文档介绍：第六章合金钢为改善钢的性能,特意加入一种或数种合金元素的钢称为合金钢。目前常用的合金元素有硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、钛(Ti)、铝(Al)、硼(B)、铌(Nb)、锆(Zr)和稀土元素(Re)等。稀土元素稀土元素是钪、钇和镧等17种元素的总称。包头市有“稀土之城”之美誉。稀土除具有金属通用性以外,还具有自己的一些“绝招”。钢中加入适量稀土,可细化晶粒,改善加工性能,提高钢的耐高温、抗腐蚀的本领。铸铁中加入稀土,可大大提高铸铁的塑性。第一节合金钢的优良性能合金元素在钢中不仅与铁和碳这两个基本元素发生作用,而且合金元素之间也可能相互作用,从而使合金钢具有优良的性能。力学性能好合金元素溶入铁后,形成合金铁素体,使铁素体的强度和硬度提高。强化铁素体最显著的合金元素是硅、锰和镍。钛、钒、钨、钼、铬、锰这些与碳亲和力大的合金元素,能与碳形成较稳定的特殊碳化物,显著提高钢的强度、硬度和耐磨性,而对塑性和韧性影响不大。因此,我们可以发现,与碳钢相比,合金钢具有优良的力学性能。红硬性高合金元素在淬火时大部分能溶入马氏体,因而在回火过程中,合金元素对扩散过程起阻碍作用,使马氏体不易分解,碳化物不易析出,使钢在回火过程中硬度下降较慢。淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力称为耐回火性。高的耐回火性使钢在较高的温度条件下,仍能保持高硬度和耐磨性。金属材料在高温(>550℃)下保持高硬度(≥60HRC)的能力,称为红硬性。碳钢制造的***只能在200℃以下保持高硬度,而合金钢的红硬性最高可达600℃。红硬性高的材料可用于制造切削速度高的***,在金属切削加工中发挥重要作用。淬透性好合金元素(除钴外)溶入奥氏体后,能增加过冷奥氏体的稳定性,从而使C曲线右移,减小了钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。淬透性好的钢能使大截面的零件淬透,且可用冷却能力弱的介质淬火,减少零件的变形与开裂。具有特殊的物理、化学性能加入铬、镍、钼等合金元素,可使钢有很好的耐腐蚀性和耐热性;加入11%——14%的锰元素,钢将具有特别高的耐磨性。(钨和钢中的碳结合,生成很硬的碳化钨)第二节合金钢的分类和牌号合金钢的分类按合金元素含量分类低合金钢,合金元素总含量≤5%。中合金钢,合金元素总含量5%——10%。高合金钢,合金元素总含量≥10%。按主要用途分类合金结构钢,主要用于制造重要的机械零件和工程结构件。合金工具钢,主要用于制造重要工具。特殊性能钢,是具有某些特殊物理、化学性能的合金钢,如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。合金钢的价格较碳钢贵,一般在碳钢难以胜任工作时才考虑使用合金钢。合金钢牌号表示方法合金结构钢牌号的表示方法除低合金高强度结构钢和特殊专用钢,合金结构钢牌号采用下列方法表示:二位数字+元素符号+数字平均含碳的合金元素合金元素平均万分之几百分含量例如,40Mn2表示含C%,Mn%;20Cr2Ni4表示含C%,%,Ni%。若高级优质钢,则在牌号后加“A”,特级优质钢在牌号后加“E”,如20Cr2Ni4A。合金工具钢牌号的表示方法合金工具钢的牌号采用下列方法表示:一位数字+元素符号+数字平均含碳的合金元素合金元素平均千分之几百分含量注意:当C≥%时,牌号中不予标出。例如,3Cr2W8V表示含C%,Cr%,V%;Cr12MoV表示含C≥%,Cr%,V%。特殊性能钢牌号的表示方法特殊性能钢牌号的表示方法基本上与合金工具钢相同,%——%之间时,牌号中用0表示;当含碳量≤%时,牌号中用00表示。除此以外,还有一些特殊专用钢,为表示钢的用途,在钢的牌号前面冠以汉语拼音字母字头,而不标含碳量,合金元素含量的标注也特殊。例如,滚动轴承钢牌号的表示方法是:在牌号前加“G”(“滚”字的汉语拼音字首,)如GCr15、GCr15SiMn、GCr9。这里应特别注意牌号中铬元素后面的数字是表示铬的千分之几,其他元素仍按百分之几表示。%,%,%的滚动轴承钢。第三节合金结构钢合金结构钢按照用途可分为工程用钢和机械制造用钢两大类。工程用钢主要用于各种工程结构。这类钢是含少量合金元素的低碳结构钢,过去称为普通低合金结构钢,现今称为低合金高强度结构钢。机械制造用钢主要用于制造机械零件,按其用途和热处理特点,又分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等、低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是在低碳钢的的基础上加入少量合金元素而制成的钢,%,合金元素总量小于3%。由于合金元素产生的显著强化作用,这类钢的强度比含碳量相同的碳钢高得多(高25%——150%),故称低合金高强度结构钢。它还具有良好的塑性、韧性和焊接性,耐腐蚀性也比碳钢好。由于这类钢塑性好,便于冷弯和冲压成型,成本低,产量大。另外,冷脆转变温度低,对高寒地区使用的结构件和运输工具有很重要的意义。低合金高强度结构