机械制造基础项目4合金钢的选用.pptxVIP

数控系统机床结构机械制造基础主讲人：编码用钢的热处理方法典型零件的选材与热处理工艺熟悉金属材料的性能其他常用工程材料选用认识非合金钢零件的锻压成型合金钢的选用零件的铸造加工目 录111312161415109金属切削原理分析铣削加工零件的焊接加工车削加工机械加工常用刀具选用其他切削加工方法常用金属切削机床磨削加工目 录项目导读本项目主要介绍合金结构钢、合金工具钢的组成成分、牌号、力学性能及其正确的选用等。任务4.1 合金结构钢的选用 任务4.2 合金工具钢的选用 认识非合金钢04任务浏览知识目标掌握合金钢的化学成分、热处理特点、种类、牌号等。了解各种合金钢的力学性能特点并能合理选用。能力目标在选材时，能够根据零件的工作环境、零件所承受的载荷等。实际情况，具有合理选用合金钢材料的能力。任务4.1 合金结构钢的选用4.1.1概述 为了提高钢的机械性能、工艺性能或物理、化学性能，在冶炼时特意往钢中加入一些合金元素，这种钢就称为合金钢。 合金钢的种类很多，常按合金元素种类、总量及用途和金相组织等方法分类。（1）按钢中主要合金元素的种类分类 主要有锰钢、硅锰钢、铬钢、铬锰钛钢等。（2）按钢中合金元素总含量分类 ①低合金钢 合金元素总含量≤5％。 ②中合金钢 合金元素总含量5%～10％。 ③高合金钢 合金元素总含量10％。（3）按主要用途分类 ①结构钢。凡是用于制造各种机械零件以及用于建筑工程结构的钢都称为结构钢。 ②工具钢。工具钢用于制造各种工具，包括合金工具钢和高速工具钢。 ③特殊性能钢。包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢和磁钢等。（4）按金相组织分 主要有奥氏体钢、马氏体钢和铁素体钢。任务4.1 合金结构钢的选用4.1.2低合金高强度钢的选用 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上加入少量(不大于3％)合金元素制成的。1.合金渗碳钢 低合金高强度结构钢含碳量很低，多数0.2％。锰为主加元素，量不大(0.8%～1.8％)，并辅加以钒、钛、铌、铜、磷等合金元素。这些元素的主要作用是： （1)固溶强化锰、磷、铜、硅等溶于铁素体，强化铁素体，使强度提高。 （2)细晶粒强化 钛、钒、铌等元素既可细化晶粒，提高强度，又能改善焊接性能，降低冷脆转变温度。 （3)弥散强化 钛、钒、铬、钼、钨等元素能形成碳化物、氮化物起弥散硬化作用。 2.常用的低合金高强度结构钢及用途特点常用低合金结构钢按屈服强度分为300 MPa、350 MPa、400 MPa、450 MPa等4个强度级别。其中300～400 MPa级应用最广。任务4.1 合金结构钢的选用4.1.3合金结构钢的选用1.合金渗碳钢低合金结构钢主要采用渗碳热处理工艺，又称为合金渗碳钢。（1）成分特点加入合金元素为铬、锰、镍、硼等，辅加以钼、钨、钒等合金元素。（2）热处理及性能特点合金渗碳钢的热处理方式，一般都是渗碳+淬火+低温回火。2.合金调质钢 中碳合金结构钢主要用来制作负载重而且受冲击的重要零件。由于多采用调质处理工艺，所以又叫合金调质钢。（1）成分特点中碳合金结构钢中含碳量一般为0.3%～0.5％，主加元素有铬、镍、锰、硅、硼等，加入钒、钛主要是细化晶粒。（2）热处理及性能特点根据不同性能的要求，还可采用等温淬火、淬火加低温回火、淬火加中温回火等热处理工艺。任务4.1 合金结构钢的选用4.1.3合金结构钢的选用1.合金弹簧钢(1）成分特点 合金弹簧钢含碳量一般在0.45%～0.7％之间。经常加入的合金元素有锰、硅、铬、钼、钨、钒和微量硼，（2）热处理及性能特点弹簧热处理方法一般为淬火加中温回火。目前，还有利用形变热处理来进一步提高弹簧的强度和弹性，即将钢板或棒材热轧变形后，立即成形并随即淬火及回火，可使弹簧寿命剧增。2.滚动轴承钢 滚动轴承钢是用来制造滚动轴承中的滚柱、滚珠、滚针和套圈的钢材。（1）成分及性能特点为了保证滚动轴承钢的高硬度、高耐磨性，含碳量较高(0.95%～1.15％)，并加入铬0.5%～1.65％，以增加淬透性及耐磨性。（2）热处理特点 滚动轴承钢的锻件，要经过球化处理，以降低硬度，改善切削加工性能。任务4.2 合金工具钢的选用4.2.2合金模具钢的选用根据工作条件不同，合金模具钢分为冷作模具钢和热作模具钢两种。1.冷作模具钢的选用冷作模具(如冷冲模、剪切模、拉丝模等)，要求高硬度、高耐磨性、较好的韧性及良好的淬透性。冷作模具钢我国现有10个钢号，常用的有Crl2、CrWMn、9Mn2V等。回火后组织是回火马氏体、合金碳化物和少量的残余奥氏体。2.热作模具钢的选用 热作模具钢(如热锻模、热冲压模、热挤压模、金属压铸模)，既受具有冲击的压应力，又受冷热交变的热应力，又要有足够的强度和韧性，良好的导热性、回火稳定性、抗热疲劳性、耐磨性和淬透性