金属热加工课件——合金钢2.pptVIP

（二）普通低合金构件用钢 简称普低钢，少量合金元素，具有较高强度的构件钢，由于强度高，1t普低钢抵1.2～2.0t普碳钢使用，减轻重量，提高可靠性并节约钢材。 应用：建筑、石油、化工、铁道、造船、机车车辆、锅炉容器、农机农具等许多部门。我国1957年试制第一个普低钢16Mn，占钢总产量的15％。 按照使用状态下的组织分为三类，即铁素体一珠光体钢、贝氏体钢和马氏体钢。常用的普低钢见表11－5。 ? 16Mn钢是生产量和使用量最大的，屈服强度达350MN/m2，比A3钢高20～30％。重量可减轻20～30％。Mn固溶强化，增加奥氏体的稳定性，细化晶粒，良好的综合机械性能、焊接性能及冷变形性能，应用十分广泛。 16Mn上分别加入V、Ti、Nb即形成15MnV、15MnTi、16MnNb等，屈服强度达400MN/m2。V、Ti、Nb的作用是细化晶粒，沉淀强化，提高强度。较好的韧性及较小的时效敏感性，可用以制造万吨远洋巨轮等大型金属结构及高压容器等。 贝氏体钢强度达到500MN/m2，（Mo、B等元素）再加入Mn、Cr、V、RE等元素，进一步提高强度和综合性能。RE可以净化钢材，使钢材表面氧化膜致密，可在500℃以下使用，多用于石油、化工的中温高压容器。我国常用的钢号有14MnMoVBRE和18MnMoNb等。 五、铸钢 许多形状复杂的零件或大型部件难以用压力加工的方法成形，此时通常用铸钢制造。特别是精密铸造。能大量节约钢材和成本，广泛的应用。 铸钢中的C＝0.15～0.6%。过高，塑性不足，易产生龟裂。锰的含量与碳钢相近。硅改善钢液流动性，比普碳钢略高，约0.2～0.45％。S、P在0.04～0.06％。通常按s、p的不同，将相同成分的铸钢分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。见表。牌号中的“ZG”表示铸钢，数字表示平均含碳量。 为了进一步改善铸钢的性能，加入Mn、Bi、Cr、Ni、Mo、Ti、 V等合金元素，制成合金铸钢，如ZG35SiMn、 ZG40Cr、 ZG35CrMnMo等。 可采用特殊铸钢，如耐蚀锈钢，耐热铸钢及耐磨铸钢（ZGMn13，0.9-1.3C%，Mn11.5-14.5%，1100℃处理)等。 特点是：晶粒粗大，偏析严重、铸造内应力大及易形成魏氏组织，使塑性和韧性显著下降。 为了消除或减轻这些铸钢组织中的缺陷，应进行完全退火或正火，以消除魏氏组织。细化晶粒，消除铸造内应力，改善铸钢的机械性能。 对某些局部表面要求耐磨的中碳钢铸件，可采用局部表面淬火，如铸钢大齿轮，可逐齿进行火焰淬火。较小的中碳铸钢件，可采用调质以改善其机械性能。 第四节 机器零件用钢 一.概述 1.定义：各种机器零件，轴、齿轮、弹簧和轴承-机器制造用钢。 2.工作受力很复杂（拉、压、剪、扭、冲、振、摩）；工作环境复杂（高温、低温、介质）；应力可定、可变，可单向、多向。 3. 性能要求： （1）高的疲劳强度； （2）高的屈服强度、抗拉强度及高的断裂抗力； （3）良好的耐磨性及接触疲劳强度； （4）应具有较高的韧性，以降低缺口敏感性。 比构件用钢的要求要高的多，因此必须进行热处理，充分发挥钢材的性能潜力。 4.工艺性能 机器零件的生产工艺是：型材—改锻—毛坯热处理—切削加工—最终热处理—磨削等。最重要的是切削加工和热处理，其它工艺性能如冶炼性能、铸造性能、压力加工性能等也应有所要求。 5. 使用的钢种及状态 优质钢和高级优质钢，使用状态为淬火加回火态（低、中、高温回火）。 钢种有： 渗碳钢和低碳马氏体钢(0.2%)；调质钢(0.4%)；弹簧钢(0.5-0.7%)；轴承钢(1.0%)。合金元素总量小于3.5%。 影响性能的主要因素是：（1）钢的含碳量；（2）回火温度；（3）合金元素的种类和数量；（4）淬透性。 二、机器零件用钢的合金化特点 合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、Mo、W、V、Ti、B和Al等。 作用：提高淬透性；降低钢的过热敏感性；提高回火稳定性；抑制第二类回火脆性；改善钢中非金属夹杂物的形态和提高钢的工艺性能。 （一）提高钢的淬透性 淬火（马氏体相变）—回火（固溶、晶