浙江理工大学：《机械工程导论》第四章 合金钢

机誡工导论 第四章合金钢 §1概述 合金钢是为了改善和提高碳素钢的性能,在碳 素钢的基础上添加一定的合金元素所炼制的 类钢

机 械 工 程 导 论 第四章 合金钢 §1 概述 合金钢是为了改善和提高碳素钢的性能，在碳 素钢的基础上添加一定的合金元素所炼制的一 类钢

机誡工导论 碳素钢的主要缺点: 综合机械性能差 热稳定性差 耐腐蚀性差 淬透性差 不能满足某些特殊性能

机 械 工 程 导 论 碳素钢的主要缺点： 综合机械性能差 热稳定性差 耐腐蚀性差 淬透性差 不能满足某些特殊性能

机誡工导论 、合金钢的分类 结构钢 建筑及工程用钢或构件用钢 机器制造用 渗碳钢 刃具钢 调质钢 工具钢 模具钢 弹簧钢 按用途分类 一量具钢 滚动轴承钢等 特殊性能钢—不锈钢 耐热钢 耐磨钢等 合金钢一按冶炼质量分类 普通钢(S<0.050%,P<0.045%) 优质钢(S、P<0.035%) 高级优质钢(S<0030%,P0.035%) 按金相组织分类 退火态 亚共析钢 共析钢 过共析钢 正火态—珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢等

机 械 工 程 导 论 一、合金钢的分类

机誡工导论 二、合金钢的编号 不论结构钢或工具钢均采用:数字+化学元素+数字 的方法表示。 结构钢的含碳量用两位数字表示。 如60sMn;20 CrMnTi 工具钢用一位数字表示,含碳量大于1%时不标出 如5 CrMnMo;Cr12

机 械 工 程 导 论 二、合金钢的编号 不论结构钢或工具钢均采用：数字+化学元素+数字 的方法表示。 结构钢的含碳量用两位数字表示。 如60Si2Mn;20CrMnTi 工具钢用一位数字表示，含碳量大于1%时不标出。 如5CrMnMo;Cr12

机誡工导论 §2合金元素在钢中的作用 、钢中的合金元素 为了合金化的目的而加入并且其含量有 定范围的元素,称为合金元素 根据合金元素与碳的亲和力关系,将其分为: 与碳亲和力较强的元素称为碳化物形成元素,如Zr、Nb、 Ti、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等; 与碳亲和力较小的元素称为非碳化物形成元素,如Ni、co、 Cu、Si、Al、N、B等

机 械 工 程 导 论 §2 合金元素在钢中的作用 一、钢中的合金元素 为了合金化的目的而加入并且其含量有一 定范围的元素，称为合金元素。 根据合金元素与碳的亲和力关系，将其分为: 与碳亲和力较强的元素称为碳化物形成元素，如Zr、Nb、 Ti、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等; 与碳亲和力较小的元素称为非碳化物形成元素，如Ni、Co、 Cu、Si、Al、N、B等

机誡工导论 二、合金元素的作用 合金元素固溶于铁素体,提高钢的强度,不降 低塑性 合金元素固溶于奥氏体,增加钢的稳定性 合金元素形成碳化物、非金属化合物 合金元素改变相变温度 合金元素改变共析点的位置

机 械 工 程 导 论 二、合金元素的作用 合金元素固溶于铁素体，提高钢的强度，不降 低塑性 合金元素固溶于奥氏体，增加钢的稳定性 合金元素形成碳化物、非金属化合物 合金元素改变相变温度 合金元素改变共析点的位置

机誡工导论 §3合金结构钢 合金结构钢是用于制造各种机器零件 和各类工程结构的钢

机 械 工 程 导 论 §3 合金结构钢 合金结构钢是用于制造各种机器零件 和各类工程结构的钢

机誡工导论 低合金结构钢 普低钢又称低合金高强度钢,英文缩写HSLA钢 从成分上看其为含低碳(<02%)低合金(<3%)元素钢 种,是为了适应大型工程结构(如大型桥梁,压力 容器及船舶锅炉等)以减轻结构重量,提高可靠 性及节约材料的需要而发展起来的。 我国列入冶金部标准的普低钢,按屈服强度高低分 为300MPa级,350MPa级,400MPa级, 450MPa级,500MPa级和650MPa级六个级

机 械 工 程 导 论 普低钢又称低合金高强度钢，英文缩写HSLA钢。 从成分上看其为含低碳(<0.2%)低合金(<3%)元素钢 种，是为了适应大型工程结构（如大型桥梁，压力 容器及船舶锅炉等）以减轻结构重量，提高可 靠 性及节约材料的需要而发展起来的。 我国列入冶金部标准的普低钢，按屈服强度高低分 为300MPa级，350MPa级， 400MPa级， 450MPa级，500MPa级和650MPa级六个级。 一、低合金结构钢

机誡工导论 二、机器制造用合金结构钢 合金渗碳钢 1渗碳钢的工作条件及性能要求 渗碳钢,及由其制作的零件在渗碳热处理后才使用。这种 零件工作时,除要求较高强度可靠性外,还常常受到较大的 表面磨擦和冲击作用,故其性能要求: (1)有一定的强度和塑性,以抵抗拉伸,弯曲,扭转等变形 破坏; (2)要求表面有较高的硬度和耐磨性,以抵抗磨损及表面接 触疲劳破坏; (3)有较高的韧性以承受强烈的冲击作用; (4)当外载是循环作用时,要求零件有好的抗疲劳破坏能 力

机 械 工 程 导 论 二、机器制造用合金结构钢 合金渗碳钢 1.渗碳钢的工作条件及性能要求 渗碳钢，及由其制作的零件在渗碳热处理后才使用。这种 零件工作时，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的 表面磨擦和冲击作用，故其性能要求： (1) 有一定的强度和塑性，以抵抗拉伸，弯曲，扭转等变形 破坏； (2) 要求表面有较高的硬度和耐磨性，以抵抗磨损及表面接 触疲劳破坏； (3) 有较高的韧性以承受强烈的冲击作用； (4) 当外载是循环作用时，要求零件有好的抗疲劳破坏能 力

机誡工导论 2.渗碳钢主要钢种 渗碳钢即需要渗碳表面强化的钢,根据上述的 性能要求,这类钢成分上一般是低碳或低碳合金 结构钢。常用的渗碳零件包括齿轮,凸轮,活塞 销等表面易于受到磨损破坏的活动零件。如常用 作汽车齿轮的20cr、20 CrMnti等钢材

机 械 工 程 导 论 2. 渗碳钢主要钢种 渗碳钢即需要渗碳表面强化的钢，根据上述的 性能要求，这类钢成分上一般是低碳或低碳合金 结构钢。常用的渗碳零件包括齿轮，凸轮，活塞 销等表面易于受到磨损破坏的活动零件。 如常用 作汽车齿轮的20Cr、20CrMnTi 等钢材