金属学与热处理工业用钢.pptx
《金属学与热处理工业用钢.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属学与热处理工业用钢.pptx(113页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、金属学与热处理工业用钢一一)杂质和气体得影响杂质和气体得影响 Mn 脱氧、去硫脱氧、去硫,提高钢得强度和硬度。提高钢得强度和硬度。Si 有很强得固溶强化作用有很强得固溶强化作用,能脱氧。能脱氧。1、有益元素有益元素2 2、有害元素有害元素:P P 有很强得固溶强化作用有很强得固溶强化作用有很强得固溶强化作用有很强得固溶强化作用,低温低温低温低温 韧性差韧性差韧性差韧性差 (冷脆冷脆冷脆冷脆 )。S 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂能引起钢在热加工时或高温工作下开裂 (热裂热裂 )。3 3、气体元素气体元素:N:钢中过饱和钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时在常温放置过程中会发生时 效脆化。加
2、效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效等元素可消除时效 倾向。倾向。O:钢中得氧化物易成为疲劳裂纹源。钢中得氧化物易成为疲劳裂纹源。H:原子态得过饱和氢时将降低韧性原子态得过饱和氢时将降低韧性,引起氢引起氢 脆。当氢在缺陷处以脆。当氢在缺陷处以 分子态析出时分子态析出时,会产会产 生很高内压生很高内压,形成微形成微 裂纹裂纹,其内壁为白色其内壁为白色,称白点或发裂。称白点或发裂。钢中白点钢中白点二二)合金元素与铁和碳得作用合金元素与铁和碳得作用1、溶于基体中形成合金溶于基体中形成合金 F 或合金或合金 A。2、与碳作用形成合金碳化物与碳作用形成合金碳化物(Fe,Cr)3C。3、单独形成特殊碳
3、化物单独形成特殊碳化物 TiC、VC。1 1、溶于基体中形成合金溶于基体中形成合金F F或合金或合金A A1 1、溶于基体中形成合金溶于基体中形成合金F F或合金或合金A A2 2、与碳作用形成合金碳化物与碳作用形成合金碳化物 Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr弱弱强强v 弱碳化物元素弱碳化物元素:Fe、Mn。v 中强碳化物元素中强碳化物元素:Cr、Mo、W。v 强碳化物元素强碳化物元素:V、Ti、Nb、Zr。碳化物形成元素在周期表中都就是碳化物形成元素在周期表中都就是位于铁元素得左边得过渡族金属元素位于铁元素得左边得过渡族金属元素,她们都有一个未填满得她们都有一个未填满得d d
4、电子亚层电子亚层,当当形成碳化物时形成碳化物时,碳原子首先将其价电子碳原子首先将其价电子填入金属原子未填满得填入金属原子未填满得d d电子亚层电子亚层,使使形成得碳化物具有金属键结合得性质形成得碳化物具有金属键结合得性质,金属原子得金属原子得d d电子亚层愈不满电子亚层愈不满(周期表周期表中中,在铁左边离铁愈远在铁左边离铁愈远),),则其与碳得亲则其与碳得亲和力愈强和力愈强,形成碳化物得能力愈大形成碳化物得能力愈大,愈愈稳定稳定,而且不易分解。而且不易分解。3 3、单独形成特殊碳化物单独形成特殊碳化物 熔点、硬度、耐磨性最高。熔点、硬度、耐磨性最高。稳定性最高稳定性最高。TiC、NbC、VC。
5、大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点三三)合金元素对合金元素对Fe-Fe3CFe-Fe3C相图得影响相图得影响n n扩大奥氏体区扩大奥氏体区扩大奥氏体区扩大奥氏体区n n缩小奥氏体区缩小奥氏体区缩小奥氏体区缩小奥氏体区n n改变共晶点和共析点得参数改变共晶点和共析点得参数改变共晶点和共析点得参数改变共晶点和共析点得参数1 1、扩大奥氏体区得合金元素扩大奥氏体区得合金元素Mn、Ni、Co等元素。等元素。作用作用:使使A3线温度下降线温度下降,A4线温度上升线温度上升。Mn
6、Mn 元素对奥氏体区得影响元素对奥氏体区得影响2 2、缩小奥氏体区得合金元素缩小奥氏体区得合金元素Cr、Mo、W、V、Ti、Si 等元素。等元素。作用作用:使使A3线温度上升线温度上升,A4线温度下降线温度下降。CrCr 元素对奥氏体区得影响元素对奥氏体区得影响3 3、改变共晶点和共析点参数得元素改变共晶点和共析点参数得元素v几乎所有得合金元素。几乎所有得合金元素。v作用作用:使使S点和点和E点得成分向左移。点得成分向左移。使使A1线线得温度变化。得温度变化。合金元素对合金元素对 S S 点成分得影响点成分得影响合金元素对合金元素对A A1 1线线得影响得影响四四)合金元素对钢得热处理得影响合
7、金元素对钢得热处理得影响n n加热时对奥氏体形成得影响加热时对奥氏体形成得影响加热时对奥氏体形成得影响加热时对奥氏体形成得影响n n对过冷奥氏体转变得影响对过冷奥氏体转变得影响对过冷奥氏体转变得影响对过冷奥氏体转变得影响n n对回火转变得影响对回火转变得影响对回火转变得影响对回火转变得影响1 1、合金元素对加热时奥氏体形成得影响合金元素对加热时奥氏体形成得影响除除Mn 元素外元素外,所有合金元素得加所有合金元素得加 入入,均使奥氏体得形成速度减慢。均使奥氏体得形成速度减慢。强碳化物形成元素能强烈得阻止奥强碳化物形成元素能强烈得阻止奥 氏体晶粒长大氏体晶粒长大(Ti、V、Zr、Nb 等等)。非碳
8、化物形成元素能轻微得阻止奥非碳化物形成元素能轻微得阻止奥 氏体晶粒长大氏体晶粒长大(Si、Ni、Cu、Co 等等)。2 2、合金元素对过冷奥氏体转变得影响合金元素对过冷奥氏体转变得影响v 除除 Co 元素外元素外,所有得合金元素均使所有得合金元素均使 钢得钢得 TTT 曲线向右移。曲线向右移。v 除除 Co、Al 元素外元素外,所有得合金元素所有得合金元素 都使马氏体转变温度下降。都使马氏体转变温度下降。v 提高钢得淬透性提高钢得淬透性,常用得元素有常用得元素有:Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等。等。3 3、合金元素对回火转变得影响合金元素对回火转变得影响回火抗力得增加回火抗力得增加 二次硬
9、化得产生二次硬化得产生 产生回火脆性产生回火脆性 WW、MoMo、V V 等碳化物在等碳化物在550550时时,使钢使钢达到最高硬度达到最高硬度,产生二次硬化。产生二次硬化。Cr-Ni Cr-Ni 钢得回火脆性示意图钢得回火脆性示意图 防止第二类回火脆性得产生得方法防止第二类回火脆性得产生得方法:v在在500600 快速冷却。快速冷却。v加入合金元素加入合金元素W、Mo。二二二二、合金元素在钢中得作用合金元素在钢中得作用1、主加元素主加元素:对提高钢得性能起主要作对提高钢得性能起主要作 用。用。Si、Mn、Cr、Ni、B。2、辅加元素辅加元素:配合主加元素进一步提高配合主加元素进一步提高 钢得
10、性能钢得性能,弥补主加元素得弥补主加元素得 不足与缺陷。不足与缺陷。W、Mo、V、Ti、Nb。三、碳素钢得编号及用途三、碳素钢得编号及用途 1、碳素结构钢碳素结构钢:Q 235 A F沸腾钢沸腾钢A等级等级235 MPa屈服强度屈服强度2 2、优质碳素结构钢优质碳素结构钢*45-Wc=45%00*较高锰质量分数得优质碳素结构钢较高锰质量分数得优质碳素结构钢 45Mn-Wc=45%00;WMn=0、7%1、0%3 3、碳素工具钢碳素工具钢T 12 A高级优质高级优质 Wc=12%0碳素工具钢碳素工具钢4 4、铸造碳钢铸造碳钢ZG 200-400b 400MPas 200MPa铸钢铸钢 第二节第二
11、节 合金结构钢合金结构钢 (Alloy Constructional Steel)(Alloy Constructional Steel)n n普通低合金钢普通低合金钢普通低合金钢普通低合金钢n n合金渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢 n n合金调质钢合金调质钢合金调质钢合金调质钢n n弹簧钢弹簧钢弹簧钢弹簧钢n n滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢n n易切削钢易切削钢易切削钢易切削钢一一、普通低合金钢普通低合金钢 (mon low(mon low alloyed steel)alloyed steel)1、化学成分化学成分:碳素结构钢碳素结构钢+合金元素合金元素主加合金元素主加合
12、金元素:Mn 1、8%以内。以内。辅加合金元素辅加合金元素:V、Ti、Nb、B。一一、普通低合金钢普通低合金钢2、牌号牌号:Q 345 C 质量等级质量等级345 MPa屈服强度屈服强度一一、普通低合金钢普通低合金钢Q460钢含钢含Mo、B,正火组织正火组织 为为B,强度高强度高,用于石化中温用于石化中温 高压容器。高压容器。压力容压力容器器南京长江大南京长江大桥桥 Q345钢钢(16Mn)综合性能好综合性能好,用于船舶、桥梁、车辆等大用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。型钢结构。Q390钢含钢含V、Ti、Nb,强度强度 高高,用于中等压力得容器。用于中等压力得容器。万吨远洋轮万吨远洋轮二二、
13、碳素渗碳钢及合金渗碳钢碳素渗碳钢及合金渗碳钢1、对渗碳钢得性能要求对渗碳钢得性能要求:2、对渗碳钢得含碳量得要求对渗碳钢得含碳量得要求:低碳低碳3、渗碳钢得热处理特点渗碳钢得热处理特点:渗碳渗碳 淬火淬火+低温回火低温回火(180200)表硬里韧表硬里韧Wc 0、25%Wc=0、150、25%合金元素合金元素:Cr、Mn、Ni、B、V、W、Mo、Ti等。等。表层表层:M回回+Fe3C+A残残心部心部:F+P表层表层:M回回+Cm+A残残心部心部:低碳低碳M回回+F碳素渗碳钢碳素渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢化学成分化学成分热处理后的组织热处理后的组织4 4、合金渗碳钢得牌号合金渗碳钢得牌号20 M
14、n2 Ti A等级等级:高级优质高级优质含钛量含钛量WTi1.5%含锰量含锰量WMn 2%含碳量含碳量WC 20%005 5、典型合金渗碳钢种介绍典型合金渗碳钢种介绍 低淬透性合金渗碳钢低淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量钢含合金元素总量3%15Cr、20Cr、20Mn2。用用 于受力小得耐磨件于受力小得耐磨件,如柴如柴 油机得活塞销、凸轮轴等。油机得活塞销、凸轮轴等。中淬透性合金渗碳钢中淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量在钢含合金元素总量在4%左左 右。右。20 CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。用于中等载荷。用于中等载荷 得耐磨件得耐磨件,如变速箱齿轮。如变速箱齿轮。柴油机凸轮
15、轴柴油机凸轮轴活塞销活塞销(20Cr)5 5、典型合金渗碳钢种介绍典型合金渗碳钢种介绍高淬透性合金渗碳钢高淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量在钢含合金元素总量在 4%6%。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大载荷等。用于大载荷 得耐磨件得耐磨件,如柴油机曲轴。如柴油机曲轴。柴油机曲轴柴油机曲轴 20 CrMnTi 20 CrMnTi 钢制造齿轮得热处理工艺曲线钢制造齿轮得热处理工艺曲线三、碳素调质钢及合金调质钢1、对调质钢得性能要求对调质钢得性能要求:既强又韧既强又韧2、对调质钢得含碳量得要求对调质钢得含碳量得要求:中碳中碳3、调质钢得热处理特点调质钢得热处理特点:淬火淬火+高温回
16、火高温回火(500650)Wc=0、250、6%Wc=0、250、5%合金元素合金元素:Cr、Mn、Ni、B、Si、V、W、Mo、Ti等。等。表层表层:S回回碳素调质钢碳素调质钢合金调质钢合金调质钢化学成分化学成分热处理后的组织热处理后的组织心部心部:P+F表层表层:S回回心部心部:S回回4 4、合金调质钢得牌号合金调质钢得牌号40Cr40Mn40MnB35CrMo38 Cr Mo Al A25Cr2Ni4WA5 5、典型合金调质钢种介绍典型合金调质钢种介绍 低淬透性调质钢低淬透性调质钢钢含合金元素总量钢含合金元素总量3%。40Cr、40MnB等。等。中淬透性调质钢中淬透性调质钢钢含合金元素总
17、量在钢含合金元素总量在4%左右。左右。38 CrSi、35 CrMo 等。等。圆圆锥锥齿齿轮轮柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴常用于制造较小得齿轮、常用于制造较小得齿轮、轴、螺栓等零件。轴、螺栓等零件。5 5、典型合金调质钢种介绍典型合金调质钢种介绍 高淬透性调质钢高淬透性调质钢钢含合金元素总量在钢含合金元素总量在4%10%。制造大截面重载荷零件制造大截面重载荷零件,如如曲轴等用高淬透性得零件等曲轴等用高淬透性得零件等 。38 Cr Mo Al A、40 Cr Mn Mo、25 Cr2 Ni4 W A等。等。40Cr40Cr钢制造连杆螺栓得热处理工艺曲线钢制造连杆螺栓得热处理工艺曲线四四、碳素弹簧钢及
18、合金弹簧钢碳素弹簧钢及合金弹簧钢1、对弹簧钢得性能要求对弹簧钢得性能要求:高得高得e、高得、高得s/b、高得、高得-1、良好得、良好得韧。2、对弹簧钢含碳量得要求对弹簧钢含碳量得要求:中、高碳。中、高碳。3、热成型弹簧钢得热处理特点热成型弹簧钢得热处理特点:淬火淬火+中温回火中温回火(450550)碳素弹簧钢碳素弹簧钢合金弹簧钢合金弹簧钢化学成分化学成分热处理后得组织热处理后得组织Wc=0、60、9%Wc=0、50、7%合金元素合金元素:Si、Mn、Cr、V、W、Mo等。等。T回回制造尺寸小于制造尺寸小于815mm得得小型小型弹簧。簧。T回回制造尺寸在制造尺寸在2025mm左右得左右得弹簧。簧
19、。4 4、合金弹簧钢得牌号合金弹簧钢得牌号6565 Mn55 Si 2 Mn60 Si 2 Mn50 Cr V A50 Cr Mn A55 Si Mn Mo V Nb5 5、冷成形弹簧生产工艺特点冷成形弹簧生产工艺特点 用于生产尺寸小于用于生产尺寸小于815mm得小型得小型弹簧簧,常用常用弹簧簧钢丝(片片)冷冷绕成形成形,其制造方法有其制造方法有:v T组织冷成型冷成型+200300去去应力力 退火。退火。60、75、85、65 Mn。v T回回组织冷成型冷成型+去去应力退火。力退火。v 退火退火组织冷成型冷成型+淬火淬火+中温回火。中温回火。55Si2Mn、60Si2MnA、50CrVA。汽
20、车板簧汽车板簧大型热卷弹簧大型热卷弹簧热卷大弹簧热卷大弹簧簧弹丝簧弹丝五五、滚动轴承钢滚动轴承钢 (bearing steel)(bearing steel)1、性能要求性能要求:v高得硬度强度和耐磨性高得硬度强度和耐磨性;v高得接触疲劳强度高得接触疲劳强度;v足够得韧性和耐蚀性足够得韧性和耐蚀性;v高得纯净度高得纯净度;滚珠轴滚珠轴承承滚针轴承滚针轴承滚柱轴承滚柱轴承五五、滚动轴承钢滚动轴承钢 (bearing steel)(bearing steel)2、化学成分特点化学成分特点:高碳高碳,Wc=0、91、1%。主加主加Cr,0、41、65%辅加辅加Si、Mn。优质钢材。优质钢材。五五、滚
21、动轴承钢滚动轴承钢 (bearing steel)(bearing steel)3、热处理特点热处理特点:球化退火球化退火+淬火淬火+低温回火低温回火极细回火马氏体极细回火马氏体+细粒状碳化物细粒状碳化物+少量残余奥氏体少量残余奥氏体4 4、滚动轴承钢得牌号滚动轴承钢得牌号G Cr9 Si Mn 含含Mn量量WMn1.5%含含Si量量WSi1.5%含含Cr量量WCr 0.9%滚动轴承钢滚动轴承钢5 5、铬轴承钢制造轴承得工艺路线铬轴承钢制造轴承得工艺路线锻造锻造 球化退火球化退火 机加工机加工 淬火淬火+冷处理冷处理(60 80;1h)低温回火低温回火 磨削加工磨削加工 稳定化处理稳定化处理(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 热处理 工业
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。