合金钢合金钢
汽车车门模具
（二）热作模具钢
工作条件与性能要求：使热态金属成 形的模具用钢。热锻模工作部分的温 度会升高到300～400℃、热挤压模 可达500～800℃、甚至近1000℃， 因交替加热冷却的温度循环产生交变 热应力；热作模具常见的失效形式有 变形、磨损、开裂和热疲劳等，要求 模具钢应具有良好的高温强韧性、高 的热疲劳和热磨损抗力、一定的抗氧 化性和耐蚀性等。 ➢ 成分：中碳 0.3～0.6 %； 合金元素:Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V。
合金工具钢的分类
刃具钢 按用途分 模具钢
量具钢
合金钢合金钢
一、合金刃具钢
性能要求 ① 高的硬度（60～66HRC）和耐磨性。 ② 高的热硬性，即钢在高温下（500～600℃）保持高硬
度（60HRC左右）的能力，这是高速切削加工刀具必 备的性能。
合金钢合金钢
1、低合金刃具钢
• 成分： 高碳，含 0.9～1.5 % C ，添加Si、Mn、Cr、等合 金元素，提高钢的淬透性和回火稳定性，进一步改善刀具的硬 度和耐磨性；强碳化物形成元素(如W、V等)所形成的碳化物 除对耐磨性有提高作用外，还可提高钢的热硬性。
② 合金元素 主加元素为Si、Mn等，
汽车板簧
合金钢合金钢
火车螺旋弹簧
4）滚动轴承钢
成分
滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的 滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩 擦损失的一种精密的机械元件。
① 高碳：0.95%~1.15%C，保证轴承钢高硬度和高耐 磨性；
② 低铬：0.40%~1.65%Cr，增加钢的淬透性，并形成 合金渗碳体(Fe、Cr)3C提高接触疲劳极限和耐磨性。
合金钢合金钢
合合金工具钢
特殊性能钢
合金钢合金钢
普通低合金钢 合金渗碳钢 合金调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 刃具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢
广泛应用于机械制造、交通运输、石油化工及工程建筑等行业。 1、低合金结构钢 2、机械制造用钢
合金钢合金钢
1、低合金结构钢
➢ 合金工具钢：用于制造各种工具的钢，可分为 刃具钢、模具钢和量具钢等。
➢ 特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学性能的 钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
合金钢合金钢
合金钢的分类
2.按合金元素总含量分类
➢ 低合金钢：合金元素总含量<5% ➢ 中合金钢：合金元素总含量为5%-10% ➢ 高合金钢：合金元素总含量>10%
成分：Wc<0.2%，Me%<3%，主加元素Mn 用途：桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油
输气管道、大型钢结构等。 性能：①较高的强度、屈强比、塑、韧性（Me）
②良好的焊接性和冷塑性加工性（低碳） ③含有耐大气和海水腐蚀的元素（Cu、P）
合金钢合金钢
• Q345钢(16Mn)综合性能好，用 于船舶、桥梁、车辆等大型钢结 构。
2、高速钢
高速钢是一种高合金钢，俗 称白钢、锋钢、风钢等。其 强度、冲击韧度、工艺性很 好，是制造复杂形状刀具的 主要材料。如：成形车刀、 麻花钻头、铣刀、齿轮刀具 等。高速钢的耐热性不高， 约在640℃左右其硬度下降， 不能进行高速切削。
合金钢合金钢
二、合金模具钢
合金钢合金钢
（一）冷作模具钢
合金钢合金钢
用途：制造各种滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱）和内 外套圈的专用钢种，也可用于制作精密量具、冷冲模、 机床丝杆及油泵油嘴的精密偶件如针阀体、柱塞等耐磨 件。
性能：高的硬度强度和耐磨性;高的接触疲劳强度;足够 的韧性和耐蚀性。
合金钢合金钢
用于制造刃具、模具、量具的钢，称为工具钢。
合金钢合金钢
• Q390钢含V、Ti、Nb，强度高， 用于中等压力的容器。
• Q460钢含Mo、B，正火组织为B( 贝氏体，贝氏体具有较高的强韧 性配合 ，α-Fe和Fe3C 的复相组 织。 ），强度最高，用于石化 中温高压容器。
东风号远洋轮船Q345 南京长江大桥Q345
合金钢合金钢
高压容器
北京鸟巢体育馆
合金钢合金钢
• 性能：低合金工具钢的淬透性和综合力学性能好，但由于其内 的合金元素主要是淬透性元素，而不是含量较多的强碳化物形 成元素(W、Mo、V等)，故仍不具备热硬性特点，刀具刃部的 工作温度一般不超过250℃，否则硬度和耐磨性迅速下降，甚 至丧失切削能力，因此这类钢属于低速切削刃具钢。
合金钢合金钢
板牙
合金钢合金钢
接淬火。
合金钢合金钢
2）合金调质钢
• 定义——采用调质处理，即淬火加高温回火后使 用的合金结构钢。
• 用途：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的重要零件，如发 动机连杆、曲轴、机床主轴等。
• 性能：具有优良的综合力学性能，即既强又韧。
合金钢合金钢
3）合金弹簧钢
成分：
① 中高碳：碳素弹簧钢0.6～0.9%C，合金弹簧 钢0.45～0.70%C，经淬火加中温回火后得到 回火托氏体组织，能较好地保证弹簧的性能要 求。
合金钢
合金钢合金钢
合金钢合金钢
合金钢合金钢
合金钢合金钢
合金钢
在碳素钢的基础上，为改善钢的性能，在冶炼时特意加入一种或数种 合金元素的钢。
常加入的合金元素：Si、Mn、Cr、Ni 、W、Mo、Co、V、Ti、B等。
合金钢合金钢
锰（Mn）:提高钢的淬透性、降低钢的淬火温度。 钨（W）：提高钢的硬度、耐磨性、热硬性、热
强性。 钛（Ti）:提高耐热钢的抗氧化性和热强性，有
利于提高不锈钢的防腐作用。——不锈钢 镍（Ni）:提高钢的淬透性和强度，又能保持良
好的塑性和韧性。——稀缺的资源 硅（Si）：显著提高钢的弹性极限，屈服点和
抗拉强度。——弹簧钢
合金钢合金钢
合金钢的分类
1. 按用途分类
➢ 合金结构钢：用于制造机械零件和工程结构的 钢。他们又可以分为低合金高强度钢、渗碳钢 、弹簧钢、滚动轴承钢等。
Q460
2、机械制造用钢
用途：主要用于制造各种机器零件、如轴类、齿轮、 弹簧和轴承等。
分类： 1）合金渗碳钢 2）合金调质钢 3）合金弹簧钢
合金钢合金钢
1）合金渗碳钢
用途：制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击载荷的重要 零件。
性能：①表层高硬度（≥58HRC）和高耐磨性； ②心部良好强韧性； ③高的淬透性以保证渗碳件的心部性能，以便于渗碳后直
工作条件与性能要求：在常温下使金属材料 变形成型的模具用钢，工作温度200～300℃； 模具承受很大的载荷及摩擦、冲击作用；冷 作模具钢应具有高硬度、高耐磨性、高强度 和足够的韧性；冷作模具对淬透性、耐磨性 尤其是韧性方面的要求更高一些，冷作模具 钢应是高碳成分并多在回火马氏体状态下使 用。 ➢ 成分： ① 高碳 ② 合金元素：Cr， Mo、W、V