70经热处理后弹簧、弹簧垫圈、钢丝、低速车轮圈碳素工具刚:高碳钢T8 T12 T12A T8MnA热硬性差,淬透性低,淬火易开裂,多用于手工工具,低速小切削用量刀具。合金钢低合金高强度结构钢Q屈服点>275、组织:热轧、正火状态下使用,F+P特性:塑性、韧性、冷加工、焊接性及耐蚀性。应用:桥梁、船舶、高压容器、农业机械常用牌号:Q295、Q345、Q390、Q420、Q460渗碳钢:Wc0.1~0.2组织:最终热处理后为表面M回+碳化物+A残(58~64HRC)心部淬透40~48HRC),低碳M(或低碳M+F),未淬透F+P(F+S)/低碳回火[1]M+少量碳化物混合组织。特性:制造受强烈冲击和磨损条件下的渗碳零件。应用:变速箱齿轮、后桥、凸轮轴[2]、活塞销[3]。常用牌号:20Gr、20GrMnTi、18Gr2Ni4WA、20Gr2Ni4A调质钢:Wc0.3~0.5%感应表面加热:M回。特性:良好的塑性与韧性配合,具有良好的综合力学性能。应用:销钉、螺栓、齿轮、主轴、曲轴[4]常用牌号:40Cr、35SiMn、40MnB、40CrNi、30CrMo、40CrMn、40CrNiMoA、37CrNi3、25Cr2NiA。弹簧钢:Wc0.45~0.7%特性:冲击、振动、周期性扭转和弯曲下使用。应用:仪表、板簧、弹簧常用牌号:60Si2Mn、50CrVA轴承钢:Wc0.95~1.1%、Wcr0.4~1.65%也可用渗碳钢制造(特大型、很大冲击):20Cr2Ni4/ 8Cr17应用:轴承用钢,丝杠、工具、冷作模具、精密量具,高硬度高耐磨性零件。GCr15、GCr15SiMn刃具钢:Wc0.75~1.05%、W合金3~5%特性:硬度、耐磨性、红硬性、韧性应用:常用牌号:9SiCr、CrWMn、9Mn2V、Gr2高速钢:Wc0.7~1.65 W合金10~25特性:红硬性、耐磨、耐高温。应用:常用牌号:W12Cr4VMo、W18Gr4V、W18Gr4V、W6Mo5Cr4V2冷作模具钢:Wc1.4~2.3%、Wcr12%特性:高的硬度与耐磨性、较高的强度与韧性,良好的工艺性(58~62HRC)常用牌号:Cr12MoV、Cr12碳钢:T8A、T10A、CrWMn(刃具钢)热作模具钢:中碳钢Wc0.3~0.6,高合金常用牌号:5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr3W8V、4Cr5W2VSi不锈钢:M不锈钢(Cr13型不锈钢)特性:高的硬度与耐磨性、较高的强度,耐蚀性。应用:医疗器械、量具、轴承、汽轮机[5]叶片、水压机阀。F不锈钢Cr型不锈钢Wc<0.15% Wcr12~30%特性:高耐蚀性,切削加工性好、强度低应用:化工设备容器、硝酸氮肥,家用餐具。A不锈钢(18-8型不锈钢)Wcr17~19、WNi8~11%特性:切削加工性差、很好地塑性韧性。应用:耐腐蚀钢,不耐高温常用牌号:1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9、00Cr18Ni9耐热钢:P耐热钢:12CrMo、15CrMo、20CrMo、24CrMoV锅炉[6],化工压力容器、热交换器、气阀马氏体耐热钢:汽轮机叶片,气阀1Cr13、2Cr13、1Cr11MoV、1Cr12WMoV、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo奥氏体耐热钢:大功率发动机排气阀[7]、汽轮机叶片1Cr18Ni9Ti、4Cr25Ni20、4Cr14Ni14W2Mo耐热钢高锰钢矿山、建筑机械、履带……铸铁灰铸铁:碳(2.7~3.6)、硅1.0~2.5)、锰(0.5~1.3)、磷0.3、硫0.15特点:铸造性好、减磨性好,减振强,切削加工好,缺口敏感低、________应用:机床床身、底座、工作台……球墨铸铁:Wc=3.6~3.9%、、Wsi=2.0~2.8%、WMn=0.6~0.8%、WP0.1、Ws0.07特点:________,塑性韧性高于其他铸铁;受力复杂、耐磨零件应用:可替代钢,汽车底盘等蠕墨铸铁:Wc3.5~3.9、Wsi2.1~2.8、WMn0.4~0.8、Wp<0.1、Ws<0.1特点:强度、韧性、疲劳极限、耐热疲劳[8]性>HT。塑性韧性强度<QT铸造性、导热性、减振性>QT应用:大马力柴油机[9]气缸盖[10],气缸套[11],电动机外壳[12],机座可锻铸铁:又称马铁或韧性铸铁用于制造薄壁零件,受冲击,振动与扭转载荷零件应用:曲轴、凸轮轴、连杆[13]、齿轮、还环、轴类钢的热处理:热处理的实质:热处理不改变工件的形状及化学成分,但能通过改变工件内部组织结构,改善使用性能。目的:改善金属材料的力学、工艺性能,提高产品内在质量,延长使用寿命退火:退火包括:完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、均匀化退火。钢的正火:Ac3或Accm钢的淬火:加热到Ac3或Ac1以上单液淬火、双液淬火、等温淬火、局部淬火钢的回火低温回火(150~250)硬度:58~64HRC产物:M回目的:降低钢的淬火内应力与脆性,保持高的硬度与耐磨性。例:工具钢、模具钢、滚动轴承、渗碳淬火件、表面淬火件。中温回火(350~500)硬度:35~45产物:T回目的:T回有较高的弹性极限与屈服点,并有一定韧性。例:弹簧、弹性零件、热作模具钢。高温回火(500~600)硬度:210~300HB产物:S回目的/性能:S回良好的综合力学性能。例:轴、齿轮、连杆、(中碳钢)螺栓(低碳钢)。也可作为精密零件与量具的预备热处理。表面热处理:不改变金属表层化学成分,使对工件表层进行热处理以改变其组织与性能的局部热处理工艺(表面获得耐磨M)表面热处理种类:正火或调质处理+________+低温回火火焰加热表面淬火钢的渗碳(900~950℃)渗氮
70
经热处理后弹簧、弹簧垫圈、钢丝、低速车轮圈
碳素工具刚:高碳钢
T8 T12 T12A T8MnA
热硬性差,淬透性低,淬火易开裂,多用于手工工具,低速小切削用量刀具。
合金钢
低合金高强度结构钢
Q屈服点>275、
组织:热轧、正火状态下使用,F+P
特性:塑性、韧性、冷加工、焊接性及耐蚀性。
应用:桥梁、船舶、高压容器、农业机械
常用牌号:Q295、Q345、Q390、Q420、Q460
渗碳钢:Wc0.1~0.2
组织:最终热处理后为表面M回+碳化物+A残(58~64HRC)
心部淬透40~48HRC),低碳M(或低碳M+F),未淬透F+P(F+S)/低碳回火[1]M+少量碳化物混合组织。
特性:制造受强烈冲击和磨损条件下的渗碳零件。
应用:变速箱齿轮、后桥、凸轮轴[2]、活塞销[3]。
常用牌号:20Gr、20GrMnTi、18Gr2Ni4WA、20Gr2Ni4A
调质钢:Wc0.3~0.5%
感应表面加热:M回。
特性:良好的塑性与韧性配合,具有良好的综合力学性能。
应用:销钉、螺栓、齿轮、主轴、曲轴[4]
常用牌号:40Cr、35SiMn、40MnB、40CrNi、30CrMo、40CrMn、40CrNiMoA、37CrNi3、25Cr2NiA。
弹簧钢:Wc0.45~0.7%
特性:冲击、振动、周期性扭转和弯曲下使用。
应用:仪表、板簧、弹簧
常用牌号:60Si2Mn、50CrVA
轴承钢:Wc0.95~1.1%、Wcr0.4~1.65%
也可用渗碳钢制造(特大型、很大冲击):20Cr2Ni4/ 8Cr17
应用:轴承用钢,丝杠、工具、冷作模具、精密量具,高硬度高耐磨性零件。
GCr15、GCr15SiMn
刃具钢:Wc0.75~1.05%、W合金3~5%
特性:硬度、耐磨性、红硬性、韧性
应用:
常用牌号:9SiCr、CrWMn、9Mn2V、Gr2
高速钢:Wc0.7~1.65 W合金10~25
特性:红硬性、耐磨、耐高温。
应用:
常用牌号:W12Cr4VMo、W18Gr4V、W18Gr4V、W6Mo5Cr4V2
冷作模具钢:Wc1.4~2.3%、Wcr12%
特性:高的硬度与耐磨性、较高的强度与韧性,良好的工艺性(58~62HRC)
常用牌号:Cr12MoV、Cr12碳钢:T8A、T10A、CrWMn(刃具钢)
热作模具钢:中碳钢Wc0.3~0.6,高合金
常用牌号:5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr3W8V、4Cr5W2VSi
不锈钢:
M不锈钢(Cr13型不锈钢)
特性:高的硬度与耐磨性、较高的强度,耐蚀性。
应用:医疗器械、量具、轴承、汽轮机[5]叶片、水压机阀。
F不锈钢Cr型不锈钢
Wc<0.15% Wcr12~30%
特性:高耐蚀性,切削加工性好、强度低
应用:化工设备容器、硝酸氮肥,家用餐具。
A不锈钢(18-8型不锈钢)
Wcr17~19、WNi8~11%
特性:切削加工性差、很好地塑性韧性。
应用:耐腐蚀钢,不耐高温
常用牌号:1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9、00Cr18Ni9
耐热钢:
P耐热钢:12CrMo、15CrMo、20CrMo、24CrMoV
锅炉[6],化工压力容器、热交换器、气阀
马氏体耐热钢:汽轮机叶片,气阀
1Cr13、2Cr13、1Cr11MoV、1Cr12WMoV、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo
奥氏体耐热钢:大功率发动机排气阀[7]、汽轮机叶片
1Cr18Ni9Ti、4Cr25Ni20、4Cr14Ni14W2Mo
耐热钢高锰钢
矿山、建筑机械、履带……
铸铁
灰铸铁:碳(2.7~3.6)、硅1.0~2.5)、锰(0.5~1.3)、磷0.3、硫0.15
特点:铸造性好、减磨性好,减振强,切削加工好,缺口敏感低、________
应用:机床床身、底座、工作台……
球墨铸铁:Wc=3.6~3.9%、、Wsi=2.0~2.8%、WMn=0.6~0.8%、WP0.1、Ws0.07
特点:________,塑性韧性高于其他铸铁;受力复杂、耐磨零件
应用:可替代钢,汽车底盘等
蠕墨铸铁:Wc3.5~3.9、Wsi2.1~2.8、WMn0.4~0.8、Wp<0.1、Ws<0.1
特点:强度、韧性、疲劳极限、耐热疲劳[8]性>HT。塑性韧性强度<QT
铸造性、导热性、减振性>QT
应用:大马力柴油机[9]气缸盖[10],气缸套[11],电动机外壳[12],机座
可锻铸铁:又称马铁或韧性铸铁
用于制造薄壁零件,受冲击,振动与扭转载荷零件
应用:曲轴、凸轮轴、连杆[13]、齿轮、还环、轴类
钢的热处理:
热处理的实质:热处理不改变工件的形状及化学成分,但能通过改变工件内部组织结构,改善使用性能。
目的:改善金属材料的力学、工艺性能,提高产品内在质量,延长使用寿命
退火:
退火包括:完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、均匀化退火。
钢的正火:Ac3或Accm
钢的淬火:加热到Ac3或Ac1以上
单液淬火、双液淬火、等温淬火、局部淬火
钢的回火
低温回火(150~250)
硬度:58~64HRC
产物:M回
目的:降低钢的淬火内应力与脆性,保持高的硬度与耐磨性。
例:工具钢、模具钢、滚动轴承、渗碳淬火件、表面淬火件。
中温回火(350~500)
硬度:35~45
产物:T回
目的:T回有较高的弹性极限与屈服点,并有一定韧性。
例:弹簧、弹性零件、热作模具钢。
高温回火(500~600)
硬度:210~300HB
产物:S回
目的/性能:S回良好的综合力学性能。
例:轴、齿轮、连杆、(中碳钢)螺栓(低碳钢)。也可作为精密零件与量具的预备热处理。
表面热处理:不改变金属表层化学成分,使对工件表层进行热处理以改变其组织与性能的局部热处理工艺(表面获得耐磨M)
表面热处理种类:
正火或调质处理+________+低温回火
火焰加热表面淬火
钢的渗碳(900~950℃)
渗氮
题目解答
答案
抗压强度 抗拉强度 感应加热表面淬火