合金元素對鋼的影響課件

第七章合金結(jié)構(gòu)鋼§第二節(jié)鋼中各種元素對鋼的影響

一、碳鋼的不足：（1）淬透性低一般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑只有10mm-20mm。（2）強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。一、碳鋼的不足：（3）不能滿足特殊性能的要求

碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。二、合金元素在鋼中的作用常用的合金元素有：錳、硅、鉻、鎳、鎢、釩、鈦、鋯、鈷合金元素對鋼的相變、組織和性能的影響，一般取決于合金元素與鋼中鐵、碳兩種基本組元的作用二、合金元素在鋼中的作用1、合金元素在鋼中的分布形成合金鐵素體

Ni、Si、Al、Co、Cu等大多數(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。其中原子半徑很小的合金元素（如氮、硼等）與鐵形成間隙固溶體；原子半徑較大的合金元素（如錳、鎳、鈷等）與鐵形成置換固溶體。二、合金元素在鋼中的作用1、合金元素在鋼中的分布合金元素溶入鐵素體后，凡合金元素的原子半徑與鐵的原子半徑相差越大，晶格類型越不相同，必然引起鐵素體晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化，使鐵素體的強度、硬度提高，但塑性、韌性都有下降趨勢。如圖。二、合金元素在鋼中的作用二、合金元素在鋼中的作用1、合金元素在鋼中的分布形成合金碳化物

Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti作為碳化物形成元素，在元素周期表中都是位于鐵左邊的過渡族金屬元素，離鐵越遠，則其與碳的親和力越強，形成碳化物能力越大，形成的碳化物越穩(wěn)定而不易分解。通常釩、鈮、鋯、鈦為強碳化物形成元素；鉻、鉬、鎢為中強碳化物形成元素；錳為弱碳化物形成元素。如：合金滲碳體（Fe、Mn）3C

二、合金元素在鋼中的作用1、合金元素在鋼中的分布③形成氣氛氧、氮、硫的非金屬夾雜物MnS、Al2O3④形成金屬間化合物FeSi、FeCr三、合金元素對鐵碳合金相圖的影響

1、改變了奧氏體區(qū)的范圍

（1）擴大奧氏體相區(qū)這類合金元素使A3、A1溫度下降，GS線向左下方移動，這類元素大都具有面心立方晶格，如錳、鎳、氮等。隨著錳、鎳含量增大，會使相圖中奧代體區(qū)一直延展到室溫下。因此，它在室溫下的平衡組織是穩(wěn)定的單相奧氏體，這種鋼稱奧氏體鋼。三、合金元素對鐵碳合金相圖的影響（2）縮小奧氏體相區(qū)這類合金元素與前者相應(yīng)，使A3和A1溫度升高，GS線向左上方移動，這類元素有鋁、鉻、硅等，隨著鋼中這類元素含量增大，可使相圖中奧氏體區(qū)消失，此時，鋼在室溫下的平衡組織是單相的鐵素體，這種鋼稱為鐵素體鋼。三、合金元素對鐵碳合金相圖的影響

2、改變S、E點在鐵碳合金相圖中位置

大多數(shù)合金元素均能使S點、E點左移，。共析鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)不是Wc＝0.77％，而是Wc＜0.77％。出現(xiàn)共晶組織的最低碳的質(zhì)量分數(shù)不再是Wc＝2.11％，而是Wc＜2.11％。實驗證明，含Wc＝0.4％的碳鋼原屬亞共析鋼，當加入Wcr＝12％后就成了共析鋼

三、合金元素對鐵碳合金相圖的影響四、合金元素對鋼的熱處理影響

1、

奧氏體形成速度的影響

大多數(shù)合金元素（除鈷、鎳外），由于它們與碳有較強的親和力顯著減慢了碳向奧氏體中的的溶入與擴散速度，故大大減慢奧氏體的形成速度。由于合金元素的擴散速度很緩慢，因此對于合金鋼應(yīng)采取較高加熱溫度和較長的保溫時間，以保證合金元素溶入奧氏體并使之均勻化，從而充分發(fā)揮合金元素的作用。四、合金元素對鋼的熱處理影響

2、合金元素對奧氏體晶粒大小的影響碳化物形成元素（如釩、鈮、鋯等強碳化物形成元素），容易形成穩(wěn)定的碳化物，這些特殊碳化物在高溫下比較穩(wěn)定，不易溶于奧氏體，并以細小質(zhì)點的形式彌散地分布在奧氏體晶界上，機械地阻礙奧氏體晶粒長大。Mn、P促進A晶粒長大合金鋼的在加熱時不易過熱，使得鋼在高溫下較長時間的加熱仍能保持細晶粒組織，這是合金鋼的一個重要特點。四、合金元素對鋼的熱處理影響3、合金元素對C曲線、淬透性影響

除鈷外，不形成和形成碳化物傾向較弱的合金元素（Si、Ni、Cu、Mn）溶入奧氏體后降低原子擴散速度，使奧氏體穩(wěn)定性增加，從而使C曲線右移

當強碳化物形成元素（Ti、V、Mo、W）溶入奧氏體后，由于它們對推遲珠光體轉(zhuǎn)變與貝低體轉(zhuǎn)變的作用不同，使C曲線出現(xiàn)兩個鼻尖

四、合金元素對鋼的熱處理影響四、合金元素對鋼的熱處理影響3、合金元素對C曲線、淬透性影響由于合金元素使C曲線右移，故降低了鋼的馬氏體Vk

，增大了鋼的淬透性。其中尤以碳化物形成元素的影響較為顯著，特別是鋼中幾種合金元素同時加入時，要比單獨加入一種合金元素對增大鋼的淬透性更有效。四、合金元素對鋼的熱處理影響4、合金元素對馬氏體轉(zhuǎn)變溫度的影響

除鈷、鋁外，大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，使馬氏體轉(zhuǎn)變Ms和Mf

降低，其中鉻、鎳、錳作用較強。四、合金元素對鋼的熱處理影響5、合金元素對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響（1）提高淬火鋼回火穩(wěn)定性（耐回火性）淬火鋼在回火時，抵抗軟化的能力稱為回火穩(wěn)定性。不同的鋼在相同溫度回火后，強度、硬度下降也不同，下降少的其回火穩(wěn)定性較高。

四、合金元素對鋼的熱處理影響由于合金元素阻礙馬氏體分解和碳化物聚集長大過程。使回火的硬度降低過程變緩。從而提高鋼的回火穩(wěn)定性。由于合金鋼的回火穩(wěn)定性比碳鋼高，若要得到相同的回火硬度時，則合金鋼的回火溫度就比同樣含碳量的碳鋼要高，回火時間也長。而當回火溫度相同時，合金鋼的強度、硬度都比碳鋼高。四、合金元素對鋼的熱處理影響（2）產(chǎn)生二次硬化含有鎢、鉬、釩的合金鋼，經(jīng)高溫奧氏體充分均勻化并淬火后，在500～600℃回火時硬度有回升的現(xiàn)象，稱為二次硬化四、合金元素對鋼的熱處理影響因為含有上述合金元素較多的合金鋼，在該溫度范圍內(nèi)回火時會從馬氏體中析出特殊碳化物，如MO2C、W2C、VC等，析出的碳化物高度彌散分布在馬氏體基體上，并與馬氏體保持共格關(guān)系，阻礙位錯運動，使鋼的硬度反而有所提高，這就形成了二次硬化。另外，由于特殊碳化物的析出，使殘余奧氏體中碳及合金元素濃度降低，提高了Ms溫度，故在隨后冷卻時就會有部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這也是在回火時鋼的硬度提高而產(chǎn)生的二次硬化的原因。五、合金元素對鋼的機械性能的影響

提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度,就要設(shè)法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有:1、固溶強化2、細晶強化3、第二相強化4、位錯強化五、合金元素對鋼的機械性能的影響

1、固溶強化固溶體隨著溶質(zhì)原子的溶入晶格發(fā)生畸變。

晶格畸變增大位錯運動的阻力，使金屬的滑移變形變得更加困難，從而提高合金的強度和硬度。這種通過形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化。

固溶強化是金屬強化的一種重要形式。在溶質(zhì)含量適當時，可顯著提高材料的強度和硬度，而塑性和韌性沒有明顯降低。五、合金元素對鋼的機械性能的影響

2、細晶強化在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較??；此外，晶粒越細，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。故工業(yè)上將通過細化晶粒以提高材料強度的方法稱為細晶強化。

五、合金元素對鋼的機械性能的影響3、第二相強化

復(fù)相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相得存在。當?shù)诙嘁约毿浬⒌奈⒘＞鶆蚍植加诨w相中時，將會產(chǎn)生顯著的強化作用。這種強化作用稱為第二相強化。第二相強化的主要原因是它們與位錯間的交互作用，阻礙了位錯運動，提高了合金的變形抗力。

五、合金元素對鋼的機械性能的影響4、位錯強化位錯強化是鋼中常用的一種強化機制，主要著眼與位錯數(shù)量與組態(tài)對鋼塑變抗力的影響。§7-3結(jié)構(gòu)鋼一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼二、合金滲碳鋼三、合金調(diào)質(zhì)鋼四、合金彈簧鋼五、滾動軸承鋼六、易切削鋼一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼1.用途主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼2.性能要求(1)高強度：一般其的屈服強度在300MPa以上。(2)高韌性：要求延伸率為15%～23%，室溫沖擊韌性大于60kJ/cm2～80kJ/cm2。對于大型焊接構(gòu)件，還要求有較高的斷裂韌性。(3)良好的焊接性能和冷成型性能。(4)熱加工性能與低碳鋼接近。(5)良好的耐蝕性。一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼3.成分特點(1)低碳：由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超過0.20%。(2)加入以錳為主的合金元素。(3)加入鈮、鈦或釩等輔加元素：少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物，有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性。一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼3.成分特點此外，加入少量銅（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素，可以脫硫、去氣，使鋼材凈化，改善韌性和工藝性能。一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼4.常用低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn是我國低合金高強鋼中用量最多、產(chǎn)量最大的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細晶粒的鐵素體—珠光體，強度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%～30%，耐大氣腐蝕性能高20%～38%。一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼5.熱處理特點這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體二、合金滲碳鋼合金滲碳鋼通常是指經(jīng)滲碳淬火及低溫回火后使用的合合金鋼。二、合金滲碳鋼1．成分特點(1)低碳合金滲碳鋼中碳的含量一般在Wc＝0.10％～0.25％之間，這是為了保證滲碳零件心部具有良好的韌性。(2)加入合金元素鉻(<2%)、鎳(<4%)、錳(<2%)和硼(<0.004%)等可提高鋼的淬透性，改善心部性能。(3)為了細化晶粒，還加入少量阻止奧氏體晶粒長大的強碳化物形成元素，如鈦、釩、鉬等，它們形成的碳化物在高溫滲碳時不溶解，有效地抑制滲碳時的過熱現(xiàn)象。二、合金滲碳鋼2．熱處理和組織性能合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火，再低溫回火。熱處理后，表面滲碳層的組織為回火馬氏體+滲碳體+少量殘余奧氏體組織，硬度為60HRC～62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關(guān)，完全淬透時為低碳回火馬氏體，硬度為40HRC～48HRC；如末淬透則為屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體，硬度為25HRC～40HRC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。二、合金滲碳鋼3．用途

凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有較高的強度和足夠韌性的零件，都可采用合金滲碳鋼。如，制作承受動載荷和重載荷的汽車變速箱齒輪二、合金滲碳鋼4．性能要求合金滲碳鋼的滲碳層具有優(yōu)異的耐磨必、抗疲勞性及適當?shù)乃苄院晚g性未滲碳的心部具有足夠的強度及優(yōu)良的韌性。合金滲碳鋼具有良好的熱處理工藝性能，在滲碳溫度（900～950℃）下奧氏體晶粒不易明顯長大。還有良好的淬透性。二、合金滲碳鋼5．常用合金滲碳鋼。按其淬透性大小，合金滲碳鋼分為三類：

a）低淬透性合金滲碳鋼如20Cr、20Mn2等，這類鋼由于淬透性不高，心部性能不很好，只適于制造承受載荷不大的大小型耐磨零件，如活塞銷、凸輪軸、滑塊等。

b）中淬透性合金滲碳鋼，如20CrMnTi、12CrNi3、20SiMnVB等，這類鋼含有合金元素較高，其淬透性和力學(xué)性能均較高，可用來制造承受中等載荷的受磨零件，如汽車變速齒輪、花鍵軸套、凸輪盤等。

c）高淬透性合金滲碳鋼，如20Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA等，這類鋼含有較多的鉻、鎳等元素。其淬透性高，甚至空冷也能淬成馬氏體，滲碳層和心部的性能都非常優(yōu)異，主要用來制造承受重載荷及強烈磨損的重要大型零件，如飛機、坦克的發(fā)動機齒輪。三、合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼是經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用的合金鋼。三、合金調(diào)質(zhì)鋼1.用途合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、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。三、合金調(diào)質(zhì)鋼2.性能要求

調(diào)質(zhì)件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復(fù)雜，要求高的綜合機械性能，即具有高的強度和良好的塑性、韌性。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性。三、合金調(diào)質(zhì)鋼3.成分特點：

(1)中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多；

(2)加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。；

(3)加入細晶粒，提高回火后抗力的元素W、Mo、Ti、V。加入防止第二類回火脆性的元素：Mo、W，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。三、合金調(diào)質(zhì)鋼4．常用合金調(diào)質(zhì)鋼4．常用合金調(diào)質(zhì)鋼

(1)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為20mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

(2)35CrMnSi中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm，可作截面大，承受較重載荷的機器零件。

(3)40CrNiMoA高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼?？勺鞔蠼孛?，承受更大載荷的重要零件。三、合金調(diào)質(zhì)鋼5.熱處理和組織性能

合金調(diào)質(zhì)鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透性較高，一般都用油，淬透性特別大時甚至可以空冷，這能減少熱處理缺陷。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透調(diào)質(zhì)后的屈服強度約為800MPa,沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達22HRC～25HRC。若截面尺寸大而未淬透時，性能顯著降低。四、滾動軸承鋼1．用途

主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專用結(jié)構(gòu)鋼四、滾動軸承鋼四、滾動軸承鋼2．性能要求

(1)高的接觸疲勞強度：軸承元件如滾珠與套圈，運動時為點或線接觸，接觸處的壓應(yīng)力高達1500MPa～5000MPa；應(yīng)力交變易造成接觸疲勞破壞，產(chǎn)生麻點或剝落，所以軸承鋼疲勞強度應(yīng)很高。(2)高的硬度和耐磨性：硬度一般為62HRC～64HRC。(3)足夠的韌性和高的彈性極限。(4)此外，還要求在大氣和潤滑介質(zhì)中有一定的耐蝕能力和良好的尺寸穩(wěn)定性。四、滾動軸承鋼3．成分特點

(1)高碳碳含量一般為0.95%～1.15%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強度。

(2)鉻為基本合金元素鉻提高淬透性；形成合金滲碳體(Fe,Cr)3C呈細密、均勻分布，提高鋼的耐磨性,特別是疲勞強度。適宜的含量為0.40%～1.65%。

(3)加入硅、錳、釩等Si、Mn進一步提高淬透性，便于制造大型軸承。V部分溶于奧氏體中，部分形成碳化物VC，提高鋼的耐磨性并防止過熱。

(4)高的冶金質(zhì)量軸承鋼中非金屬夾雜和碳化物的不均勻性對鋼的性能尤其是接觸疲勞強度影響很大。因此，軸承鋼一般采用電爐冶煉和真空去氣處理。(S<0.02%，P<0.007%)。四、滾動軸承鋼

4．常用軸承鋼和牌號(1)鉻軸承鋼最常用的是GCr15。使用量占軸承鋼的絕大部分。(2)添加Mn、Si、Mo、V的軸承鋼在鉻軸承鋼中加入Si、Mn可提高淬透性，如GCr15SiMn、GCr15SiMnMoV等。為了節(jié)鉻,加入Mo、V可得到無鉻軸承鋼,如GSiMnMoV、GSiMnMoVRE等，其性能與GCr15相近。四、滾動軸承鋼5．熱處理及組織性能軸承鋼的熱處理主要為球化退火、淬火和低溫回火。(1)球化退火軸承鋼予先熱處理是球化退火。其目的不僅是降低鋼的硬度，以利于切削加工，更重要的是獲得細的球狀球光體和均勻分布的過剩的細粒狀碳化物，為零件的最終熱處理做組織準備。(2)淬火和低溫回火淬火溫度要求十分嚴格，溫度過高會過熱，晶粒長大，使韌性和疲勞強度下降，且易淬裂和變形；溫度過低，則奧氏體中溶解的鉻量和碳量不夠，鋼淬火后硬度不足。GCr15鋼的淬火溫度嚴格控制在820℃～840℃范圍內(nèi),回火溫度一般為150℃～160℃。五、合金彈簧鋼合金彈簧鋼是指用于制造各種彈簧及其它彈性零件的合金鋼五、合金彈簧鋼1.成分特點(1)中、高碳高的屈強比要求彈簧鋼的碳含量比調(diào)質(zhì)鋼高，一般為0.45%～0.70%。(2)加入以Si、Mn、Cr為主的提高淬透性的元素，Si和Mn同時也提高了屈強比。重要用途的彈簧鋼還必須加入Cr、V、W等元素。此外，彈簧的冶金質(zhì)量對疲勞強度有很大的影響，所以彈簧鋼均為優(yōu)質(zhì)鋼或高級優(yōu)質(zhì)鋼。(3)輔加元素鎢、釩、鉻的作用是減少脫碳與過熱傾向，同時進一步提高彈性極限、屈強比和耐熱性。釩能細化晶粒，提高韌性。這些合金元素均能增加奧氏體穩(wěn)定性。五、合金彈簧鋼2．常用彈簧鋼和牌號合金彈簧鋼可分兩類(1)65Mn和60Si2Mn以Si、Mn為主要合金元素的彈簧鋼。這類鋼的價格便宜，淬透性明顯優(yōu)于碳素彈簧鋼。這類鋼主要用于汽車、拖拉機上的板簧和螺旋彈簧。(2)50CrVA含Cr、V、W等元素的彈簧鋼。Cr、V復(fù)合合金化，不僅大大提高鋼的淬透性，而且還提高鋼的高溫強度、韌性和熱處理工藝性能。這類鋼可制作在350℃～400℃溫度下承受重載的較大彈簧。五、合金彈簧鋼3．熱處理特點根據(jù)彈簧尺寸的不同，成形與熱處理方法也有不同

(1)熱成形彈簧鋼彈簧絲直徑或彈簧鋼板厚度＞10～15㎜的螺旋彈簧或板彈簧通常在熱態(tài)下成形，成形后利用余熱進行淬火，然后中溫回火（350～500℃）處理，得到回火托氏體，具有高的彈性極限與疲勞強度，硬度一般為42～48HRC。五、合金彈簧鋼3．熱處理特點(2)冷成形彈簧鋼對于鋼絲直徑＜8～10㎜的彈簧，常用冷拔彈簧鋼絲冷繞而成。冷拔彈簧鋼絲在鋼廠經(jīng)索氏體化處理。鋼絲在冷拔過程中，首先將盤條坯料加熱至奧氏體組織后（Ac3以上80～100℃），在500～550℃的鉛浴或鹽浴中等溫轉(zhuǎn)變獲得索氏體組織，然后經(jīng)多次冷拔，得到均勻的所需直徑和具有冷變形強化效果的鋼絲。用這種鋼絲冷卷成彈簧，只需在200～250℃的油槽中進行一次去應(yīng)力退火，就可以獲得成品彈簧。合金工具鋼

工具鋼的分類工具鋼按用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼，但實際應(yīng)用界限并非絕對。

一、刃具鋼1、性能要求

刃具切削時受工件的壓力，刃部與切屑之間產(chǎn)生強烈的摩擦；由于切削發(fā)熱，刃部溫度可達500℃～600℃；此外，還承受一定的沖擊和震動。因此對刃具鋼提出如下基本性能要求：一、刃具鋼1、性能要求(1)高硬度金屬切削刀具的硬度一般都在60HRC以上。(2)高耐磨性不僅取決于鋼的硬度，而且與鋼中硬化物的性質(zhì)、數(shù)量、大小和分布有關(guān)。(3)高熱硬性熱硬性是指鋼在高溫下保持高硬度的能力（亦稱紅硬性）。熱硬性與鋼的回火穩(wěn)定性和特殊碳化物的彌散析出有關(guān)。(4)足夠的塑性和韌性以防刃具受沖擊震動時折斷和崩刃一、刃具鋼2、成分特點

A、低合金刃具鋼最高工作溫度不超過300℃，其成分的主要特點是：①高碳碳含量為0.75%～1.5%，以保證高硬度和高耐磨性。

②加入Cr、Mn、Si、W、V等合金元素

Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性;W、V能保持細小的晶粒，并防止加熱時過熱，提高硬度和耐磨性。一、刃具鋼常用低合金刃具鋼及熱處理典型鋼種為9SiCr熱處理方法：球化退火+淬火和低溫回火。熱處理后的組織為回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體。一、刃具鋼2、成分特點

B、高速鋼

高速鋼高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達600℃時，其硬度無明顯下降。①高碳：碳含量在0.70%以上，最高可達1.65%左右，它一方面要保證能與W、Cr、V等形成足夠數(shù)量的碳化物；另一方面還要有一定數(shù)量的碳溶于奧氏體中，以保證馬氏體的高硬度。②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：一、刃具鋼2、成分特點

B、高速鋼

②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：

Cr提高淬透性

W、Mo保證高的熱硬性。在退火狀態(tài)下，W、Mo以M6C型碳化物形式存在。這類碳化物一部分在淬火后存在于馬氏體中，在隨后的560℃回火時，形成W2C或Mo2C彌散分布，造成二次硬化。這種碳化物在500℃～600℃溫度范圍內(nèi)非常穩(wěn)定，從而使鋼具有良好的熱硬性。V提高鋼的耐磨性和熱硬性釩的碳化物不易深溶于A，大部分以殘余碳化物的形式保留下來，且顆粒細小，分布均勻，可提高鋼的耐磨性。溶于A的小部分V在回火時以VC的形式析出，也可造成二次硬化。一、刃具鋼常用高速鋼及熱處理①通用型鎢系W18Cr4V鉬系W6Mo5Cr4V2②高性能9W18Cr4V高速鋼的加工和熱處理特點①由于高速鋼中有共晶碳化物，碳化物粗大，分布不均，使刃具鋼的使用性能變差，通過反復(fù)鍛造打碎。②熱處理特點鍛造后退火淬火溫度高（一般為1220℃～1280℃），550℃～570℃回火三次。高速鋼回火后的組織為回火馬氏體、細粒狀碳化物及少量殘余奧氏體二、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷模具鋼和熱模具鋼兩大類。二、合金模具鋼冷模具鋼

(1)用途冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過200℃～300℃。

二、合金模具鋼熱模具鋼

(1)用途熱模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時型腔表面溫度可達600℃以上。

三、量具用鋼

1.用途量具用鋼用于制造各種量測工具，如卡尺、千分尺、螺旋測微儀、塊規(guī)、塞規(guī)等。一、不銹鋼不銹鋼是指在大氣和一般介質(zhì)中具有很高耐腐蝕性的鋼種。一、不銹鋼不銹鋼和耐熱鋼的牌號表示方法：一般用一位阿拉伯數(shù)字表示平均含碳量(以千分之幾計)；當平均含碳量ωc≥1.00%時，用兩位阿拉伯數(shù)字表示；當含碳量上限ωc

＜0.10%時，以“0”表示含碳量；當含碳量上限0.01%

＜ωc≤0.03%時(超低碳)，以“03”表示含碳量；當含碳量上限(ωc≤0.01%時極低碳)，以“01”表示含碳量。合金元素含量表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼.一、不銹鋼1.用途及性能要求

不銹鋼在石油、化工、原子能、宇航、海洋開發(fā)、國防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門和泵，醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。

對不銹鋼的性能要