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第六章-合金钢PPT课件

滚动体和内外圈均受交变载荷;接触应 力大;不但有滚动,而且有滑动,受强 烈的磨损
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2. 性能要求 高而均匀的耐磨性;高的弹性极限和接 触疲劳极限;足够的韧性和淬透性; 一定的抗蚀性能 3. 成分及牌号 高碳,0.95~1.15%C。保证高的强度 、
硬度和耐磨性
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主加元素:Cr ↑淬透性 形成Cr的碳化物,↑接触疲劳强度 和耐磨性
2. 常用钢号 40 40Cr 40CrMn 40CrMnMo
3. 热处理: 调质处理
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六、弹簧钢 弹簧作用:①减振 ②驱动 1. 性能要求 高的弹性极限(避免高载荷下发生塑性变形 ) 高的疲劳极限(避免疲劳破坏) 高的σs/σb(尽可能高的弹性极限) 具有一定的塑性和韧性,较好的淬透性
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Pb:孤立呈细小颗粒
Ca:形成高熔点硅酸盐(1300~1600℃ )
附在刀刃上,起减磨作用的保护膜
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2. 钢号 Y12 Y40Mn
Y40CrSCa
四、渗碳钢 用于制造渗碳零件的钢
1. 用途 表面承受强烈的磨损,并承受动载荷 的零件。如,齿轮
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2. 性能要求 表面具有较高的硬度、疲劳强度 中心具有较高的韧性和足够的强度
§6.1 概论
合金钢: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
, 这种钢称为合金钢
碳钢的缺点:淬透性低;回火抗力差; 基本相软
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一、Me对基本相的影响 基本相:铁素体;碳化物 合金元素:分为碳化物形成元素和
非碳化物形成元素 非碳化物形成元素:Ni Si Al Co Cu等 碳化物形成元素:Mn ┆ Cr Mo W┆ V Ti
3. 成分特点 C﹪:低碳,保证心部的韧性。 0.1~0.25﹪ 主加元素:Cr , Ni , Mn等,↑淬透性 强化铁素体,提高心部性能
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辅加元素: W , Mo , V , Ti等 细化晶粒,提高韧性和强度
4. 常用钢号 20 20Cr 20CrMnTi 18Cr2Ni4W
5. 热处理 渗碳+淬火+低温回火
Nb Zr
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对铁素体:合金元素溶于铁素体,形成合
金铁素体,提高基体的强度。
对碳化物:弱和较强碳化物形成元素形成
合金渗碳体,如(Fe,Cr)3C等 合金渗碳体比渗碳体更稳定,硬度更高
合金元素还可以形成特殊碳化物
如,Cr7C3 WC TiC等
特殊碳化物比合金渗碳体比渗碳体更稳定
,硬度更高
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二、对Fe-Fe3C相图的影响 1. Ni Mn Co N等合金元素扩大A区 2. Cr V Mo等合金元素缩小A区 3. 合金元素使相图的S点和E点左移
产生后无法消除,所以称不可逆的 避免在此温度范围内回火
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第二类回火脆性:550~650℃范围内产生 产生以后可消除,所以称可逆的
预防措施:①回火后快速冷却 ②加入合金元素,如Mo W等
五、合金钢的分类 按用途分为三大类:①合金结构钢;
②合金工具钢;③特殊性能钢
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§6.2 合金结构钢
结构钢:用于制造机械零件以及工程构件 一、分类及编号
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五、调质钢 经调质后使用的钢 调质后钢具有良好的综合机械性能,因此 调质钢用于制造重要零件。
如,机床主轴等 1. 成分特点
中碳,0.25~0.5%C。含碳量过低, 则强度、硬度不足;过高则韧性不足
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主加元素:Cr Ni Mn 等 ↑淬透性;强化铁素体
辅加元素:W Mo Ti V 等 细化晶粒;提高回火抗力 W Mo :防止产生第二类回火脆性
辅加元素:Si Mn ↑淬透性 牌号:GCr×, Cr 含量以1/1000为单位 4. 钢号 GCr15 GCr15SiMn
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5. 热处理 预先热处理:球化退火 最终热处理:淬火+低温回火
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辅加元素:Ti V Nb
4. 常用钢 16Mn 15MnV 16MnCu
5. 热处理 热轧或正火
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三、易切钢
加入合金元素,使其成为容易被切削的钢
1. 附加元素 S Pb Ca 等
S:形成(Mn,Fe)S夹杂物,中断基体
的连续性
尺寸不同,成形与热处理不同
1)热成形 大于10~15mm
淬火加热成形—利用余热淬火—中温回火
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2)冷成形 ① 铅浴等温处理
冷拉—加热A化—500~550℃铅浴等温 —成形—区应力退火(200~300 ℃)
组织转变:A→S ②淬火回火钢丝
冷拉—淬火+中温回火—成形—区应力退 火
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七、滚动轴承钢 用于制造滚动轴承内、外圈及滚动体 1. 工作条件
6类 ××化学符号× ××:平均含碳量,1/10000 ×:所含元素的含量,1.5﹪以下不标含量
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二、普通低合金钢 1. 用途:制造桥梁,船舶,车辆,管道等 2. 性能要求:高屈服极限,高σs/σb
良好的塑性和焊接性能 一定的耐腐蚀性 3.成分特点:低碳,<0.2﹪;保证塑性 和韧性;焊接性能 主加元素:Mn 固溶强化,提高强度
2. 成分特点 中高碳钢,0.6~0.75%C,保证高的疲 劳极限和屈服极限
合金钢:0.45~0.7 %C 主加元素:Si Mn Cr 等
↑淬透性,固溶强化 Si:显著提高σs/σb≈1
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辅加元素:Mo W V 等
减少脱碳倾向、过热倾向
3. 钢号
65 65Mn 60Si2Mn 50CrVA
4. 热处理
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三、对加热和冷却转变的影响 (一)对加热转变的影响 除了Ni,Co以外的合金元素,均减慢A的 形成过程; 除了Mn以外,合金元素阻碍A晶粒的长大
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(二) 对过冷A转变的影响 1. 除了Co以外的合金元素使C曲线右移 2. 除了Co,Al以外,合金元素降低Ms点 ,
并增加残余奥氏体量
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四、对回火转变的影响 1. 提高回火抗力(回火稳定性)
合金元素阻碍原子的扩散,使马氏体不 易分解,且分解后碳化物不易聚集长大 , 从而使钢的硬度随回火温度的升高而 下降的程度减弱。
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2. 产生二次硬化现象 在某一回火温度范围内,随着回火温度
的升高,硬度不下降反而升高 一般 在含碳化物形成元素较多的合
金钢中出现。
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3. 产生回火脆性 钢的韧性明显降低 第一类回火脆性:250~400℃范围内产生
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