四川轻化工大学（四川理工学院）：《材料工程基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 工程合金

第六章工程合金 第一节黑色金属 第二节有色合金 第三节精密合金(自学) 第四节特种金属材料(自学)

第一节 黑色金属 第二节 有色合金 第三节 精密合金(自学） 第四节 特种金属材料（自学） 第六章 工程合金

第一节黑色金属 工程上将以铁为基的合金成为黑色金属;以其他金 属为基的合金成为有色合金。铁及其合金(主要是钢) 的产量占世界金属总和的90%左右;而有色合金中,则 以铝、铜及其合金居多。 口钢的通常分类 工程构件用钢 结构钢 机器零件用钢 按用途分类 刃具钢 钢<工具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 特殊性能钢{耐热钢 耐磨钢

工程上将以铁为基的合金成为黑色金属；以其他金 属为基的合金成为有色合金。铁及其合金（主要是钢） 的产量占世界金属总和的90％左右；而有色合金中，则 以铝、铜及其合金居多。 第一节 黑色金属 ❑ 钢的通常分类 钢 ➢ 按用途分类：

按化学成分分类: 低碳钢 (W≤0.25%) 碳素钢中碳钢 (W=0.25%~055% 高碳钢 (W≥055%) 钢 低合金钢(WM10%) 按质量分类: 普通钢 (W≤0.045%,W≤0.0%) 优质钢 (Wn,W均≤003%) 高级优质钢(W,W均≤002

➢ 按化学成分分类： ➢ 按质量分类： 钢

按冶炼方法分类: 平炉钢 钢转炉钢 电炉钢 按金相组织分类: 亚共析钢 按退火组织分类: 共析钢 过共析钢 珠光体钢 按正火组织分类: 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢

➢ 按冶炼方法分类： 钢 ➢ 按金相组织分类： 按退火组织分类： 按正火组织分类：

口钢的编号 我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数 量以及质量级别来编号的。 1.普通碳素结构钢 2.优质碳素结构钢 该类钢的牌号用钢中平均含碳量的两位数字表示, 单位为万分之一。如钢号45,表示平均碳质量分数为 0.45%的钢

我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数 量以及质量级别来编号的。 ❑ 钢的编号 1.普通碳素结构钢 2.优质碳素结构钢 该类钢的牌号用钢中平均含碳量的两位数字表示， 单位为万分之一。如钢号45，表示平均碳质量分数为 0.45%的钢

3碳素工具钢 碳素工具钢是在牌号前加“碳”或“T”表示,其后 跟以表示钢中平均含碳量的千分之几的数字。如T8或 T10A。其中“A”表示高级优质钢 4.合金结构钢 沿用苏联的编号系统,该类钢的牌号是由“数字+元 素+数字”三部分组成。数字表示钢中平均含碳量的万分 之几,如36Mn2Si和18Cr2Ni4WA。 合金工具钢 数字表示钢中平均含碳量的千分之几,如9Mn2V和 CrMn,特殊:W6Mo5Cr4V2

3.碳素工具钢 碳素工具钢是在牌号前加“碳”或“T”表示，其后 跟以表示钢中平均含碳量的千分之几的数字。如T8或 T10A。其中“A”表示高级优质钢。 4.合金结构钢 沿用苏联的编号系统，该类钢的牌号是由“数字+元 素+数字”三部分组成。数字表示钢中平均含碳量的万分 之几，如36Mn2Si 和18Cr2Ni4WA。 5.合金工具钢 数字表示钢中平均含碳量的千分之几，如9Mn2V和 CrMn，特殊：W6Mo5Cr4V2

6.滚动轴承钢 该类钢在钢号前冠以“滚”或“G”,其后为铬(Cr) 数字来表示,数字表示铬含量平均值的千分之几。如 GCr15。 7.不锈钢及耐热钢 这两类钢钢号前面的数字表示含碳量的千分之几 如9Cr18和9Cr18Ni9。 8.铸钢 如“ZG200400”表示其屈服点为20MPa,其抗拉强度 为400MPa

6.滚动轴承钢 该类钢在钢号前冠以“滚”或“G”，其后为铬（Cr） +数字来表示，数字表示铬含量平均值的千分之几。如 GCr15。 7.不锈钢及耐热钢 这两类钢钢号前面的数字表示含碳量的千分之几， 如9Cr18和9Cr18Ni9。 8.铸钢 如“ZG200—400”表示其屈服点为20MPa,其抗拉强度 为400MPa

口碳钢 碳钢又称碳素钢,其主要合金元素为碳。 优质碳素结构钢 这类钢一般需要热处理来提高力学性能,如45#钢。 低碳钢强度低,延性好,适于零件冲压、焊接、表 面渗碳等。中碳钢属于调质钢,经过淬火和高温回火 (又称调质处理)后具有较好的强韧性。含碳更高的60 钢主要用于制造弹簧

碳钢又称碳素钢，其主要合金元素为碳。 ❑ 碳 钢 ➢ 优质碳素结构钢 这类钢一般需要热处理来提高力学性能，如45＃钢。 低碳钢强度低，延性好，适于零件冲压、焊接、表 面渗碳等。中碳钢属于调质钢，经过淬火和高温回火 （又称调质处理）后具有较好的强韧性。含碳更高的60 钢主要用于制造弹簧

碳素工具钢 随碳含量的增加,碳素工具钢在热处理(通常为淬 火+低温回火)后的硬度和耐磨性提高,而韧性则降低。 高韧性工具(如冲模、冲头等),宜选用低碳工具 钢(如T7、T8等) 高耐磨性工具(如量具、锉刀、剃刀等),宜选用 高碳工具钢(如T12、T13等)

➢ 碳素工具钢 随碳含量的增加，碳素工具钢在热处理（通常为淬 火+低温回火）后的硬度和耐磨性提高，而韧性则降低。 高韧性工具（如冲模、冲头等），宜选用低碳工具 钢（如T7、T8等）。 高耐磨性工具（如量具、锉刀、剃刀等），宜选用 高碳工具钢（如T12、T13等）

碳钢的局限性 1、具有一定的塑性和韧性,但强度难以超过690MPa; 2、厚截面碳钢零件,淬火时通常不能淬透; 3、耐蚀性和抗氧化性较差; 4、中碳钢淬透时,易出现变形或开裂; 5、低温抗冲击能力差。 措施:为解决上述缺点,通常向碳钢中加入合金元素(如 Mn、Ni、Cr、Al、W、V等来改善其性能

➢ 碳钢的局限性 1、具有一定的塑性和韧性，但强度难以超过690MPa； 2、厚截面碳钢零件，淬火时通常不能淬透； 3、耐蚀性和抗氧化性较差； 4、中碳钢淬透时，易出现变形或开裂； 5、低温抗冲击能力差。 措施：为解决上述缺点，通常向碳钢中加入合金元素（如 Mn、Ni、Cr、Al、W、V 等来改善其性能