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合金钢-合金结构钢

作者:沙龙电游 发布于:2021-01-08 09:28 点击量:

  合金钢-合金结构钢_化学_自然科学_专业资料。合金钢-合金结构钢 一、合金元素得作用 (一)合金元素与铁与碳得作用 合金元素在钢中主要以两种形式存在:合金铁素体与合金碳化物 1、镍、硅、铝、钴、铜等与碳得亲与力很弱得元素,在此钢中不与碳化合,但能

  合金钢-合金结构钢 一、合金元素得作用 (一)合金元素与铁与碳得作用 合金元素在钢中主要以两种形式存在:合金铁素体与合金碳化物 1、镍、硅、铝、钴、铜等与碳得亲与力很弱得元素,在此钢中不与碳化合,但能溶入铁素体, 称为合金铁素体。 2、锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等与碳亲与力较强,在钢中形成碳化物。通常称锰为 弱碳化物形成元素;铬、钼、钨为中强碳化物形成元素;钒、铌、锆、钛为强碳化物形成元 素。 (二)合金元素对 Fe-C 相图得影响 1、 合金元素对单相奥氏体相区得影响 合金元素会使奥氏体得单相区扩大或缩小。Mn、Ni、Co、C、N、Cu 等元素扩大了奥氏 体相区,即使 A3 点下降,如高锰钢或高镍钢在室温下仍为奥氏体组织,被称为奥氏体钢。而 Cr、W、Mo、V、Ti、Si、Al、等元素使 A3 点上升,即使奥氏体区缩小,为铁素体形成元素。 2、 合金元素对 S 点与 E 点得影响 几乎所有元素均使 S 点与 E 点左移。 (三)合金元素对钢力学性能得影响 强化铁素体;形成合金碳化物;细化晶粒 ;提高钢得淬透性;提高钢得回火稳定性。 要说明得就是:对钢而言,马氏体强化就是最经济、最有效得综合强化手段。合金元素最 重要得作用就是提高了钢得淬透性,保证钢淬火能获得马氏体组织。合金元素只有通过热处 理才能充分发挥与表现出来。 1、 强化铁素体 大多数合金元素(如 Ni、Si、Al、Co 等)都能不同程度地溶解在铁素体中,引起铁素体 得强度与硬度提高,而塑性、韧性却有所下降 。 形式:间隙固溶体与置换固溶体。 作用: 产生固溶强化作用,使铁素体硬度、强度提高,塑性韧性下降。 2、形成合金碳化物 (1)合金渗碳体 条件:Mn、Cr、Mo、W 等弱及中强碳化物元素。 形式:(Fe、Mn)3C、(Fe、Cr)3C、(Fe、W)3C。 作用:提高渗碳体稳定性及硬度。 (2)特殊碳化物 条件:V、Nb、Ti 等强碳化物形成元素。 形式:VC、TiC。 作用:提高渗碳体得熔点、硬度与耐磨性。 3、细化晶粒 原因:合金元素在钢加热时抑制奥氏体晶粒长大。 存在形式:化合物(VC、TiC、AlN、Al2O3)。 4、提高钢得淬透性 除 Co 外,所有得合金元素溶解于奥氏体后,均可增加过冷奥氏体得稳定性,使 C 曲线右 移。 常用得提高淬透性得合金有:钼、锰、铬、镍与硼等。如微量得硼(0、0005%~0、003%) 即能明显得提高钢得淬透性。 5、提高钢得回火稳定性 钢在回火时,抵抗软化得能力称为回火稳定性。 原因:由于合金元素得阻碍作用,使马氏体不易分解,碳化物不易析出,即使析出后也不 易长大,所以钢在 回火过程中硬度下降较慢。 二、合金钢得分类 1、分类 按用途分类:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。 而合金结构钢又分为:低合金结构钢、机械制造用钢;机械制造用钢又分为:合金渗碳 钢、合金调质钢、超高强度钢、弹簧钢、滚动轴承钢。 按合金元素总含量分类: 低合金钢 ωMe5% 中合金钢 ωMe=5%~10% 高合金钢 ωMe10% 【提问】低合金钢就是不就是低碳钢? 按冶金质量不同分为:优质钢、高级优质钢、特级优质钢。 低碳合金钢用于渗碳件,中碳合金钢用于调质件,高碳合金钢用于制造较大得弹簧。 三、合金结构钢牌号及表示方法 合金结构钢得牌号与优质碳素结构钢很相似,优质碳素结构钢就是由两个数字表示,两 个数字表示含碳量得万分之几,而合金结构钢除了表示含碳量得两个数字外,还加上了合金 元素符号与与合金元素得含量,即:数字+合金元素符号+数字。 (1)合金元素符号最前得数字表示含碳量 低合金结构钢(旧)、机械制造用钢(除滚动轴承钢),用二位数字表示平均含碳量(以万 分之几计)。 (2)紧跟合金元素符号后得数字表示合金元素含量 平均合金含量小于 1、5%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量。当平均合金含量≥1、 5%、2、5%、3、5%……时,则相应地以 2、3、4……表示。 (3)高级优质合金钢(含 S、P 较低),在牌号尾部加符号“A” (4)为了表示钢得专门用途,在牌号头部附以相应用途符号。 高碳铬轴承钢,其含铬量用千分之几计,并在牌号头部加符号“G”。例如,平均含铬量 为 0、9%得轴承钢, 其牌号表示为“GCr9”。 (5)低合金钢高强度结构钢得编号 新牌号表示方法与碳素结构钢相同,如:Q345A 编号:Q+数字+质量等级符号、脱氧方法符号 旧牌号表示方法同机械制造用钢相同。 三、典型合金结构钢得特点及应用 1、低合金结构钢 成分:在碳素结构钢得基础上加入少量合金元素制成得,其含碳量0、2%,合金元素总量 3%。主要靠加入 Mn、Si 等元素强化铁素体,提高强度;加入 V、Ti 等元素细化组织,提高韧 性;加入 Cu、P 等元素提高耐蚀性。 性能:具有较高得强度,良好得综合机械性能,特别就是有较高得屈服强度。有良好得塑 性、焊接性能、耐腐蚀性,更低得冷脆转变温度。因而常称为低合金高强度钢。 应用:一般工程结构与机械零件,如桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油管道、 建筑钢筋等。 常用得低合金结构钢有;09MnNb、16Mn、15MnTi。 2、合金渗碳钢 性能:不管就是在飞机上还就是在汽车上总会有一些零部件经常要遭受强烈得摩擦磨 损,同时又要承受较大得交变载荷,有得还会承受冲击载荷作用,比如,一些齿轮、活塞销与 凸轮等,要想让它们满足使用条件,必须就是表面要就要高得硬度与耐磨性,此外,心部应具 有足够得韧性与强度,即表硬内韧,否则在交表载荷与冲击载荷作用下很容易断裂,那么那 种钢能满足这个条件呢? 应用:合金渗碳钢,通过渗碳处理,使钢件表面含碳量增加,在保证内部得韧性与强度得 同时,提高了其表面得耐磨性与硬度。常用得合金渗碳钢有: 【举例】飞机、汽车变速箱齿轮与汽车后桥齿轮、凸轮轴、活塞销等机器零件。 常见牌号:20CrMnTi,20Cr,18Cr2Ni4WA 3、合金调质钢 成分:含碳量在 0、25%~

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