工業(yè)用鋼鋼的分類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼工具鋼學(xué)習(xí)教案

會(huì)計(jì)學(xué)1工業(yè)用鋼鋼的分類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼工具鋼工業(yè)用鋼鋼的分類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼工具鋼第一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第1頁(yè)/共94頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。1 . M1 . Mn nMn溶入F和FeC3起固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度和硬度Mn+SMnS，降低硫的有害作用，改善鋼的熱加工性能。一般認(rèn)為，一般認(rèn)為，MnMn和和SiSi為鋼中的為鋼中的有益元素有益元素。2.Si2.SiSi溶入F起固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度和硬度，塑韌性稍微降低 6.1.1 鋼中常存雜質(zhì)對(duì)其性能影響鋼中常存雜質(zhì)對(duì)其性能影響第2頁(yè)/共94頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。3. S3. S以以FeSFeS的形式存在，使鋼的塑性變差；的形式存在，使鋼的塑性變差；FeS+FeFeS+Fe低熔點(diǎn)共晶體（低熔點(diǎn)共晶體（985985O OC C）分布在晶界上；）分布在晶界上；在熱加工（在熱加工（ 1000-1200 1000-1200O OC C ）時(shí)共晶體熔化）時(shí)共晶體熔化導(dǎo)致鋼材沿晶界開(kāi)裂導(dǎo)致鋼材沿晶界開(kāi)裂“熱脆熱脆”。MnMn與與S S形成形成MnS(1620MnS(1620）, ,粒狀分布在晶內(nèi)粒狀分布在晶內(nèi)。鋼中的鋼中的MnSMnS夾雜夾雜合金晶界的低熔點(diǎn)硫化物合金晶界的低熔點(diǎn)硫化物第3頁(yè)/共94頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。比利時(shí)阿爾比利時(shí)阿爾伯特運(yùn)河鋼伯特運(yùn)河鋼橋因磷高產(chǎn)橋因磷高產(chǎn)生冷脆性，生冷脆性，于于1938年冬發(fā)生年冬發(fā)生斷裂墜入河中。斷裂墜入河中。 4.P 4.P PP溶于溶于F F，導(dǎo)致鋼材強(qiáng)、硬度，導(dǎo)致鋼材強(qiáng)、硬度，塑、韌性塑、韌性；特別是使鋼在低溫時(shí)脆性急劇增加特別是使鋼在低溫時(shí)脆性急劇增加冷脆。冷脆。 S、P P多，脆性大，多，脆性大，有害元素有害元素；S、P P有利的一面，若含量適當(dāng)可提高鋼的切削性能有利的一面，若含量適當(dāng)可提高鋼的切削性能（S S0.05%0.05%、 P 0.045% 0.045% ），易切削鋼（改善切削加工性）。，易切削鋼（改善切削加工性）。激激光光制制導(dǎo)導(dǎo)炮炮彈彈 第4頁(yè)/共94頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。 HH：以原子態(tài)溶解于鋼中，降低韌性，引起以原子態(tài)溶解于鋼中，降低韌性，引起氫脆氫脆。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，俗稱(chēng)成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，俗稱(chēng)白點(diǎn)白點(diǎn)。鋼中白點(diǎn)鋼中白點(diǎn)鋼的氫脆斷口鋼的氫脆斷口5.5.氣體元素氣體元素第5頁(yè)/共94頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.2.1 6.2.1 鋼的分類(lèi)鋼的分類(lèi)1.1.按化學(xué)成分按化學(xué)成分6.2 6.2 鋼的分類(lèi)及編號(hào)鋼的分類(lèi)及編號(hào)（非合金鋼（非合金鋼）第6頁(yè)/共94頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。2 2按冶金按冶金質(zhì)量質(zhì)量3 3按顯微室溫組織按顯微室溫組織鋼的類(lèi)別含碳量（%）組織亞共析鋼0.02180.77鐵素體（F）+珠光體（P）共析鋼0.77珠光體（P）過(guò)共析鋼0.772.11滲碳體（Fe3C）+珠光體（P）第7頁(yè)/共94頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。特點(diǎn)：強(qiáng)度、塑性、韌性較好，又具有良好的工藝性能和特點(diǎn)：強(qiáng)度、塑性、韌性較好，又具有良好的工藝性能和 較低的價(jià)格，因而得到廣較低的價(jià)格，因而得到廣泛應(yīng)用（泛應(yīng)用（80%80%）。）。工業(yè)用鋼指工業(yè)用鋼指：碳鋼：含碳量低于碳鋼：含碳量低于2.11%2.11%的鐵碳合金。的鐵碳合金。合金鋼合金鋼為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎(chǔ)上有意加入一定量為了提高鋼的性能，在碳鋼基礎(chǔ)上有意加入一定量合金元素合金元素而得到的鋼種。而得到的鋼種。含碳量對(duì)鋼的組織和力學(xué)性能的影響？右圖：自左向右，隨著含碳量增加，組織中的滲碳體（FeC3）數(shù)隨之增加,第8頁(yè)/共94頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。4 4按用途分按用途分調(diào)質(zhì)處理？第9頁(yè)/共94頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.1.2 6.1.2 鋼的編號(hào)鋼的編號(hào)1.1.碳鋼碳鋼牌號(hào)：牌號(hào)：Q Q屈服強(qiáng)度值屈服強(qiáng)度值+ +質(zhì)量等級(jí)符號(hào)質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+ +脫氧方法符號(hào)脫氧方法符號(hào)。（1 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼脫氧方法符號(hào)脫氧方法符號(hào): : 沸騰鋼沸騰鋼FF；鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼ZZ；半鎮(zhèn)靜鋼；半鎮(zhèn)靜鋼bb；特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZTZ。 Q Q表示屈服強(qiáng)度，單位是表示屈服強(qiáng)度，單位是MPaMPa質(zhì)量等級(jí)符合：質(zhì)量等級(jí)符合：A A、B B、C C、DD、E E；由由AEAE，P P、S S含量依次下降，質(zhì)量提高。含量依次下降，質(zhì)量提高。鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全鋼。組織致密，成分均勻，力學(xué)性能好。脫氧完全鋼。組織致密，成分均勻，力學(xué)性能好。如如Q235AQ235AF F沸騰鋼沸騰鋼脫氧不完全鋼。凝固前產(chǎn)生大量脫氧不完全鋼。凝固前產(chǎn)生大量COCO氣泡，引起沸騰。其成分組織不均勻，氣泡，引起沸騰。其成分組織不均勻，強(qiáng)度較低，不適于制造重要零件強(qiáng)度較低，不適于制造重要零件。第10頁(yè)/共94頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。常用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分常用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分)牌號(hào)牌號(hào)等級(jí)等級(jí)脫氧脫氧方法方法化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%，不大于，不大于CSiMnPSQ195F、Z0.120.300.500.0350.040Q215AF、Z0.150.351.200.0450.050B0.045Q235AF、Z0.220.220.0351.400.0450.050B0.200.200.045CZ0.170.0400.040DTZ0.035Q275AF、Z0.240.0351.500.0450.050BZ0.210.0450.0450.22CZ0.200.0400.040DTZ0.035第11頁(yè)/共94頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。 Q195Q195、Q215Q215、Q235AQ235A、Q235BQ235B等鋼塑性較好，有一定強(qiáng)度，通等鋼塑性較好，有一定強(qiáng)度，通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等，可用于橋梁、建筑物等構(gòu)件，也可常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等，可用于橋梁、建筑物等構(gòu)件，也可用做普通螺釘、螺帽、鉚釘及墊圈等。用做普通螺釘、螺帽、鉚釘及墊圈等。 Q235CQ235C、Q235DQ235D可用于重要焊接結(jié)構(gòu)，如鍋爐、容器等?？捎糜谥匾附咏Y(jié)構(gòu)，如鍋爐、容器等。 Q255Q255、Q275Q275強(qiáng)度較高，可軋制成型鋼、鋼板等，用于承受中等強(qiáng)度較高，可軋制成型鋼、鋼板等，用于承受中等載荷的零件，如轉(zhuǎn)軸、鏈輪及螺紋鋼筋等。載荷的零件，如轉(zhuǎn)軸、鏈輪及螺紋鋼筋等。常用牌號(hào)及用途：常用牌號(hào)及用途：第12頁(yè)/共94頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。特點(diǎn)：含碳量低，硫磷含量高，其塑性高、可焊性好。特點(diǎn)：含碳量低，硫磷含量高，其塑性高、可焊性好。熱處理：熱處理：一般不用熱處理，常軋制成棒、板、型鋼或以鋼錠供應(yīng)；在某些場(chǎng)合可進(jìn)行正一般不用熱處理，常軋制成棒、板、型鋼或以鋼錠供應(yīng)；在某些場(chǎng)合可進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)、滲碳等處理，以提高其使用性能?；?、調(diào)質(zhì)、滲碳等處理，以提高其使用性能。碳素結(jié)構(gòu)鋼是目前產(chǎn)量最大、使用最多的鋼種，約占鋼材碳素結(jié)構(gòu)鋼是目前產(chǎn)量最大、使用最多的鋼種，約占鋼材70%70%。（1 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼第13頁(yè)/共94頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。牌號(hào)：牌號(hào)：用兩位數(shù)字表示，兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量萬(wàn)用兩位數(shù)字表示，兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量萬(wàn) 分之幾。分之幾。 如如4545鋼鋼平均含碳量為平均含碳量為0.45%0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。若鋼中含若鋼中含MnMn量為較高（量為較高（0.7-1.0%0.7-1.0%），在兩位數(shù)字后加元素），在兩位數(shù)字后加元素符號(hào)符號(hào)“Mn”Mn”，如，如60Mn60Mn。對(duì)于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼對(duì)于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼, , 在鋼號(hào)后分別加字母在鋼號(hào)后分別加字母F F和和b b，如，如08F08F、10b10b。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號(hào)后加字母高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號(hào)后加字母A A，如，如20A20A。第14頁(yè)/共94頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第15頁(yè)/共94頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。齒輪、銷(xiāo)釘、小軸、螺釘、螺母等。齒輪、銷(xiāo)釘、小軸、螺釘、螺母等。其中，其中，2020鋼用量最大。鋼用量最大。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼常用牌號(hào)及用途：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼常用牌號(hào)及用途：成分特點(diǎn)：含碳量高，0.080.85%第16頁(yè)/共94頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。齒輪齒輪曲軸曲軸常用牌號(hào)及用途：常用牌號(hào)及用途：3030、3535、4040、4545、5050及及5555等屬于中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得良等屬于中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得良好綜合機(jī)械性能，且具有良好的切削加工性。好綜合機(jī)械性能，且具有良好的切削加工性。主要用于制造軸類(lèi)、齒輪等零件，如曲軸、傳動(dòng)軸、連桿等。其中，主要用于制造軸類(lèi)、齒輪等零件，如曲軸、傳動(dòng)軸、連桿等。其中，4545鋼應(yīng)用最廣泛。鋼應(yīng)用最廣泛。 第17頁(yè)/共94頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第18頁(yè)/共94頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。銼刀銼刀絲錐絲錐牌號(hào)：牌號(hào)：T + T + 數(shù)字組成數(shù)字組成+ +字母字母，其數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾。，其數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾。如如T8T8其平均含碳量為其平均含碳量為 0.8%0.8%。若鋼中含若鋼中含MnMn量為較高，鋼號(hào)后加元素符號(hào)量為較高，鋼號(hào)后加元素符號(hào)“Mn”Mn”，如，如T8 MnT8 Mn 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號(hào)后加高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號(hào)后加“A”A”，如，如T12AT12A。 成分特點(diǎn)：含碳量高，0.651.35%，低S、P，塑性、韌性差熱處理：球化退火、淬火+低溫回火用途：制造各種量具、刃具、模具第19頁(yè)/共94頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。工具鋼是用于制造刃具、量具和模具的鋼種。工具鋼是用于制造刃具、量具和模具的鋼種。量具量具模具模具第20頁(yè)/共94頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。2.2.熱處理特點(diǎn)熱處理特點(diǎn) 球化退火球化退火 降低硬度，改善組織，為切削加工和淬火作組織準(zhǔn)備。降低硬度，改善組織，為切削加工和淬火作組織準(zhǔn)備。 淬火淬火+ +低溫回火低溫回火 獲得回火馬氏體、粒狀滲碳體及少量殘余奧氏體組織，以達(dá)到工具獲得回火馬氏體、粒狀滲碳體及少量殘余奧氏體組織，以達(dá)到工具所要求的高硬度所要求的高硬度(60HRC(60HRC左右左右) )和高耐磨性。和高耐磨性。 T12T12鋼球化退火前顯微組織鋼球化退火前顯微組織 T12T12鋼淬火后的顯微組織鋼淬火后的顯微組織 第21頁(yè)/共94頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。木工鑿木工鑿第22頁(yè)/共94頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。絲錐絲錐鉆頭鉆頭木工鉆木工鉆第23頁(yè)/共94頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。銼刀銼刀手鋸條手鋸條量規(guī)量規(guī)碳素工具鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分及熱處理如表碳素工具鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分及熱處理如表6-116-11所示。所示。 光面量規(guī)光面量規(guī)第24頁(yè)/共94頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。牌號(hào)牌號(hào): : ZG +ZG +組成。組成。ZGZG表示鑄鋼，其后數(shù)字分別表示最低屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。表示鑄鋼，其后數(shù)字分別表示最低屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。如如ZG200-400ZG200-400表示屈服點(diǎn)表示屈服點(diǎn) s s（或（或 0.20.2）200Mpa,200Mpa,抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 b b400MPa400MPa的鑄造碳鋼。的鑄造碳鋼。鑄鋼主要用于制作鑄鋼主要用于制作受力不大且要求一定韌性的各種機(jī)械零件受力不大且要求一定韌性的各種機(jī)械零件，如機(jī)座、變速箱殼，如機(jī)座、變速箱殼等。等。第25頁(yè)/共94頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。2.合金鋼合金鋼第26頁(yè)/共94頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。2.合金鋼合金鋼第27頁(yè)/共94頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第28頁(yè)/共94頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第29頁(yè)/共94頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。1.1.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 高強(qiáng)度，可減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。高強(qiáng)度，可減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。 （比采用普通碳結(jié)構(gòu)鋼節(jié)約（比采用普通碳結(jié)構(gòu)鋼節(jié)約15%15%鋼材）鋼材） 足夠的塑性、韌性及良好的焊接性能。足夠的塑性、韌性及良好的焊接性能。 良好的耐蝕性及低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。良好的耐蝕性及低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。在在低碳鋼低碳鋼基礎(chǔ)上加入基礎(chǔ)上加入少量（少量（5%1.65%1.65%時(shí)，會(huì)因殘余奧氏體量的增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。時(shí)，會(huì)因殘余奧氏體量的增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。第49頁(yè)/共94頁(yè)第五十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。 第50頁(yè)/共94頁(yè)第五十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。向心球軸承向心球軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承自動(dòng)調(diào)心球軸承自動(dòng)調(diào)心球軸承第51頁(yè)/共94頁(yè)第五十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.3.8 6.3.8 易切削鋼易切削鋼第52頁(yè)/共94頁(yè)第五十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。易切削鋼的成分和力學(xué)性能易切削鋼的成分和力學(xué)性能鋼號(hào)鋼號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%熱軋鋼的縱向力學(xué)性能熱軋鋼的縱向力學(xué)性能CMnSiSPRm/MPaA(%)Z(%)HBWY120.080.160.701.000.150.350.100.200.080.153905402236170Y150.100.180.801.200.150.230.330.050.103905402236170Y200.170.250.701.000.150.350.080.150.064506002030175Y300.270.350.701.000.150.350.080.150.065106551525187Y40Mn0.370.451.201.550.150.350.280.300.066907351420207第53頁(yè)/共94頁(yè)第五十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。1. 1. 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 高硬度和高耐磨性高硬度和高耐磨性 足夠的強(qiáng)度和韌性足夠的強(qiáng)度和韌性較高的淬透性較高的淬透性 量具刃具鋼是指用于制造一般量具（如千分尺、塞規(guī)）和切削速度較低量具刃具鋼是指用于制造一般量具（如千分尺、塞規(guī)）和切削速度較低的刃具（如鉸刀、絲錐）等所使用的鋼種。的刃具（如鉸刀、絲錐）等所使用的鋼種。千分尺千分尺卡尺卡尺矩形花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)矩形花鍵環(huán)規(guī)、塞規(guī)第54頁(yè)/共94頁(yè)第五十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。1 1）高碳）高碳0.80.81.101.10，以保證高硬度和高耐磨性要求。，以保證高硬度和高耐磨性要求。2 2）低合金）低合金含量小于含量小于5 5，主要作用是提高淬透性和回火穩(wěn)定性。，主要作用是提高淬透性和回火穩(wěn)定性。3. 3. 熱處理特點(diǎn)熱處理特點(diǎn)1 1）球化退火）球化退火2 2）淬火）淬火+ +低溫回火低溫回火最終獲得回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體組織，硬度為最終獲得回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體組織，硬度為60 60 62HRC62HRC。與碳素工具鋼相比，淬透性明顯提高，可采用油淬，且淬火變與碳素工具鋼相比，淬透性明顯提高，可采用油淬，且淬火變形、開(kāi)裂傾向性小。形、開(kāi)裂傾向性小。第55頁(yè)/共94頁(yè)第五十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。板牙板牙9SiCr9SiCr：用于制造形狀復(fù)雜、淬火變形小的低速切削工具，如板牙、絲錐：用于制造形狀復(fù)雜、淬火變形小的低速切削工具，如板牙、絲錐、鉸刀等、鉸刀等 扳手扳手絲錐絲錐Cr12Cr12：常用于制造精度較低的量具，如塞規(guī)、平尺、量柱等：常用于制造精度較低的量具，如塞規(guī)、平尺、量柱等 塞規(guī)塞規(guī)常用量具刃具鋼牌號(hào)常用量具刃具鋼牌號(hào)9SiCr9SiCr、GCr15GCr15。第56頁(yè)/共94頁(yè)第五十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。常用冷作模具鋼牌號(hào)常用冷作模具鋼牌號(hào)Cr12Cr12、Cr12MoVCr12MoV第57頁(yè)/共94頁(yè)第五十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。冷鐓模具冷鐓模具冷沖模具冷沖模具第58頁(yè)/共94頁(yè)第五十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。熱作模具鋼是指利用熱鍛模、熱擠壓模及壓鑄模等使熱態(tài)金熱作模具鋼是指利用熱鍛模、熱擠壓模及壓鑄模等使熱態(tài)金屬成形的模具鋼，通常工作溫度屬成形的模具鋼，通常工作溫度600600C C。6.4.4 6.4.4 熱作模具鋼熱作模具鋼第59頁(yè)/共94頁(yè)第六十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。汽車(chē)四缸壓鑄模汽車(chē)四缸壓鑄模第60頁(yè)/共94頁(yè)第六十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。熱作模具鋼熱作模具鋼 調(diào)質(zhì)處理：回火索氏體或回火屈氏體組織。調(diào)質(zhì)處理：回火索氏體或回火屈氏體組織。熱壓模具鋼熱壓模具鋼 淬火后在略高于二次硬化峰值溫度（淬火后在略高于二次硬化峰值溫度（600600C C左右）回火左右）回火 最終組織：回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體。最終組織：回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體。3.3.熱處理熱處理常用熱作模具鋼牌號(hào)常用熱作模具鋼牌號(hào)5CRMnMo、5CrNiMo、4Cr5MoSiV第61頁(yè)/共94頁(yè)第六十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。普通熱鍛模具普通熱鍛模具第62頁(yè)/共94頁(yè)第六十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。壓鑄模壓鑄模4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiVl4Cr5MoSiVl、4Cr5W2VSi4Cr5W2VSi等鋼具有高的淬等鋼具有高的淬透性和回火穩(wěn)定性，在透性和回火穩(wěn)定性，在400500400500C C溫度下工作仍具有良好的強(qiáng)韌溫度下工作仍具有良好的強(qiáng)韌性，主要用于制造熱壓模具。性，主要用于制造熱壓模具。第63頁(yè)/共94頁(yè)第六十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.4.6 6.4.6 高速鋼高速鋼（俗稱(chēng)風(fēng)鋼）（俗稱(chēng)風(fēng)鋼）制造高速切削刃具的高合金工具鋼。制造高速切削刃具的高合金工具鋼。1.1.性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)高熱硬性高熱硬性 600600時(shí)硬度仍保持在時(shí)硬度仍保持在555560HRC60HRC。高淬透性高淬透性 空冷即可淬火，俗稱(chēng)空冷即可淬火，俗稱(chēng)“風(fēng)鋼風(fēng)鋼”。 2.2.成分特點(diǎn)成分特點(diǎn) 高碳高碳: 0.70: 0.701.5%C 1.5%C 高合金：高合金：10%10% 提高淬透性及回火穩(wěn)定性提高淬透性及回火穩(wěn)定性 ：CrCr 提高熱硬性、耐磨性提高熱硬性、耐磨性: W: W、MoMo、V V 第64頁(yè)/共94頁(yè)第六十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。3.3.鑄態(tài)組織與鍛造鑄態(tài)組織與鍛造高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為粗大的魚(yú)骨狀合金碳化物，脆性大高速鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為粗大的魚(yú)骨狀合金碳化物，脆性大且不能用熱處理來(lái)消除，只能進(jìn)行反復(fù)軋制或鍛造，才能擊碎，使之且不能用熱處理來(lái)消除，只能進(jìn)行反復(fù)軋制或鍛造，才能擊碎，使之均勻分布在基體上。均勻分布在基體上。W18Cr4VW18Cr4V鋼鑄態(tài)組織鋼鑄態(tài)組織魚(yú)骨狀魚(yú)骨狀LdLd與樹(shù)枝狀與樹(shù)枝狀M+TM+TW18Cr4VW18Cr4V鋼退火組織鋼退火組織S+S+粒狀或小塊碳化物粒狀或小塊碳化物W18Cr4VW18Cr4V鋼淬火組織鋼淬火組織M+M+粒狀碳化物粒狀碳化物+A+A第65頁(yè)/共94頁(yè)第六十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。4.4.熱處理熱處理 球化退火球化退火 降低硬度，改善組織，消除應(yīng)力，為切削加工和淬火做好降低硬度，改善組織，消除應(yīng)力，為切削加工和淬火做好組組 織上準(zhǔn)備?？椛蠝?zhǔn)備。 退火后組織：退火后組織：S+S+粒狀或小塊碳化物粒狀或小塊碳化物淬火淬火 獲得高硬度和高耐磨性。獲得高硬度和高耐磨性。 淬火后組織：淬火后組織：M+M+粒狀碳化物粒狀碳化物+A+A 第66頁(yè)/共94頁(yè)第六十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。高溫回火（高溫回火（ 560560三次回火）三次回火） 消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織。消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織。 回火后的組織：回火后的組織： MM回回+ +粒狀碳化物粒狀碳化物+A+A 。W18Cr4VW18Cr4V鋼淬火、回火后的組織鋼淬火、回火后的組織第67頁(yè)/共94頁(yè)第六十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。W18Cr4VW18Cr4V插齒刀的熱處理工藝如圖所示插齒刀的熱處理工藝如圖所示第68頁(yè)/共94頁(yè)第六十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。W18Cr4VW18Cr4V鋼：其熱硬性較高、過(guò)熱敏感性較小，磨削加工性較好；鋼：其熱硬性較高、過(guò)熱敏感性較小，磨削加工性較好；但熱塑性差、碳化物粗大，適用于制造一般的高速切削用車(chē)刀、刨刀但熱塑性差、碳化物粗大，適用于制造一般的高速切削用車(chē)刀、刨刀、鉆頭及銑刀等。、鉆頭及銑刀等。5.5.常用牌號(hào)及用途常用牌號(hào)及用途車(chē)刀車(chē)刀銑刀銑刀鉆頭鉆頭第69頁(yè)/共94頁(yè)第七十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。齒輪滾刀齒輪滾刀插齒刀插齒刀輪銑刀輪銑刀麻麻花花鉆鉆第70頁(yè)/共94頁(yè)第七十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V：近幾年研制的新鋼種，既保留了：近幾年研制的新鋼種，既保留了W18Cr4VW18Cr4V鋼鋼良好的熱塑性，又克服了良好的熱塑性，又克服了 W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2鋼脫碳傾向性大的缺點(diǎn)，鋼脫碳傾向性大的缺點(diǎn)，且硬度比較高，是很有發(fā)展前途的鋼種，用于制作各種切削刀具和冷且硬度比較高，是很有發(fā)展前途的鋼種，用于制作各種切削刀具和冷、熱模具。、熱模具。5.5.常用牌號(hào)及用途常用牌號(hào)及用途切削刀具切削刀具冷鐓模具冷鐓模具第71頁(yè)/共94頁(yè)第七十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.5 6.5 特殊性能鋼特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有某些特殊的物理、化學(xué)性能，用來(lái)制造在特殊特殊性能鋼是指具有某些特殊的物理、化學(xué)性能，用來(lái)制造在特殊環(huán)境及工作條件下所使用的鋼種。環(huán)境及工作條件下所使用的鋼種。特殊性能鋼特殊性能鋼不銹鋼不銹鋼耐熱鋼耐熱鋼耐磨鋼耐磨鋼第72頁(yè)/共94頁(yè)第七十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.5.1 6.5.1 不銹鋼不銹鋼在自然環(huán)境或一定工業(yè)介質(zhì)中具有耐腐蝕性能鋼。在自然環(huán)境或一定工業(yè)介質(zhì)中具有耐腐蝕性能鋼。1.1.金屬的腐蝕金屬的腐蝕1 1）化學(xué)腐蝕）化學(xué)腐蝕金屬與外界介質(zhì)直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的腐蝕。金屬與外界介質(zhì)直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的腐蝕。2 2）電化學(xué)腐蝕）電化學(xué)腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生作用而引起的腐蝕。金屬與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生作用而引起的腐蝕?；すす芄艿赖赖牡母g蝕第73頁(yè)/共94頁(yè)第七十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。防止電化學(xué)腐蝕的措施：防止電化學(xué)腐蝕的措施： 獲得均勻的單相組織，減少原電池形成的可能性。獲得均勻的單相組織，減少原電池形成的可能性。 提高陽(yáng)極的電極電位，減少兩極的電極電位差。提高陽(yáng)極的電極電位，減少兩極的電極電位差。加入加入Cr Cr 、AlAl等，使表面形成致密的鈍化膜。等，使表面形成致密的鈍化膜。電化學(xué)腐蝕的主要原因：電化學(xué)腐蝕的主要原因：由于不同電極電位的金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池，使低電極電位由于不同電極電位的金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池，使低電極電位的陽(yáng)極被腐蝕，高電極電位的陰極被保護(hù)，從而導(dǎo)致金屬的電化學(xué)腐的陽(yáng)極被腐蝕，高電極電位的陰極被保護(hù)，從而導(dǎo)致金屬的電化學(xué)腐蝕。蝕。 第74頁(yè)/共94頁(yè)第七十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第75頁(yè)/共94頁(yè)第七十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。晶間腐蝕晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大。是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，危害很大。這是由于這是由于CrCr2323C C6 6析出于晶界，使晶界附近析出于晶界，使晶界附近CrCr含量降到含量降到12%12%以下，以下，從而在介質(zhì)作用下發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕。從而在介質(zhì)作用下發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕。加加TiTi、NbNb會(huì)優(yōu)先與會(huì)優(yōu)先與C C形成穩(wěn)定的碳化物形成穩(wěn)定的碳化物, , 避免晶界貧避免晶界貧CrCr。奧氏體不銹鋼晶界的奧氏體不銹鋼晶界的Cr23C6析出析出晶間腐蝕晶間腐蝕第76頁(yè)/共94頁(yè)第七十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。不銹鋼制渦輪葉片不銹鋼制渦輪葉片第77頁(yè)/共94頁(yè)第七十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。手術(shù)剪手術(shù)剪量具量具第78頁(yè)/共94頁(yè)第七十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第79頁(yè)/共94頁(yè)第八十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。成分特點(diǎn)：低碳高鉻高鎳。成分特點(diǎn)：低碳高鉻高鎳。組織：?jiǎn)蜗鄪W氏體。組織：?jiǎn)蜗鄪W氏體。性能特點(diǎn)：高的耐蝕性、塑性和韌性、良好的冷加工性能及焊接性能。性能特點(diǎn)：高的耐蝕性、塑性和韌性、良好的冷加工性能及焊接性能。用途：廣泛用于制造化工設(shè)備中的構(gòu)件和零件、抗磁儀表、醫(yī)療用途：廣泛用于制造化工設(shè)備中的構(gòu)件和零件、抗磁儀表、醫(yī)療器械等。器械等。第80頁(yè)/共94頁(yè)第八十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理加熱到加熱到850880850880，使鉻中碳化物溶解，然后緩冷，使碳與，使鉻中碳化物溶解，然后緩冷，使碳與鈦形成碳化鈦，避免鉻同碳形成碳化物，以消除晶界貧鉻的鈦形成碳化鈦，避免鉻同碳形成碳化物，以消除晶界貧鉻的可能，避免了晶間腐蝕的產(chǎn)生?？赡埽苊饬司чg腐蝕的產(chǎn)生。去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火將鋼加熱到將鋼加熱到300350300350，消除冷加工應(yīng)力；加熱到，消除冷加工應(yīng)力；加熱到850850以上，消以上，消除焊接殘余應(yīng)力。除焊接殘余應(yīng)力。第81頁(yè)/共94頁(yè)第八十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第82頁(yè)/共94頁(yè)第八十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。（2 2）沉淀硬化不銹鋼）沉淀硬化不銹鋼典型鋼號(hào)：典型鋼號(hào)：0Cr17Ni7Al0Cr17Ni7Al、 0Cr15Ni7Mo2Al0Cr15Ni7Mo2Al。經(jīng)固溶、二次加熱及時(shí)效處理后，組織為在奧氏體馬氏體基經(jīng)固溶、二次加熱及時(shí)效處理后，組織為在奧氏體馬氏體基體上分布著彌散的金屬間化合物。體上分布著彌散的金屬間化合物。應(yīng)用：主要用做高強(qiáng)度、高硬度且耐腐蝕的化工機(jī)械和航天用的設(shè)應(yīng)用：主要用做高強(qiáng)度、高硬度且耐腐蝕的化工機(jī)械和航天用的設(shè)備、零件等。備、零件等。 第83頁(yè)/共94頁(yè)第八十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.5.2 耐熱鋼耐熱鋼耐熱鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有足夠強(qiáng)度的耐熱鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有足夠強(qiáng)度的鋼種，主要用于制造高壓鍋爐、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋼種，主要用于制造高壓鍋爐、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等在高溫下工作的機(jī)械零件或構(gòu)件。等在高溫下工作的機(jī)械零件或構(gòu)件。 第84頁(yè)/共94頁(yè)第八十五頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。斷裂的能力。斷裂的能力。第85頁(yè)/共94頁(yè)第八十六頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。壓力容壓力容器器熱交換器熱交換器第86頁(yè)/共94頁(yè)第八十七頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。汽車(chē)閥門(mén)汽車(chē)閥門(mén)汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片第87頁(yè)/共94頁(yè)第八十八頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。第88頁(yè)/共94頁(yè)第八十九頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。常用耐熱鋼的牌號(hào)和力學(xué)性能常用耐熱鋼的牌號(hào)和力學(xué)性能類(lèi)別類(lèi)別統(tǒng)一數(shù)統(tǒng)一數(shù)字代碼字代碼新牌號(hào)新牌號(hào)舊牌號(hào)舊牌號(hào)工作溫度（工作溫度（）下，力學(xué)性能，）下，力學(xué)性能，Rm/MPa應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍20600700800珠光珠光體體15CrMo540以下鍋爐熱管、墊圈以下鍋爐熱管、墊圈12CrMoV570以下的過(guò)熱蒸汽管、導(dǎo)管以下的過(guò)熱蒸汽管、導(dǎo)管馬氏馬氏體體S4804042Cr9Si24Cr9Si2800900不起皮，拖拉機(jī)汽車(chē)不起皮，拖拉機(jī)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣閥S4814040Cr10Si2Mo4Cr10Si2MoS4101012Cr131Cr13高壓燃?xì)廨啓C(jī)葉片高壓燃?xì)廨啓C(jī)葉片S4601014Cr11MoV1Cr11MoV低壓燃?xì)廨啓C(jī)葉片低壓燃?xì)廨啓C(jī)葉片S4731013Cr11Ni2W2MoV1 Cr11Ni2W2MoV奧氏奧氏體體S420201Cr18Ni9Ti550340250150610以下長(zhǎng)期工作的過(guò)熱管道、以下長(zhǎng)期工作的過(guò)熱管道、結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)件S420304Cr14Ni14W2Mo790500340750（）280大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥、蒸汽管道；大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥、蒸汽管道；燃?xì)廨啓C(jī)葉片燃?xì)廨啓C(jī)葉片第89頁(yè)/共94頁(yè)第九十頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。6.5.3 6.5.3 耐磨鋼耐磨鋼第90頁(yè)/共94頁(yè)第九十一頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。挖掘機(jī)斗齒挖掘機(jī)斗齒履帶履帶第91頁(yè)/共94頁(yè)第九十二頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。球磨機(jī)襯板球磨機(jī)襯板鐵路轍岔鐵路轍岔破碎機(jī)顎板破碎機(jī)顎板3.3.常用牌號(hào)常用牌號(hào)典型牌號(hào)典型牌號(hào)ZGMn13ZGMn13。第92頁(yè)/共94頁(yè)第九十三頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。of Chapter 6of Chapter 6第93頁(yè)/共94頁(yè)第九十四頁(yè)，編輯于星期二：點(diǎn) 十三分。