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1、工程材料中合金钢部分总结机 13白生文2011010462钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途低 合 金高 强 度Q345,Q420高 强 度 ， 高 韧 0.20% 性，良好的冷成Mn: 固溶强化；降低 热轧空冷 奥氏体分解温度，细铁素体和索氏体大型结构，桥梁，船舶，车辆， 锅炉等结构钢型 性 能 和 焊 接 性能，低的冷脆 性转变温度，良 好的耐蚀性化 F 和 P；使 S 点左 移，使 P 相对增多。 提高强度和韧度。 Nb,Ti,V：形成细的碳 氮化合物，防止奥氏 体长大，细化铁素体； 冷却时弥散析出，弥 散强化。合 金 渗碳钢20CrMnTi表 面 渗 碳 层 硬 度
2、较高，心部强0.10%0.25%Cr，Ni，Mn：Cr 提 高淬透性，提高表面渗 碳 + 淬 火 + 低温回火表层：回火马氏体+合金 渗碳体+残余奥氏体受冲击载荷、交变载荷。如变 速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞韧性较好，良好 的 热 处 理 工 艺 性能渗碳层耐磨性；Ni 提 高心部韧性。 Ti， V，W ，Mo ：形心部：回火马氏体+屈氏 体+少量铁素体销等成稳定碳化物，防止 A 长大；提高渗碳层 硬度和耐磨性合 金 调45CrNiMo强 韧 塑 综 合 性0.25%Cr,Ni,Mn,Si,B：提高淬火 + 高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力质钢能较好0.50%淬透性火较复杂的齿轮、轴、
3、连杆等W，Mo：防止二类回 火脆性（油冷回火）非 调 制机 械 结F45MnVS替代调质钢，减 少工艺难度0.320.52,0.090V 细化晶粒，弥散强 化；Mn 细化 P，使 P热轧空冷（正 索氏体+铁素体 火）注：微合金化，控制轧制，控 制冷却构钢.16增加；B 得粒状 T钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途合 金 弹簧钢60Si2Mn高的弹性极限， 中高碳 高的屈强比； 0.50%Si，Mn：提高淬透性 和屈强比1、热 成 形 ： 回火屈氏体 淬火 + 中温回弹簧，弹性元件高的疲劳强度； 0.70% 足够的塑韧性。Cr ，W ，V ：不宜过 热，不易脱碳，冲击 强 度
4、 和 高 温 强 度 提 高。火 （ 喷 丸 强 化） 2、冷 成 性 （具体见书）滚 珠 轴承钢GCr15高 接 触 疲 劳 强 高碳 度；高硬度和耐 0.95%Cr：提高淬透性和耐 磨性，提高接触疲劳球化退火 + 淬 火+低温回火回火马氏体 + 粒状碳化 物+残余奥氏体滚珠、轴承、滚针、内外套圆、 精密量具、丝杠、冷冲模磨性；足够的韧 1.10% 性和淬透性强度Si，Mn：提高淬透性 V：形成碳化物，防止 过热（A 长大）冷 处 理 ：-60-80 度。 时 效 处 理 ： 120130 度注：严格控制夹杂物， 解除疲劳起源于夹杂物低 合 金刃具钢9SiCrCrWMn高 硬 度 和 耐 磨
5、 性；高碳0.9%Cr， Mn ，Si 提高淬 球化退火 + 淬 透性；Si 提高回火稳 火+低温回火回火马氏体 + 碳化物 + 少 量残余奥氏体低速刃具，丝锥、板牙、量块 等足 够 的 韧 性 和 塑性；1.1%定性；W，V 提高硬 度和耐磨性，细化晶 粒，防止过热高速钢W18Cr4V高热硬性；高碳Cr 提高淬透性，提高 球 化 退 火 ：回火马氏体 + 碳化物 + 少各种刀具，高速切割的刀具高 硬 度 和 耐 磨0.7%抗氧化抗脱碳能力； 870880量残余奥氏体性；足 够 的 韧 性 和 塑性；1.5% W，Mo 保证热硬性； 淬 火 ： V 形成细碳化物，提 12201280 高硬度和
6、耐磨性，防 （W，V）止过热。回 火 三 次 ： 550570捶打破鱼骨状粗大共晶碳化物钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途冷 作 模9SiCr高 硬 度 和 耐 磨高碳Cr，V，W，Mo 提高 一次硬化：回火马氏体 + 碳化物 + 少各种冷作模具钢CrWMnCr12性；足 够 韧 性 和 抗1. 0%2. 0%耐磨性和淬透性淬火 + 低温回 量残余奥氏体 火。疲劳能力； 热处理变形小二次硬化：较 高温度淬火 + 较 高 温 度 回 火三次。热 作 模热锻模钢：高 热 硬 性 和 高 中碳Cr， Ni ， Mn ，Si 提 热锻：调质处回火索氏体回火屈各种热作模具钢5CrNi
7、Mo温耐磨性； 0.3高淬透性；理；氏体；5CrMnMo 热压模钢： 4Cr5MnSiV高抗氧化能力； 0.6% 高 的 热 强 性 和 韧性；高抗疲劳能力；Mo，W，V 产生二次 热压：淬火 + 硬化，提高热硬性。 在 略 高 于 二次 硬 化 的 温 度回火。回火马氏体 + 碳化物 + 少 量残余奥氏体高 淬 透 性 和 导 热性。量 具 用钢高 硬 度 和 耐 磨 高碳 性； 0.9%Cr，W，Mn 提高淬 透性为 保 证 尺 寸 稳定性：大都为回火马氏体 + 碳 化物+少量残余奥氏体各种量具高尺寸稳定性， 1.5% 热处理变形小；1 在保证硬度 前 提 下 淬 火根据钢种而不同温度要低
8、，减 少残奥； 2 冷处理； 3 时效处理。钢种马 氏 体不锈钢牌号12Cr1320Cr13性能强 度 和 耐 磨 性 相对较好；含碳量低碳合金元素及作用 Cr 在氧化性介质中 钝化，耐腐热处理工艺 根据用途： 调质最终组织相应组织，注意是低碳 马氏体用途医疗，弹簧，结构零件30Cr1340Cr13耐 蚀 性 相 对 较 差。淬+低回淬+中回奥 氏 体12Cr18Ni9强硬度很低，无很低Cr 耐腐；固溶处理：加 单相奥氏体化学工业用具，医疗，抗磁仪不锈钢06Cr18Ni11Ti磁性； 耐蚀性很好；0.1% 左右Ni 获得单相奥氏体组 热至 1050 到 织；1150 度水冷，表等加 工 强 化
9、 比 铁 素体不锈钢好Ti，Nb 优先形成稳定 获 得 单 一 奥 碳化物，防止晶界贫 氏体组织。铬。稳定化处理： 加热至 850 到 880 度缓慢冷 却，碳和 Nb、 Ti 形 成 碳 化 物析出，防止 晶界贫铬。 消 除 应 力 退 火：300 到 350 度 消 除 冷 加工应力； 850 度 以 上 消 除 焊接应力铁 素 体不锈钢10Cr1710Cr17Mo耐蚀性较好； 强度低，塑性较 好。较低小 于0.15%Cr：单一铁素体组织； 正火 or 退火 单相铁素体状 态 下 使 用（不能淬火）耐蚀性高但强度不高：化工用 具、容器管道、食品工厂设备 等。钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途耐磨钢ZGMn13-1ZGMn13-2高 的 耐 磨 性 和 韧性不 超 过1.4%高 Mn（11%14%）： 水韧处理：加 心部：奥氏体 获得完全的奥氏体组 热至 1000 到 表面：马氏体坦克履带，铁轨等织，提高加工硬化效 1100 度保温，果及良好的韧性；使 碳 化 物 溶一定量的 Si：改善钢 解，水冷，获 水流动性，固溶强化； 得 单 一 奥 氏 但过多导致晶界碳化 体组织。 物 过 多 ， 龟 裂 。 加工硬化：表（0.3%0.8%）面 在 使 用 过 程 中 受 强 烈 压 力 变 形 时 硬化；心部高 韧性。耐热钢