机械工程材料第七章合金钢.ppt

（一）性能要求 高强度及足够韧性。 良好的工艺性能——焊接性和冷成形性。 良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。 (四） 易切削钢的热处理工艺特点 第二节 合金工具钢 一、刃具钢 二、模具钢 三、量具钢 刃具钢：制造车刀、铣刀、钻头等金属切削刀具。 模具钢：制造冷冲模、冷挤压模、热锻模等成型模具。 量具钢：制造各种度量工具如卡尺、千分尺、块规等。 一、 刃具钢 3、 W18Cr4V钢的生产工艺及热处理特点 二、 模具钢 球化退火 淬火＋高温回火（560～630℃） 淬火 (1080 ℃ ~1150 ℃)+ 560~630℃三次回火 热处理后的组织: M回 + K粒状+A’ 三、 量具钢 电化学腐蚀过程示意图 铁素体型不锈钢的用途 热处理：经淬火、回火后使用，得到回火马氏体或回火索氏体 300 ℃以下：普通结构钢 300~600 ℃ ：珠光体型、马氏体型耐热钢 600~800 ℃ ： 奥氏体型耐热钢 800~1000 ℃ ：镍基、钴基合金 1000 ℃以上：钼基合金和金属陶瓷 （二）量具用钢 形状简单、精度较低的卡尺、样板、量规等。 T10A、T12A、9SiCr 2. 使用中易受冲击、精度不高量具，如卡规、直尺。 10钢、15钢：渗碳淬火+低温回火。 50、55、60、60Mn、65Mn钢： 调质处理后感应加热表面淬火+低温回火。 3. 高精度的量具，如塞规、块规。 采用热处理变形小的钢CrMn、CrWMn、GCr15等。 4. 接触腐蚀介质的量具：M不锈钢3Cr13、4Cr13。 (三)量具钢的热处理 1、精度低、形状简单的量具 淬火及低温回火 最终组织：M回+A′＋K 2、高精度的量具 淬火→冷处理→低温回火→时效处理→精磨或研磨 820~840 研磨 时效处理 110~120 36h 低温回火 140~160 3h 油冷 冷处理 -75~-78 3h 时效处理 110~120 3h 精磨 ≈650 第三节 特殊性能钢及合金 特殊用途钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢等一些具有特殊物理、化学和力学性能的钢种。 一、不锈钢 二、耐热钢 三、耐磨钢 四、硬质合金 一、不锈钢 （一）概述 1、金属的腐蚀： 化学腐蚀 直接与介质发生化学反应造成的腐蚀。 例如:高温氧化、脱碳等。 电化学腐蚀 金属在电介质溶液中因原电池作用产生电流而引起的腐蚀。 化工管道的腐蚀 (1) 形成氧化层保护膜 加入Cr、Al、Si 等，形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。 (2) 使金属呈单相组织 加入Mn、Ni、Co等能扩大γ区，可在室温获得奥氏体钢； 加入Cr、Mo、W、V、Ti、 Si 等能扩大α区，可在室温 获得铁素体钢。 (3) 提高基体的电极电位 加入Cr、Ni、Si等，提高金属基体的电极电位。 2、防止金属腐蚀的途径： (4) 牺牲阳极保护阴极 镶嵌一些比金属或合金基体电极电位更低的金属块。 (5) 覆盖层保护 涂漆、电镀、发蓝、磷化等工艺。 不锈钢 Cr：提高抗蚀能力的基本元素，能在钢表面形 成一层保护性的Cr2O3薄膜；提高钢的 电极电位； Cr含量大于13%时，形成单相 的铁素体组织。 Ni：使钢呈单相奥氏体组织，提高钢的塑性 和韧性，改善钢的焊接性能。 Cu、Mo：提高钢在非氧化性介质中的耐蚀性。 C：大多数含碳量为0.1～0.2％，但能提高钢的强度和硬度。 3、不锈钢所含元素及作用： Ti、 Nb：防止晶间腐蚀 按组织分类 （二）不锈钢的种类与特点 常用的马氏体不锈钢： 1Cr13、 2Cr13、3Cr13、4Cr13、 9Cr18 随钢含碳量增加，强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性下降。 1 、马氏体不锈钢 成分：较高的C （WC0.1%~0.45%） 较高的Cr（ WCr12%~18%） 工业上一般把1Cr13、2Cr13作为结构钢用，3Cr13、4Cr13、9Cr18作为工具钢用。 热处理：淬火+回火 1000~1100℃ 油 200~300℃ 500~790℃ 1Cr13、 2Cr13：淬火＋高温回火（500~790 ℃）S回 油冷 具有耐大气、蒸汽腐蚀能力及良好的综合力学性能。 用于要求塑韧性较高的耐蚀结构件， 如汽轮机叶片等。 3Cr13、 4Cr13、 9Cr18： 淬火＋低温回火（200~300 ℃） M回+K+A′ 具有较高强度、硬度及耐磨性。 应用：要求耐蚀、耐磨件， 如医疗器械、量具、轴承、弹簧、日