常用合金钢_.ppt

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常用合金钢（知识扩展）一.合金钢分类与编号二.低合金结构钢Q345、Q420三.机器零件用钢40Cr、65Mn、60Mn2Si、20Cr、20CrMnTi、GCr15四.合金工具钢9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、Cr124Cr5MoSiV五.特殊性能钢1Cr13、9Cr18、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13合金钢分类1.按合金元素含量多少分类：

按合金元素含量多少分类：

低合金钢（合金总量低于5%）中合金钢（合金总量为5%10%）高合金钢（合金总量高于10%）2.按用途分类：

按用途分类：

合金结构钢低合金结构钢（也称普通低合金钢）合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢滚珠轴承钢合金工具钢合金刃具钢（含低合金刃具钢、高速钢）合金模具钢（含冷模具钢、热模具钢）量具用钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金钢编号首部用数字标明碳质量分数:

结构钢以万分之一为单位的数字（两位数）,工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳质量分数,而工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。

在表明碳质量分数数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，质量分数由其后面的数字标明:

平均质量分数少于1.5%时不标数,平均质量分数为1.5%2.49%、2.5%3.49%时,相应地标以2、3。

专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明.如GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约1.5%（特例）的滚珠轴承钢.Y40Mn,表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于1.5%的易切削钢.普通低合金钢Q345用途主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组织为细晶粒的F+P,不再热处理.化学成分wt%CMnSiVNbTi0.180.201.01.60.550.020.150.0150.060.020.2厚度mm机械性能sMPabMPa5%Akv（20）J1634547063021223416353253550295Q345包括旧钢号12MnV,14MnNb,16Mn,18Nb,16MnCuGB/T1591-1994普通低合金钢普通低合金钢Q420在正火状态下使用,组织为F+S化学成分wt%CMnSiVNbTiCrNi0.201.01.70.550.020.20.0150.060.020.20.400.70厚度mm机械性能sMPabMPa5%Akv（20）J1642052068018193416354003550380Q345包括旧钢号15MnVN,14MnVTiREGB/T1591-1994主要化学成分wt%热处理毛坯尺寸25mm机械性能（）退火态HBCMnSiCrMo淬火回火bMPasMPa55%AkvJ0.370.440.50.80.170.370.81.10.070.12850油520水油98078594547207合金调质钢（低淬透性）40Cr用途：

用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓、进气阀（GB/T30771999）钢号主要成分w%热处理机械性能CMnSiCr淬火回火sMPabMPa10%65Mn0.620.700.901.200.170.370.25830油540800100083060Si2Mn0.560.640.600.901.502.000.35870油4801200130052565Mn60Mn2Si钢应用举例：

截面25mm的弹簧，例如车箱缓冲卷簧合金弹簧钢合金弹簧钢65Mn60Mn2SiGB/T1222-1985主要化学成分wt%热处理机械性能（）毛坯尺寸mmCMnSiCr渗碳预备处理淬火回火bMPasMPa55%AkvJ0.170.240.50.80.200.400.71.0930880水油780820水,油20083554010404715合金渗碳钢合金渗碳钢（低淬透性低淬透性）20CrGB/T3077-1999用途：

可制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件.能同时承受强烈的摩擦磨损,较大的交变载荷,特别是冲击载荷0.170.230.801.100.170.371.01.30.040.10930880油770油200108085010455515主要化学成分wt%热处理机械性能（）毛坯尺寸mmCMnSiCrTi渗碳预备处理淬火回火bMPasMPa%Akv20J合金渗碳钢合金渗碳钢（中淬透性中淬透性）20CrMnTiGB/T3077-1999滚珠轴承钢GCr15主要化学成分wt%热处理规范性能主要用途CCrSiMn淬火回火回火后HRC0.951.051.401.650.150.350.250.458208401501606266壁厚14mm,外径250mm的套圈.直径25200mm的钢球.直径约25mm的滚柱.（GB/T18254-2002）用途：

制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）,内外套圈等.或制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件.钢号化学成分wt%热处理应用举例CMnSiCr油淬火回火淬火温度硬度HRC回火温度硬度HRC9SiCr0.850.950.30.61.21.60.951.25860880621802006062板牙丝锥钻头铰刀齿轮铣刀冷冲模冷轧辊CrWMn0.91.050.81.10.150.350.91.2W1.21.58208401401606265板牙拉刀量规形状复杂高精度的冲模等低合金刃具钢9SiCrCrWMn（GB/T1299-2000、GB/T9943-1988）CMnSiCrWV制造高速切削用车刀，刨刀、钻头、铣刀等0.70.80.10.40.20.43.84.417.519.01.01.4高速钢W18Cr4V（18-4-1）100300500700使用温度350550750HV950冷模具钢Cr12化学成分wt%用途举例CSiMnCrV2.002.300.400.4011.5013.500.150.30冷冲模拉延模压印模滚丝模退火油淬火回火温度硬度HB温度温度硬度HRC87090020725595010002004505864GB/T1299-2000用途用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等,工作温度不超过300.要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具钢制造.Cr12大型冷模具用钢,热处理变形很小,制造重载和形状复杂的模具.热模具钢4Cr5MoSiV化学成分wt%用途举例CSiMnCrMoV0.320.420.801.200.404.505.501.001.500.300.50热镦模、压铸模、热挤压模、精锻模退火油淬火回火温度硬度HB温度温度硬度HRC840900209229100010255406504054组织为回火马氏体粒状碳化物和少量残余奥氏体.为了保证热硬性,要进行多次回火.BG/T1299-2000量具用钢量具钢号平样板或卡板10、20或50、55、60、60Mn、65Mn一般量规与块规T10A、T12A、9SiCr高精度量规与块规Cr（刃具钢）、CrMn、GCr15高精度且形状复杂的量规与块规CrWMn（低变形钢）抗蚀量具4Cr13,9Cr18（不锈钢）GCr15块规热处理一年内每10mm长度的尺寸变量不超过0.10.2m.不锈钢不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种.马氏体不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,它们在氧化性介质中都有足够的耐蚀性,碳含量低的1Cr13、2Cr13钢耐蚀性较好,且有较好的机械性能,3Cr13、4Cr13钢因碳含量增加,强度和耐磨性提高,但耐蚀性降低.铁素体型不锈钢1Cr17、1Cr17Ti等，这类钢的铬质量分数为17%30%，碳质量分数低于0.15%，为单相铁素体组织，耐蚀性比Cr13型钢更好,在退火或正火状态下使用，强度较低、塑性很好.1Cr13船用螺旋桨奥氏体型不锈钢Cr18Ni9型（即18-8型不锈钢）,奥氏体不锈钢碳含量很低（约0.1%），耐蚀性很好。

钢中常加入Ti或Nb，以防止晶间腐蚀。

这类钢强度、硬度低，无磁性,塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13型不锈钢更好。

采用固溶处理进一步提高奥氏体型不锈钢的耐蚀性。

铁素体型、奥氏体型不锈钢可利用形变强化提高强度不锈钢GB/T1220-1992钢号化学成分wt%bMPa0.2MPa5%AkJ硬度CCr1Cr13M型0.1511.513.5540345255578159HB热处理:

9501000油或水淬,700750快冷回火.用途:

制作能抗弱腐蚀性介质、能承受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀、结构架、螺栓、螺帽等9Cr18M型0.901.00171955HRC热处理:

1000-1050油淬200-300油、空冷回火用途:

不锈切片机械刃具剪切刃具手术刀片高耐磨耐蚀件1Cr17F型0.1216184502052250183HB热处理:

780850空冷.用途:

制作硝酸工厂设备,如吸收塔热交换器酸槽输送管道以及食品工厂设备等奥氏体不锈钢1Cr18Ni9TiGB/T1220-1992钢号化学成分wt%bMPa0.2MPa5%HBCCrNiTi0Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiA型0.080.1217-199-125w（C）-0.020.85202054050187固溶处理:

加热至1050-1150使碳化物充分溶解,水冷,得单相奥氏体组织,提高耐蚀性.用途:

耐酸容器及设备衬里,输送管道等设备和零件,抗磁仪表,医疗器械,具有较好的耐晶间腐蚀性.稳定化处理经热加工后钢的耐蚀性下降,将钢加热到850-880,使钢中铬的碳化物完全溶解,而钛等的碳化物不完全溶解.然后缓冷,让溶于奥氏体的碳化钛充分析出.这样碳将不再同铬形成碳化物,因而有效地消除了晶界贫铬的可能,避免了晶间腐蚀的产生.耐磨钢ZGMn13高锰钢采用水韧处理，即将钢加热到10001100，保温，使碳化物全部溶解，然后在水中快冷，在室温下获得均匀单一的奥氏体组织。

此时钢的硬度很低（约为210HB），而韧性很高。

当工件在工作中受到强烈冲击或强大压力而变形时，表面层产生强烈的加工硬化，并且还发生马氏体转变，使硬度显著提高，心部则仍保持原来的高韧性状态。

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