(yīng)力,調(diào)整組織,便于機(jī)加工,

為淬火作好組織準(zhǔn)備。球化退火后的組織:

S+粒狀

Cm

W18Cr4V球化退火組織420當(dāng)前第74頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V鋼的熱處理過程示意圖當(dāng)前第75頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)淬火:1280℃;

淬火后的組織:M+Cm+A殘(20～25%)當(dāng)前第76頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V鋼淬火組織

W18Cr4V淬火組織300當(dāng)前第77頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三次570℃回火在570℃回火時(shí),產(chǎn)生二次硬化。當(dāng)前第78頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三次570℃回火*淬火后A殘約20～25%。*第一次回火后A殘約剩15～18

%。*第二次回火后A殘約剩3～5

%。*第三次回火后A殘約剩1～2

%。回火后的組織:

M回+Cm+A殘(1～2%)組織硬度為65HRC以上。當(dāng)前第79頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V淬火+一次回火組織W18Cr4V淬火+一次回火組織105當(dāng)前第80頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

W18Cr4V淬火+三次回火組織W18Cr4V淬火+三次回火組織420

當(dāng)前第81頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)三.合金模具鋼(alloydiesteel)熱作模鋼:工作溫度為600℃以上。冷作模鋼:工作溫度為200～300℃。當(dāng)前第82頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)一)熱作模鋼(hotdiesteel)1.性能要求:高的熱硬性、高溫耐磨性;高的抗氧化能力;高的熱強(qiáng)性和足夠高的韌性;高的熱疲勞抗力(防止龜裂);高的淬透性和導(dǎo)熱性;2.化學(xué)成分特點(diǎn):中碳0.3～0.6%;合金元素:Cr、Ni、Mn、

Si、Mo、W、V。曲軸模具當(dāng)前第83頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.熱處理特點(diǎn):

*熱鍛模鋼:5CrMnMo

熱處理工藝:淬火+550℃回火熱處理后的組織:S回或T回

溫度時(shí)間～500℃820～850℃預(yù)冷油冷530～550℃回火當(dāng)前第84頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.熱處理特點(diǎn):

*熱壓模鋼:3Cr2W8V

熱處理工藝:淬火+600℃三次回火熱處理后的組織:M回+Cm粒狀汽車四缸壓鑄模當(dāng)前第85頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)二)冷作模鋼(colddiesteel)1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;足夠高的韌性與疲勞抗力;熱處理變形小;2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳1～2%;合金元素:Cr,Mo、W、V。汽車沖壓模具當(dāng)前第86頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.熱處理特點(diǎn):

*一次硬化法:

淬火+低溫回火

(950～1000℃)(150～180℃)

*二次硬化法:

淬火+三次回火

(1100～1000℃)(510～520℃)熱處理后的組織:

M回+Cm+A殘牌號:

Cr12、Cr12MoV當(dāng)前第87頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)四.合金量具鋼1.性能要求:高的硬度,HRC62;高的耐磨性;高的尺寸穩(wěn)定性;足夠高的心部韌性;熱處理變形小;尺寸穩(wěn)定;良好的耐蝕性;卡尺量規(guī)千分尺當(dāng)前第88頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3.熱處理特點(diǎn):4.熱處理后的組織:M回+

Cm淬火冷處理(-70～-80℃)低溫回火時(shí)效處理(120～130℃,幾十小時(shí))5.牌號:

CrWMn、4Cr13、GCr15、

9SiCr、T12A、60等。2.化學(xué)成分特點(diǎn):高碳0.9～1.5%;合金元素:Cr,Mn、W。當(dāng)前第89頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

CrWMn鋼制造塊規(guī)退火后的熱處理工藝～650℃820～840℃油冷3h-70～-80℃

冷處理140～160℃3h110～120℃36h時(shí)效處理精磨3h研磨溫度時(shí)間當(dāng)前第90頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)第四節(jié)特殊性能鋼

不銹鋼(stainlesssteel)耐熱鋼(heat–resistantsteel)耐磨鋼(wear–resistantsteel)當(dāng)前第91頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

一.不銹鋼(stainlesssteel)1.定義:

在腐蝕介質(zhì)中具有很高的抗腐蝕能力的鋼。2.概念:*在空氣中的年腐蝕量為0.01mm

以內(nèi)的鋼,稱為在空氣中使用的不銹鋼。

*在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中的年腐蝕量為0.1mm以內(nèi)的鋼,稱為在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中使用的不銹鋼。當(dāng)前第92頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3金屬腐蝕的機(jī)理.金屬腐蝕的種類:1)化學(xué)腐蝕:

金屬與介質(zhì)(干燥氣體和非電解質(zhì)溶液)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。例如:高溫氧化、脫碳等。2)電化學(xué)腐蝕:金屬與介質(zhì)(電解質(zhì)溶液,即酸、堿、鹽溶液)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生當(dāng)前第93頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

電化學(xué)腐蝕過程示意圖當(dāng)前第94頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

珠光體電化學(xué)腐蝕示意圖當(dāng)前第95頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4.金屬的防腐措施:1)覆蓋層保護(hù):涂漆、電鍍、發(fā)藍(lán)、磷化等工藝。2)形成氧化層:加入合金元素Cr、Al、Si等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。3)提高金屬的電極電位:加入合金元素Cr、Ni、Si等,提高金屬基體的電極電位。當(dāng)前第96頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)4)使鋼在室溫下呈單相組織:加入合金元素Mn、Ni、Co等能擴(kuò)大

γ區(qū),可在室溫獲得奧氏體鋼。加入合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、

Si等能擴(kuò)大α區(qū),可在室溫獲得鐵素體鋼。5)減少與消除鋼中的各種不均勻現(xiàn)象:

偏析、應(yīng)力、組織等。6)犧牲陽極保護(hù)陰極:

鑲嵌一些比金屬或合金基體電極電位更低的金屬塊。當(dāng)前第97頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)5.化學(xué)成分特點(diǎn):

*

低碳:耐蝕性要求愈高,碳含量愈低。

*合金元素:主加Cr。

輔加Ni、Mo、Cu、Ti、

Nb、Mn等。6.常用的不銹鋼:

*馬氏體型不銹鋼

*鐵素體型不銹鋼

*奧氏體型不銹鋼當(dāng)前第98頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)1)馬氏體型不銹鋼---Cr13型鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1～0.4%

WCr=13%熱處理特點(diǎn):正火后的組體是馬氏體。牌號:1Cr13～4Cr13用途:醫(yī)療器械醫(yī)用鑷子當(dāng)前第99頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)

1Cr13金相組織圖1Cr13供貨狀態(tài)組織(化染)580

當(dāng)前第100頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)2)鐵素體型不銹鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1%左右

WCr=17%熱處理特點(diǎn):不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。牌號:1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。用途:化工設(shè)備中要求耐蝕性高、塑性好、強(qiáng)度低的容器、管道等。當(dāng)前第101頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)鐵素體型不銹鋼的用途硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置當(dāng)前第102頁\共有113頁\編于星期一\15點(diǎn)3)奧氏體型不銹鋼---18–8型鋼化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.08～0.14%

WCr=17～19%