《金属工艺学各种钢的总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属工艺学各种钢的总结.docx（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、金属工艺学各种钢的总结集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN# 结构钢结构钢按用途可分为工程用钢和机器用钢两大类。工程用钢主要是用于各种工程结构，包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢，这类钢冶炼简便、成本低、用量大，一般不进行热处理，而机器用钢 大多采用优质碳素结构钢和合金结构钢，它们一般都经过热处理后使用。（1）碳素结构钢1 .牌号Q X X X -I*-质量等级和脱氧方式屈服强度值屈服强度碳素结构钢含碳量低（），硫、磷含量较高。这类钢通常在热轧空冷状态下使用，其塑性高，可焊性 好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。2 .使用状态和热处理一般不经热处理
2、，而在钢厂供应状态（轧制状态）下直接使用3 .用途钢结构件、焊接和扳金机械结构件。（2）优质碳素结构钢1.牌号牌号X含碳量的万分之几08F 冷冲压钢，冷冲压件，塑性和韧性高10-25日渗碳钢，渗碳+淬火+低温回火，外强内韧35-55匚*调质钢，调质处理，优良的综合力学性能60-70口弹簧钢，淬火十中温回火，具有高的弹性极限08F匚力险冲压钢，冷冲压件、仪器外壳等10-25匚:渗碳钢：耐磨并承受冲击的齿轮、销轴35一55汽车和拖拉机的曲轴和连杆、机床主轴、吉轮和其他受力不大的轴类零件，45应用最广60-70 _。尺寸较小的(小于12T5mm)弹簧和钢丝绳(3)低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢
3、是在碳素结构钢的基础上，加入少量的合金元素发展起来的，原称为普通低合金钢。1 .牌号牌号 n Q XXX -I质量等级和脱氧方式1屈服强度值 275MP注屈服强度2 .性能特点强度高于碳素结构钢，可降低结构自重、节约钢材； 具有足够的塑性、韧性及良好的焊接性能; 具有良好的耐蚀性和低的冷脆转变温度。3 .成份特点低碳：含碳量W%低和金：主加元素为镒4 .热处理特点在热轧状态下使用，组织为铁素体加珠光体。5 .典型钢种及用途Q345是应用最广、用量最大的低合金高强度结构钢，广泛用于石油化工设备、船舶、桥梁、车辆 等大型钢结构中。(4)渗碳钢1 .成分：含碳量的合金钢，主要加入能提高淬透性的Mn、
4、Cr、Ni等元素；2 .性能特点：经热处理后表硬里韧、耐磨性及抗疲劳性好；3 .渗碳件一般的工艺路线：下料口锻造匚与预先热处理(正火)机加工一,渗碳淬火氐温回火二磨削4 .用途应用很广，主要用于制造渗碳零件，如变速齿轮、内燃机凸轮轴等各种表面耐磨件。5 .常用的渗碳钢低淬透性渗碳钢：15Cr、20Cr等，心部强度低，尺寸和载荷小的齿轮和滑块；中淬透性渗碳钢：20CrMnTi、20CrMn等，心部强度较高，用于制造中等强度的耐磨零件，如汽 车、拖拉机的变速齿轮、齿轮轴等；高淬透性渗碳钢：18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等，淬透性很高。用来制造承受重载荷和强烈磨损的 重要零件，如飞机、坦克
5、中的曲轴及重要齿轮等。以20CrMnTi渗碳钢制造汽车变速齿轮为例：下料-毛坯锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳(930)-预冷淬火(830)-低温回火(200)-喷丸 一磨齿低碳钢齿轮的热处理工艺曲线(5)调质钢在调质处理后使用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、拖拉机、机床及其他各种重要零件。1 .性能要求：良好的综合力学性能；良好的淬透性。2 .成分特点：中碳：含碳量为% ；主加合金元素为Mn、Si、Cr、Ni、Bo3 .调质件一般的工艺路线：下料锻造 f 退火 f 粗机加工 f 调质f 精机加X4 .典型钢种低淬透性调质钢：45、40Cr,用于制造尺寸较小的齿轮、轴、螺栓等。中淬透性
6、调质钢：40CrNi,用于制造截面较大的零件，如曲轴、齿轮等高淬透性调质钢：40CrNiMo,用于制造大截面、重载荷的零件，如汽轮机主轴、叶轮、航空发动机 等。(6)弹簧钢1 .成分：含碳量在 %的合金钢。主要加入元素是硅和镒，提高淬透性和屈强比；2 .热处理：淬火+中温回火；3 .组织：回火托氏体；4 .热处理特点：冷成形弹簧：对于钢丝直径小于10mm的弹簧，通过冷拔(或冷拉)、冷卷成型；冷卷后的弹簧不必 进行淬火处理，只需进行一次消除内应力和稳定尺寸的定型处理，即加热到250300,保温一段 时间，从炉内取出空冷即可使用。热成形弹簧：直径大于10-15mm,在高于淬火温度热卷成形，然后淬火
7、+中温回火(350500),得到回火托氏体组织。5 .典型钢种Si、Mn弹簧钢：代表性钢种65Mn、60SiMn,主要用于制造较大截面的弹簧，如汽车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧等；Cr、V弹簧钢：代表性钢种50CrV,主要用于大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机的气门弹簧等。(7)滚动轴承钢1 .用途：主要用来制造滚动轴承的内外圈，滚动体等；2 .牌号：GCr X一除C工外其它合金元素的元素符号 Cr的千分之几3 .化学成分：含碳量，含络量热处理及组织：预先热处理：球化退火；最终热处理：淬火+低温回火 使用状态下组织：回火马氏体+细小碳化物+残余奥氏体。5.典型钢种：应用最广的GCr
8、15钢，大量用于制造中大型轴承，还可用于制造冷冲模、量具、丝锥 等。(8)耐磨钢指在冲击载荷作用下发生冲击硬化作用的高镒钢1 .用途：用于既承受严重磨损又承受强烈冲击的零件；2 .化学成分：高碳：含碳量为% ；高镒：含镒量为11%-14% ;3 .热处理及组织：由于加工困难，铸造后直接使用；4 .应用最广的 GCr4, GCr15, GCr15SiMn 钢。（9）工具钢工具钢是用来制造各种工具的钢种a刃具钢用于制造各种金属切削刀具的钢种一、性能要求：高的硬度：高的硬度，HRC 60高耐磨性：耐磨性取决于硬度、韧性和碳化物；高的热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力；足够的韧性和塑性：以免刀具在使用
9、过程中崩刃、折断。二、常用刃具钢：碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢1 .碳素工具钢1）牌号:TxxA ； xx含碳千分之几，A：高级；2）典型钢种：T7、T7A、T8、T8A T13A ;3）用途：冲头、凿子要选用T7、T8等；车刀、钻头可选用T10;精车刀、锤刀则选用T12,T13。4）优点：成本低，耐磨性和加工性较好，在受用工具和机用低速工具上广泛应用；5）缺点：热硬性差，淬透性低，只适于制作尺寸不大、形状简单的低速刀具。2低合金工具钢1）牌号X XDX OX一匚二含合金元素及含量百分之几，平均小于L 5%不写含碳量的千分之几，超过10不写2）化学成分：在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素
10、，在保持高碳的同时，加入Cr、Mn、Si、W、V等合金元素；3）用途：广泛用于制造形状复杂、要求变形小的低速切削刃具，如丝锥、板牙等，也常用作冷冲模；4）优点：淬火后的硬度与碳素工具钢处于同一范围，但淬火变形小、开裂倾向小；5）典型钢种：9SiCro3 .高速工具钢：制造高速切削刀具用钢D牌号:Wxnxaxax, -合金元素，x -合金元素含量；2）化学成分：含碳量为%,主要加入的合金元素是Cr、W、M。、V;3）高速钢的加工工艺路线：下料一锻造一退火一机加工一淬火+回火一喷砂一磨削加工4）典型钢种:W18Cr4V5）用途：主要用于制造高速切削刀具，如车刀、刨刀、铳刀、钻头等6）特点：高速钢价
11、格昂贵，为充分发挥其性能和节省材料，常采用焊接或镶拼高速钢刀头，如直径大于10mm的钻头，采用45钢做刀柄。高速钢铳,刀淬火回火工艺曲线（10）模具钢用于制造各种冷热模具的钢种一、 冷作模具钢用于制造各种冷成型模具，如冷冲模、冷挤压模、冷墩模和拔丝模等。1）对性能的基本要求：高的硬度和耐磨性；较高的强度和韧性；良好的工艺性。2）冷作模具钢的类型：碳素工具钢和低合金工具钢；耐冲击工具用钢；高碳高铭模具钢。二、热作模具钢用于制造各种使加热金属或液态金属成型的模具，如热锻模、热压模、热挤模和压铸模等。1）对性能的基本要求：高温下良好的力学性能；高的抗热疲劳性能；高的淬透性和良好的导热性；高的抗氧化性
12、。2）钢种：热锻模钢；压铸模钢。（11）量具钢用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、快规、塞规及螺旋测微仪1）对性能的基本要求：高的硬度和耐磨性，尺寸稳定性高，热处理变形小；2）量具用钢：一般非精密量具，可选碳素工具钢（T10A、T12A）或低碳钢（15、20）;对精密量具，选用 CrWMn、Cr2s GCr15 钢等。以CrWMn钢制块规为例，加工工艺路线如下：下料一锻造一球化退火一机械加工一淬火一深冷处理一低温回火一粗磨一人工时效一精磨一去应力 处理一研磨3 )热处理特点：深冷处理量具淬火后，应立即在-70-80进行深冷处理，目的是尽可能减少钢中的残余奥氏体，稳定量具尺 寸。时效处理 对精
13、度要求高的量具，经深冷处理在进行低温回火、粗磨之后，又要用低温时效处理，以进一步稳定残余奥氏体和消除残余应力。CrWMn洪规淬火回火工艺曲线(12)特殊性能钢特殊性能钢是指具有特殊物理、化学性能的钢，分为不锈钢和耐热钢。不锈钢在腐蚀性介质中具有抗腐蚀性能的钢1 .用途：主要在石油、化工、海洋开发、原子能、宇航、国防工业等领域用于制造在各种腐蚀介质 中工作的零件和结构；2 .性能要求：耐蚀性；3 .成分特点：含碳量在% ；合金元素：Cr、Ni、Mo0耐热钢指在高温下具有良好的抗氧化性和高温强度的专用钢；多用来制作在高温下工作的锅炉、汽轮机、燃气机和内燃机的某些零件或构件。耐磨钢指在工作时其表面受到剧烈的冲击、强摩擦、高压力，必须具有表面硬度高、耐磨、心部韧性、强 度高的特点。1 .成分：高镒、高碳2 .固溶化处理3 .用途：铁路道岔、坦克履带、挖掘机铲齿等工序刀具切削参数余量名称材料切削速度进给速度吃刀量外圆精车 刀T0101硬质合金180m/min3外圆粗车 刀T0202硬质合金200m/min切槽刀TO3O3硬质合金1500r/min螺纹刀T0404硬质合金1200r/min