常用金属材料及性能PPT推荐.ppt
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不保证化学成分)。
主要以化学成分表示:
碳与合金元素含量。
例例1.45Wc=0.45%的优质钢。
的优质钢。
例例2.08FWc=0.08%的沸腾钢。
的沸腾钢。
例例3.40CrWc=0.40%及及Wcr=1%。
记忆方式与技巧介绍。
表表5-25.2结构钢(structuralsteel)用于结构件用于结构件用于结构件用于结构件工程结构:
如建筑物珩架、桥梁、车辆等。
工程结构:
机器零件:
如齿轮、螺栓、轴等。
5.2.15.2.1碳素结构钢(碳素结构钢(碳素结构钢(碳素结构钢(carbonstructuralsteelcarbonstructuralsteel)保证力学性能:
保证力学性能:
一般用途;
以型材(棒、板、型钢)供一般用途;
以型材(棒、板、型钢)供应。
应。
组组织织状状态:
态:
轧后空冷、轧后空冷、F+P;
不再热处理。
设计时注不再热处理。
设计时注意尺寸效应。
意尺寸效应。
典典型型牌牌号:
号:
Q235。
表表5-35.2.15.2.1低合金高强度钢(低合金高强度钢(低合金高强度钢(低合金高强度钢(HSLAHSLA)添加少量合金元素(添加少量合金元素(Nb、V等)起各种强化作用。
等)起各种强化作用。
用于重要工程结构(桥梁、压力容器等),能减轻自用于重要工程结构(桥梁、压力容器等),能减轻自重、降低成本等。
重、降低成本等。
典型牌号:
Q295、Q420等。
等。
表表5-45.2.25.2.2优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢Ws、Wp0.035%性能特点:
性能特点:
随随Wc升高,强度和硬度提高,塑、韧性有所下降。
升高,强度和硬度提高,塑、韧性有所下降。
零件制造中若经过热处理,可大幅度提高性能零件制造中若经过热处理,可大幅度提高性能(强度强度)。
应用应用:
0825(15Mn):
低低碳碳钢钢,塑塑性性好好,可可焊焊性性好好,直直接接冲冲压压成成形或作焊接件。
形或作焊接件。
1525:
低碳钢,可作渗碳用钢。
3055:
中碳钢,经调质处理做较重要的机器零件。
60:
中高碳钢,淬火中高温回火,一般弹簧及较中高碳钢,淬火中高温回火,一般弹簧及较高强度零件。
高强度零件。
表表5-55.2.35.2.3合金结构钢(合金结构钢(合金结构钢(合金结构钢(alloystructuralsteelalloystructuralsteel)
(1)
(1)合金渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢用途及性能特点:
用途及性能特点:
用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零件件(如换档齿轮等如换档齿轮等)。
经渗碳及淬、回火后,表硬内韧。
合金化原则:
低低碳碳(0.25%),保保证证渗渗碳碳及及热热处处理理后后表表、里里的的良良好好配配合。
合。
加加提提高高淬淬透透性性元元素素,Cr、Mn、Ni、B等等,保保证证心心部部良良好强韧性。
好强韧性。
加加V、Ti、W等,阻止渗碳时晶粒长大。
等,阻止渗碳时晶粒长大。
热热处处理理特特点点:
一一般般渗渗碳碳后后预预冷冷、直直接接淬淬火火低低温温回回火火(55HRC)。
常常用用钢钢种:
种:
低淬透性低淬透性15(20)、20Cr;
中淬透性中淬透性20CrMnMo、20MnTiB;
高淬透性高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4。
表表5-6
(2)
(2)合金调质钢合金调质钢合金调质钢合金调质钢用途及性能特点:
高强度(承受较大负荷)及高韧性(防止断裂事故)的高强度(承受较大负荷)及高韧性(防止断裂事故)的重要零件(如机床主轴)具有良好的综合力学性能。
重要零件(如机床主轴)具有良好的综合力学性能。
中中碳碳(0.300.5%),保保证证热热处处理理后后足足够够强强度度,又又不不致致太脆。
太脆。
加加淬淬透透性性元元素素(Cr、Ni、Mn、Si、B),保保证证大大截截面面均均一的性能。
一的性能。
细化晶粒元素(细化晶粒元素(V、W、Mo等)。
等)。
加加Mo,消除回火脆性。
消除回火脆性。
热处理:
调质即调质即淬火淬火+高温回火高温回火(500650)。
常用典型钢种:
低淬透性低淬透性:
45、40Cr、40MnB;
中淬透性中淬透性:
35CrMo、30CrMnSi;
高淬透性高淬透性:
40CrNiMo、40CrMnMo。
表表5-7(3)(3)合金弹簧钢合金弹簧钢合金弹簧钢合金弹簧钢用途、性能:
用途、性能:
承受较大负荷的弹簧;
高的承受较大负荷的弹簧;
高的e、-1及及s/b。
合金化:
中、高碳(中、高碳(0.450.9%);
加加Sie及(及(s/b);
加加Mn、Si、或、或Cr淬透性淬透性;
加加Mo、W、V细化晶粒(重要弹簧)。
细化晶粒(重要弹簧)。
淬火中温回火,回火屈氏体淬火中温回火,回火屈氏体4248HRC。
常用钢种:
65;
65Mn;
60Si2Mn;
50CrV。
表表5-85.2.45.2.4其它结构钢其它结构钢其它结构钢其它结构钢易切削钢:
易切削钢:
加加S、Pb、Ca、P等等(减减摩摩、易易断断屑屑等等),提提高高切切削削加加工性,强度次要。
工性,强度次要。
铸钢(铸钢件):
特特点:
点:
直接铸造成零件的结构钢,用于形状复杂、直接铸造成零件的结构钢,用于形状复杂、性能要求较高的场合。
重型机械,矿山、工性能要求较高的场合。
重型机械,矿山、工程机械等。
程机械等。
成成分:
分:
低、中碳。
进行正火、退火,重要件进行淬火、回火。
表表5-95.3滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢5.3.15.3.1滚动轴承钢(滚动轴承钢(滚动轴承钢(滚动轴承钢(rollingbearingsteelrollingbearingsteel)用途、性能:
轴承零件;
高抗压强度、疲劳强度、高硬度与耐磨性。
合合金金化:
化:
高高碳碳(0.951.15%),0.41.65%Cr,以以及及特特殊殊要要求求的成分。
的成分。
S、P要求严,冶金质量高。
要求严,冶金质量高。
热热处处理:
理:
球化退火(预先热处理)及淬火、低温回球化退火(预先热处理)及淬火、低温回火,火,6064HRC。
典典型型钢钢种:
GCr15(中小型轴承)中小型轴承);
G20Cr2Ni4(大型渗碳轴承)大型渗碳轴承);
9Cr18(不锈轴承)。
不锈轴承)。
表表5-105.3.25.3.2工具钢(工具钢(工具钢(工具钢(toolsteeltoolsteeltoolsteeltoolsteel)刃具钢刃具钢刃具钢刃具钢用途、性能:
较高切削的刀具;
高硬度、高耐磨性及高热硬性。
合金化(高速钢):
高高碳碳(cc0.8%0.8%),以以形形成成大大量量碳碳化化物物,保保证证高高硬硬度度、高耐磨性。
高耐磨性。
较较多多WW与与MoMo(10%10%),产产生生WW22CC、MoMo22CC等等细细小小弥弥散散硬硬化化,保证热硬性。
保证热硬性。
4%Cr4%Cr,淬透性。
淬透性。
加加VV,提高硬度、耐磨性。
提高硬度、耐磨性。
热热处处理:
预先热处理;
1200-13001200-1300高温淬火高温淬火+3+3次次560560回火回火,回火马氏体回火马氏体+碳化物碳化物,62,6266HRC66HRC。
典型钢种:
W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V、W18Cr4VW18Cr4V。
图图5-25-2图图5-35-3表表5-135-13表表5-115-11表表5-125-12模具钢模具钢模具钢模具钢1)1)冷作模具钢:
高碳(合金)钢。
冷作模具钢:
各种冷冲压、冷成型模具;
高硬度高耐各种冷冲压、冷成型模具;
高硬度高耐磨性、足够整体强度与韧性。
磨性、足够整体强度与韧性。
高碳高碳WcWc0.60.60.7%0.7%;
淬透性元素:
主加淬透性元素:
主加CrCr,另,另MnMn、SiSi;
MoMo、VV细化晶粒细化晶粒;
Cr;
Cr、MoMo、WW、VV提高耐磨性。
提高耐磨性。
淬火淬火+低温回火,低温回火,58HRC58HRC,细小马氏体细小马氏体+碳化物碳化物+少少量残余奥氏体。
量残余奥氏体。
典典型型钢钢种:
T8T8、T10T10、T12T12;
9Mn2V9Mn2V、9SiCr9SiCr、GCr15GCr15、Cr12MoVCr12MoV、65Nb65Nb、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2。
2)2)热作模具钢:
中碳合金钢热作模具钢:
中碳合金钢用途、性能:
锻锻模模、热热挤挤压压模模、热热弯弯模模等等;
耐耐热热性性、高高温温强强度度,耐热耐热疲劳,高淬透性。
疲劳,高淬透性。
中碳(中碳(0.30.30.6%0.6%),保证强度、韧性等。
保证强度、韧性等。
CrCr、WW、SiSi(抗热疲劳);
抗热疲劳);
MoMo、WW、VV(高温强度);
高温强度);
CrCr、MoMo、WW等多元(淬透性)。
等多元(淬透性)。
淬淬火火、中中温温回回火火(高高于于工工作作温温度度),353550HRC50HRC,回回火屈氏体、回火马氏体。
火屈氏体、回火马氏体。
4545、40Cr(40Cr(很少用很少用);
5CrNiMo5CrNiMo、5CrMnMo5CrMnMo;
3Cr2W8V3Cr2W8V;
H11(4Cr5MoSiV)H11(4Cr5MoSiV)、H13(Cr5MoSiV1)H13(Cr
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- 常用 金属材料 性能