中碳镍铬合金钢SNC236

合金钢与特殊钢知识摘要

合金钢与特殊钢知识摘要 1.合金钢是指碳钢添加一种或一种以上合金元素所形成的钢料。碳钢除了碳以外，若是含超过微量的其它元素，例如：含锰量在1.65％以上、含硅量在0.60％以上或含铜量在0.06％以上等等，就属于合金钢， 2.合金钢依其用途来区分，可分为构造用合金钢和特殊钢，构造用合金钢是使用在一般机械的构成组件或建筑土木构造上，特殊钢是使用在需要高温硬度、耐蚀、耐热、磁性等特别的场合。 3.一般构造用合金钢由于使用的场合不同，可以分为非热处理型和热处理型两类，前者大多是属于低含碳量和低合金量，构成之后也无法再实施热处理，包括高强度低合金钢、易切钢等，后者多属于热处理用中合金钢，包括镍钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢等。 4.工具钢的材料大致包括：高碳工具钢、合金工具钢、高速钢、工具用硬质合金等。除硬质合金之外，工具用钢料之中以高碳工具钢的合金量少，价钱比较便宜，而高合金量的工具钢或高速钢，价钱较昂贵。 5.工具钢必须强韧、耐磨耗、且具有常温及高温硬度等特性，以其合金成份和构造用合金钢相较，则除了含碳量增加之外，Cr、Mo、Ni等仍然为基本元素(或是增加其含量)，另外必要时在添加耐高温的W、V及Co等。

6.在钢中添加Cr和Ni可以增加钢的耐蚀性。钢的耐蚀性主要随Cr 的含量而增加，一般耐蚀钢的分类，含Cr量在12﹪以上之Fe-Cr 合金，几乎不会被侵蚀称为不锈钢，含Cr量在12﹪以下之Fe-Cr 合金，则称为耐蚀钢，实用上是以不锈钢为主。 7.弹簧用的钢料必须具备耐冲击、疲劳限高而且不产生永久变形的特性，适用的钢料大致可以分为：碳钢、硅锰钢、硅锰铬钢三类。弹簧的制造必须先韧化、成形，然后在实施热处理之后使用。

碳钢和合金钢

碳钢和合金钢公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

第九章碳钢及合金钢 (工业用钢) 第一节工业用钢的分类及牌号表示方法钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中占有重要地位。碳钢：含碳量在%～%之间的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢。钢中除铁、碳及合金元素外，还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下几种：一、钢材的品种为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类，共十六大品种： 1．型材钢轨、型钢（圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等）、线材（直径 5-10毫米的圆钢和盘条）等。 2．板材薄钢板：厚度等于和小于 4毫米的钢板；厚钢板：厚度大于 4毫米的钢板；又可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）；

钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板；电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。 3．管材无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管；焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。 4．金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。二、钢的分类钢的种类繁多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类。 1．按化学成分分类。碳钢、合金钢两大类。碳钢：低碳钢（Wc＜%）、中碳钢（Wc=%～%）和高碳钢（Wc>%）合金钢：按钢中含合金元素总量（Me%）分为低合金钢（Me<5%）、中合金钢（Me=5～10%）和高合金钢（Me>10%）。按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等。 2．按冶金质量分类。按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为：普通钢：S%≤%，P%≤% 优质钢：S%、P%≤% 高级优质钢：S%≤%，P%≤% 此外，按冶炼时脱氧程度，可将钢分为沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完全）和半镇静钢三类。 3．按金相组织分类按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢三种。

镍基焊条选用

镍基焊材的选用镍基焊丝镍基焊条图片 [1] ERNiCr-3 用于600，601以及800合金自身的焊接，及不锈钢和碳钢之间的异种钢焊接 ERNiCrFe-7 用于焊接ASTM B163，166，167和168标准内的镍铬铁合金 ERNiCrFe-6 用于钢和镍铬铁合金的焊接，钢及不锈钢和镍基合金的焊接 ERNiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金及各种高温合金的异种焊接 ERNiCrMo-3 用于镍合金，碳钢，不锈钢和低合金钢的一种焊接，最主要用于625，601，802合金的焊接及9%镍合金的焊接 ERNi-CI 工业纯镍，用于可锻铸铁及灰口铸铁的焊接 ERCuNi 用于70/30，80/20，90/10铜镍合金的焊接 ERNiCu-7 用于焊接镍铜合金B127，163，164和165等 ERNi-1 用于纯镍铸件和锻件的焊接，如：ASTM B160，161，162，163标准内的合金 ERNiFeMn-CI 用于结节铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁和灰口铸铁自身的焊接或用于它们与不锈钢,碳钢,低合金钢及各种镍合金的焊接 ERNiCrMo-4 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接 ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接,还可以用于镍铬钼合金和钢焊接焊缝的堆焊 ERNiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金镍基焊条 ENiCrMo-3 用于焊接镍铬钼合金,如625,800,801,825和600 ENiCrFe-3 用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接 ENiCrFe-2 用于奥氏体钢,铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接, 还可用于9%镍合金的焊接 ENiCu-7 主要用于镍铜合金自身及其与钢之间的异种焊接 ENiCrFe-7 用于690(UNS N06690)镍铬铁合金自身的焊接 ENiCrMo-4 用于焊接C-276合金及大多数其它镍基合金 ENiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金以及各种的高温合金间的异种焊接 ERCuNi 焊接锻造或铸造的70/30,80/20,90/10铜镍合金 ENiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 ENiCrMo-11 用于焊接低碳镍铬钼合金纯镍焊条A5.11 ENi-1 EL-NiTi3 ≥ 92 - - Ti2.5 - 焊接200 、201 镍合金以及镀镍钢板；- 钢与镍异种材料的焊接；- 钢的表面堆焊。

合金钢分类、军工钢牌号

军工钢军工钢高强钢具有硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。军工钢高强钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的军工钢高强钢的主要军工钢元素有多、钼、铬、钒，还有一些军工钢高强钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高碳高军工钢莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。铸态高速工军工钢高强钢具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对低军工钢高强钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。工具钢分析仪分析钨、钼是军工钢高强钢的主要元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。火温度很高，接近熔点，军工钢其目的是使军工钢碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。低军工钢高强钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火(化学成分不同，回火温度不同)出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化，这是低军工钢高强钢的重要特性。军工钢属于合金钢的一种用途，因为强度，硬度，耐腐蚀性等各性能更强，适用于军用设备的特殊材料。合金钢钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢，是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

常用合金钢

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：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：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% C Mn Si V Nb Ti 0.015 0.18 ～ 1.0 ～0.55 0.02 0.20 1.6 ～0.15 ～0.06 厚度mm <16 16～35 35～50 σs MPa ≥345 ≥325 ≥295 σb MPa 470～630 0.02 ～0.2 机械性能δ5 % Akv(20℃) J 34 21～22 GB/T1591-1994 Q345包括旧钢号12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu Q420 普通低合金钢在正火状态下使用,组织为F+S 化学成分wt% V Nb Ti 0.02 ～0.2 0.015 ～0.06 0.02 ～0.2 δ5 % C ≤0.20 厚度mm <16 Mn Si Cr ≤0.40 Ni ≤0.70 1.0 ～0.55 1.7 34 18～19 16～35 GB/T1591-1994 ≥380 35～50 Q345包括旧钢号15MnVN ,14MnVTiRE 机械性能σs MPa σb MPa ≥420 520～680 ≥400 Akv(20℃) J 合金调质钢(低淬透性) 40Cr 热处理毛坯尺寸＜25mm 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、进气阀主要化学成分wt% C Mn Si Cr Mo 机械性能（≥）退火态H B 淬火℃回火℃σb σs δ5 ψ Akv % % J MP MP a a 0.37 0.5 0.17 0.8 0.07 850 520 980 785 9 45 47 2 0 油水～～～～～0.44 0.8 0.37 1.1 0.12 7 油（GB/T3077－1999）合金弹簧钢钢号C 65Mn 60Mn2Si 主要成分w % Mn Si Cr 热处理淬火℃回火℃机械性能σs MPa σb MPa δ10 ψ % % 65Mn 0.62 ～0.70 60Si2 0.56 Mn ～0.64 0.90 ～1.20 0.60 ～0.90 0.17 ～0.37 1.50 ～2.00 ≤ 830 540 0.25 油800 1000 8 30 ≤ 870 480 1200 1300 5 0.35 油GB/T1222-1985 25 65Mn 60Mn2Si钢应用举例：截面≤25mm的弹簧，例如车箱缓冲卷簧合金渗碳钢(低淬透性合金渗碳钢低淬透性) 20Cr 低淬透性用途：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,特别是冲击载荷机械性能（≥）主要化学成分wt% 热处理℃C Mn Si Cr 渗预淬回σb σs δ ψ Akv 5 碳备火火MP M J % % a P 处 a 理0.17 0.5 0.20 0.7 9 ～～～～3 0.24 0.8 0.40 1.0 0 8 8 0 水油780 2 0 ～820 0 水, 油8 3 5 5 4 0 毛坯尺寸m m 10 4 47 ＜0 1 5 GB/T3077-1999 合金渗碳钢(中淬透性合金渗碳钢中淬透性) 中淬透性20CrMnTi 主要化学成分wt% C Mn Si Cr Ti 毛渗预淬回σb σs δ ψ Ak 坯尺v 碳备火火MP MP % % 2 0 寸处℃m a a 理J m 9 3 0 8 8 0 油7 2 7 0 0 0 油1 85 1 4 55 < 0 0 0 5 15 8 GB/T3077-1999 0 热处理℃机械性能（≥）0.17 0.80 0.1 1.0 7～～～～0.23 1.10 0.3 1.3 7 0.04 ～0.10 滚珠轴承钢GCr15 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. 淬回

高碳中合金钢DM4的预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响

高碳中合金钢DM4的预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响马永庆，戴玉梅，张洋，于涛，张占平大连海事大学机电与材料工程学院(116026) email: myq@https://www.360docs.net/doc/156328640.html, 摘要：本文研究了Cr-W-Mo-V高碳中合金钢DM4的预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响。研究表明，该钢在退火时具有多类型碳化物，即M3C、M23C6、M7C3、M6C、MC。820℃～860℃退火组织的碳化物形貌与退火前状态有很大关系，存在分散的颗粒状碳化物和层状分布的短棒状碳化物，还有层状珠光体组织；在800℃加热保温后于680℃～720℃等温退火可获得均匀球化组织。不同预处理工艺的碳化物形貌与碳化物转变有关，其变化规律可以相平衡热力学计算结果给予解释。关键词：DM4钢；退火；碳化物转变；形貌 1．引言高碳钢在淬火，回火热处理之前的预处理组织（主要是碳化物分布，数量及类型）对其后的热处理组织和性能有重要的影响。热处理前的预处理工艺主要是球化退火。一般认为，适当的降低球化退火温度或采取合适的等温退火工艺，可得到细化且均匀的球化组织。研究发现[1,2]，对于多元合金高碳低合金钢，由于钢中存在多类型碳化物（M3C、M23C6、M7C3、M6C、MC），可以利用各类型碳化物形核，长大及在奥氏体中溶解的热力学和动力学特性，获得均匀超细化碳化物，而工艺不合理时其结果相反。最近，根据某些工模具应用要求，马永庆等又研制了一种新型Cr-W-Mo-V中合金高碳钢，由于W、Mo、V含量增加，合金碳化物数量增加，碳化物转变规律对碳化物分布影响更大，预处理工艺的选择更为重要。本文详细的研究了该钢经热轧，正火，球化退火温度及等温退火温度等预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响，并用相平衡热力学计算结果分析讨论了退火过程的碳化物转变及形貌特征。为该钢的热处理前的预处理工艺选择提供依据。 2．实验材料及实验方法实验钢以500Kg感应电炉熔炼，浇注钢锭后经锻造，热轧制成L×80mm×10mm钢带，然后切割成15mm×10mm×10mm试样。其化学成分如表1所示。试样在2.5KV电阻炉内 - 1 -

低碳合金钢表面热处理技术

低碳钢及低碳合金钢表面热处理技术椐统计，机械产品中80%以上零件的报废是由于表面失效造成的，而真正因材料整体强度不足产生断裂或变形的零件失效所占的比例很小（事实上，许多零件发生破裂，其裂纹也首先是从表面产生的）。因此，提高材料表面耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性能及强度，是延长零部件使用寿命、合理配置性能、保证系统稳定性的关键。因此，表面热处理技术，得到了人们的极大关注，发展很快，对各类构件的性能的提高发挥着越来越重要的作用。渗层深度一般为0.1~1.5mm，属中等深度，主要用于表面硬化。表层组织为（马氏体+碳化物+残留奥氏体），表层应力状态为高残余压应力。经淬火后，表面硬度可达58~65HRC，心部硬度一般为30HRC 左右，具有良好的耐磨性，有好的接触疲劳强度、弯曲疲劳强度、抗粘着咬合能力及较高冲击韧性。热处理变形倾向较大，但不易开裂。本工艺适用钢材为低碳钢和低碳合金钢，如15、20、12CeNi3、20Cr2Ni4、20Cr、15CrMo、20CrMo、20CrMnTi等及铁基粉末冶金材料，主要用于表面要求耐磨、耐疲劳，而心部韧性好的重载荷零件。本工艺所用钢材成本较低或中等，设备投资较高。本工艺渗层较浅，一般为0.1~1.0mm，大多用于表面硬化。表层组织为（碳氮化合物+含氮马氏体+残留奥氏体），表层为高残余压应力状态。淬火后，表面硬度达60~65HRC，耐磨性较高，有良好的接触疲劳强度和良好的弯曲疲劳强度及好的抗咬合能力和好的冲击韧性。热处理变形倾向及开裂倾向同渗碳淬火工艺。本工艺适用钢材为低

碳钢、低碳合金钢、中碳合金钢及铁基粉末冶金材料，如中碳合金钢40Cr、35CrMo、42CrMo等，低碳钢、低碳合金钢及铁基粉末冶金材料同渗碳淬火。主要用于表面要求耐磨、耐疲劳，而心部韧性好的中载荷零件。本工艺渗层较薄，一般为0.1~0.4mm，主要用于表面硬化。表层组织为（氮碳化合物+含氮固溶体），表层为高残余压应力状态。渗氮后，表面硬度一般为800~1200HV（63~71HRC），耐磨性很高，同时具有良好的接触疲劳强度、良好的弯曲疲劳强度、良好的抗咬合能力及较好的冲击韧性。氮化处理变形倾向及开裂倾向很小。渗氮后的零件，一般不再进行加工。特殊情况下，只能进行加工量很小的精磨。本工艺适用材料为中碳合金渗氮钢及球墨铸铁，如38CrMoAl、3Cr13、35CrMo、42CrMo、20CrMnTiT、QT600-3等。主要用于表面耐磨性要求很高的重要零件。渗层的化合物层一般为0.005~0.020mm，主要用于表面硬化。表面硬化层组织为（表面碳氮化合物层+内部氮扩散层），表面为高残余压应力状态。氮碳共渗后，表面硬度一般为500~800HV（50~63HRC），耐磨性较高，接触疲劳强度和弯曲疲劳强度较好，抗咬合能力最好。氮碳共渗处理变形倾向及开裂倾向很小。氮碳共渗处理，一般都是最后工序，不允许再经加工。根据选用频率不同，硬化层范围为0.8~50mm，主要用于表面硬化。表面组织为马氏体，表层为高的残余压应力状态。表面硬度可达55~65HRC，具有高的耐磨性，好的接触疲劳强度，好的弯曲疲劳强度和较好的抗咬合能力。变形及开裂倾向较小。感应淬火后，一般都要经过磨削加工。火焰淬火的表面硬化

第七章合金钢简答题

第七章合金钢碳钢具备很多优点，在机器制造业中获得了广泛应用。但是碳钢淬透性低、回火抗力差、不具备特殊的物理、化学性能，且屈强比低，约为0.6。而合金钢屈强比一般为0.85～0.9。在零件设计时，屈服强度是设计的依据。所以，碳钢的强度潜力不能充分发挥。为了满足使用要求，必须选用合金钢。 1、合金元素对钢中基本相有哪些影响？答：⑴与碳亲合力很弱的合金元素，溶入铁素体内形成合金铁素体，对基体起固溶强化作用，与碳不发生化合反应。 ⑵与碳亲合力较强的合金元素，一般能置换Fe3C中的铁原子，形成合金Fe3C。合金Fe3C较Fe3C稳定性略高，硬度较为提高，是低合金钢中存在的主要碳化物。 ⑶与碳亲合力很强的合金元素，且含量大于5％，易形成特殊碳化物。它比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度、耐磨性和回火稳定性。 2、普通低合金钢与含碳量相同的碳素钢相比有什么特点？这类钢常用于哪些场合？钢中合金元素主要作用是什么？答：普通低合金钢是一种低碳、低合金含量的结构钢，其含碳量＜0.2％，合金元素含量＜3％。与具有相同含碳量的碳素钢相比具有较高的强度，较高的屈服强度，因此，在相同受载条件下，使结构的重量减轻20～30％。具有较低的冷脆转变温度（-30℃）。普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。因此它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。钢中合金元素的主要作用：Mn—强化铁素体基体；V、Ti—细化铁素体晶粒，形成碳化物起弥散强化的作用；Cu、P—提高钢对大气的抗蚀能力。 3、普通低合金钢常用于哪些场合？对性能有何要求？如何达到这些性能要求？答：普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。由于它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。因此对它的性能要求如下：良好的综合力学性能，ζs＝350～650 MPa，δ＝16～23％，αk＝60～70 J/cm2；良好的焊接性、冷热加工性；较好的抗蚀性；低的冷脆转化温度，一般为-30℃。为了达到这些要求，普通低合金钢碳含量低，一般为0.1～0.2％；合金元素含量低，一般＜3％。主加元素Mn用来强化铁素体基体；辅加元素V、Ti用来形成碳化物起弥散强化的作用，同时细化铁素体晶粒；Cu、P用来提高钢对大气的抗蚀能力。 4、合金钢与碳钢相比，为什么它的力学性能好？热处理变形小？为什么合金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高？答：合金钢中的合金元素能溶入铁素体基体起固溶强化作用，只要加入量适当并不降低钢的韧性；除了Co和Al外，其它合金元素均使C曲线右移，使合金钢淬火时临界冷却速度下降，淬透性提高，从而使力学性能在工件整个截面上均匀（特别是ζs和αk）。故合金钢力学性能好。合金钢淬透性高，临界冷却速度小，故可用较小的冷却速度进行淬火，使热应力大大降低，所以，合金钢的热处理变形小。合金工具钢中存在合金渗碳体和特殊炭化物，比碳素工具钢中的渗碳体具有更高的硬度和稳定性，弥散度高，故耐磨性高。

镍及镍基合金焊接对应焊丝和焊条

254SMO （S31254） ERNiCrMo-3 AWS A5.14 在宽泛的氧化和还原介质中耐超强腐蚀，耐应力腐蚀裂纹，点蚀和隙蚀。哈氏合金（Hastelloy C-276） ERNiCrMo-4 AWS A5.14 焊接哈氏合金C-276及其他Ni-Cr-Mo 耐蚀合金。高钼成分，耐强腐蚀。蒙乃尔Monel 400（N02200） ERNiCu-7 AWS A5.14 焊接镍铜合金——蒙乃尔Monel 系列材料。主要用于海洋工程，盐业，蒸发器，冷凝器等设备。 Inconel 600（N06600） ERNiCr-3 AWS A5.14 应用于超低温到高温，不锈钢铬钼钢异材焊接等。有较高的强度和较好的耐蚀性，在高温下具有较好的抗氧化能力和较高的蠕变破裂强度。 317L 不锈钢 ER317L AWS A5.9 317L 配套焊丝。 SAF 2507双相钢 ER2594/P100 AWS A5.9 超级双相钢2507对应的焊接材料。 254SMO （S31254） ENiCrMo-3 AWS A5.11 在室温和高温下具有较高的强度和很强的耐蚀能力，包括耐点蚀，裂隙腐蚀以及在多硫酸性介质中的应力腐蚀开裂等。该焊条可用于异种金属的焊接，包括INCONEL 系列合金、INCOLOY 系列合金、超级不锈钢和普通不锈钢等。

哈氏合金（N10276）ENiCrMo-4AWS A5.11焊接哈氏合金C-276及其他Ni-Cr-Mo耐蚀合金。高钼成分，耐强腐蚀。蒙乃尔Monel 400（N02200）ENiCu-7AWS A5.11焊接镍铜合金——蒙乃尔Monel系列材料。主要用于海洋工程，盐业，蒸发器，冷凝器等设备。 Inconel 600（N06600）ENiCrFe-3AWS A5.11应用于超低温到高温，不锈钢铬钼钢异材焊接等。有较高的强度和较好的耐蚀性，在高温下具有较好的抗氧化能力和较高的蠕变破裂强度。 317L不锈钢E317L AWS A5.4317L配套焊条。 SAF 2507双相钢E2594/P100-4D AWS A5.4超级双相钢2507对应的焊接材料。

用作表面淬火最适合的钢种是中碳钢和中碳合金钢

用作表面淬火最适合的钢种是中碳钢和中碳合金钢,因为含碳量过高,会增加淬硬层脆性,降低心部塑性和韧性,并增加淬火开脆倾向;若含碳量过低,会降低零件表面淬硬层的硬度和耐磨性. 感应淬火的种类高频感应淬火,中频感应淬火,工频感应淬火,超音频感应淬火. 感应淬火对原始组织有一定的要求.一般铸件的组织应是以珠光体基体和细小均匀分布的石墨,钢件应先进行正火和调质处理. 感应淬火的特点: 感应淬火加热速度极快,所以感应淬火温度比加热加热淬火温度高几十度. 感应淬火的速度极快,使得奥氏体晶粒细小而均匀,淬火后可在表面形成极细的马氏体或隐针马氏体,使得工件表面硬度比普通淬火硬度大. 容易实现机械自动化生产,不易脱碳,氧化,耐磨性由于表面存在残余压应力,有利于提高疲劳强度, 工件表面不易氧化和脱碳,耐磨性好,而且工件变形也小. 化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层, 以改变起化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变它化学成分、组织和性能的热处理工艺。扩散元素是非金属。大多提高了金属的硬度和耐磨性。扩散元素是金属，耐磨性，抗腐蚀性，硬度。化学热处理的过程：分解，由介质分解出渗入元素的活性原子。吸收工件表面吸收活性原子扩散被工件吸收的原子，在一定温度下，由表面向内部扩散，形成一定厚度的扩散层。碳就是把钢至于渗碳介质中，加热到单相奥氏体区，保温一段时间，使碳原子渗入钢表面的化学热处理工艺。渗碳就是把钢置于渗碳介质中，加热到单向奥氏体区，保温一段时间，使碳原子渗入钢表面的化学热处理。使得它的表面有较高的硬度、耐磨性及疲劳极限，而心部具有较高的强度和韧性。

镍基合金焊接材料

镍基合金焊接材料镍及镍合金焊条

产品名称：镍及镍基合金焊材产品说明: Ni102镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。熔敷金属化学成份/% C≤0.03 Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5 Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015 Ni112镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 相当于AWS：ENi-1 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。熔敷金属化学成份/% C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015 Ni202镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条，含适量的锰、铌，具有较好的抗裂性，焊接时电弧燃烧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊接成形美观，采用交流或直流反接，采用直流反接。用途：用于镍铜合金与异种钢的焊接，也可用作过渡层堆焊材料。熔敷金属化学成份/% C≤0.15 Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5 S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75 Cu余量 Ni207镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：低氢型蒙乃尔合金焊条，具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。用途：用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢，也可用作过渡层堆焊材料。熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02 Cu余量 Ni307镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCrMo-0

低碳合金钢铸件热处理调质工艺

低碳合金钢铸件热处理调质工艺材料：34CrNiMo 热处理进度---------时间记录曲线淬火（℃）温度（℃） 860℃±10℃630℃±10℃ 均均 0.6min/mm 油 2min/mm 空温温 0 时间（t） 0 时间（t）工艺针对紫圣（TDS 4090-38513）标准热处理性能要求：直径或厚度屈服强度抗拉强度伸长率断面收缩率冲击功硬度值d≤100 800 1000 11 50 HB260-300 100≤d≤160 700 900 12 160≤d≤250 600 800 13 ＞250 540 735 13 1、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～ 30mm间隙。 2、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm间隙。 3、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。 4、对大件有效尺寸≥300mm时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h停留均热。 5、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。

材料：42CrMo ?80 热处理进度---------时间记录曲线淬火（℃）温度（℃） 860℃±10℃620℃±10℃ 均均 0.6min/mm 油 2min/mm 空温温 0 时间（t） 0 时间（t）工艺针对紫圣（TDS 4090-38508e）标准热处理性能要求：直径或厚度屈服强度抗拉强度伸长率断面收缩率冲击功硬度值≤25 930 1000 11 41 25≤d≤100 700 900 12 HB240-280 100≤d≤250 600 800 13 ＞250 540 735 13 6、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～ 30mm间隙。 7、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm间隙。 8、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。 9、对大件有效尺寸≥300mm时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h停留均热。 10、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。

合金元素在合金钢中的作用

合金元素在合金钢中的作用 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。 15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。

工程材料中合金钢汇总

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工程材料中合金钢部分总结机13 白生文2011010462 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途低合金高强度结构钢Q345, Q420 高强度，高韧性，良好的冷成型性能和焊接性能，低的冷脆性转变温度，良好的耐蚀性 <0.20% Mn:固溶强化；降低奥氏体分解温度，细化F和P；使S点左移，使P相对增多。提高强度和韧度。 Nb,Ti,V：形成细的碳氮化合物，防止奥氏体长大，细化铁素体；冷却时弥散析出，弥散强化。热轧空冷铁素体和索氏体大型结构，桥梁，船舶，车辆，锅炉等合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬度较高，心部强韧性较好，良好的热处理工艺性能 0.10%~ 0.25% Cr，Ni，Mn：Cr提高淬透性，提高表面渗碳层耐磨性；Ni提高心部韧性。 Ti，V，W，Mo：形成稳定碳化物，防止 A长大；提高渗碳层硬度和耐磨性渗碳+淬火+ 低温回火表层：回火马氏体+合金渗碳体+残余奥氏体心部：回火马氏体+屈氏体+少量铁素体受冲击载荷、交变载荷。如变速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞销等合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B：提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力 3

质钢能较好0.50% 淬透性 W，Mo：防止二类回火脆性（油冷回火）火较复杂的齿轮、轴、连杆等非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢，减少工艺难度 0.32~0.5 2,0.09~0 .16 V细化晶粒，弥散强化；Mn细化P，使P 增加；B得粒状T 热轧空冷（正火）索氏体+铁素体注：微合金化，控制轧制，控制冷却钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限，高的屈强比；高的疲劳强度；足够的塑韧性。中高碳 0.50%~ 0.70% Si，Mn：提高淬透性和屈强比 Cr，W，V：不宜过热，不易脱碳，冲击强度和高温强度提高。 1、热成形：淬火+中温回火（喷丸强化） 2、冷成性（具体见书）回火屈氏体弹簧，弹性元件滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强度；高硬度和耐磨性；足够的韧性和淬透性高碳 0.95%~ 1.10% Cr：提高淬透性和耐磨性，提高接触疲劳强度 Si，Mn：提高淬透性 V：形成碳化物，防止过热（A长大）球化退火+淬火+低温回火冷处理： -60~-80度。时效处理： 120~130度回火马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体注：严格控制夹杂物，解除疲劳起源于夹杂物滚珠、轴承、滚针、内外套圆、精密量具、丝杠、冷冲模低合金刃具钢9SiCr CrWMn 高硬度和耐磨性；足够的韧性和塑性；高碳 0.9%~ 1.1% Cr，Mn，Si提高淬透性；Si提高回火稳定性；W，V提高硬度和耐磨性，细化晶粒，防止过热球化退火+淬火+低温回火回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体低速刃具，丝锥、板牙、量块等高速钢W18Cr4V 高热硬性；高硬度和耐磨高碳 0.7%~ Cr提高淬透性，提高抗氧化抗脱碳能力；球化退火： 870~880 回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体各种刀具，高速切割的刀具 4

合金结构钢资料

合金结构钢合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素（如铬、镍、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等），有的还含有某些非金属元素（如硼、氮等）的钢。合金钢中由于含有不同种类和数量的合金元素，并采取适当的工艺措施，便可分别具有较高的强度、韧性、淬透性、耐磨性、耐蚀性、耐低温性、耐热性、热强性、红硬性等特殊性能。一、合金钢发展合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大，机械制造业需要解决钢的加工切削问题，1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展，1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为158.5米的大桥；由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时，一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着工程技术的发展，要求加快机械的转动速度，1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢，进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展，是适应了社会生产力发展的要求，特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。 20世纪20年代以后，由于电弧炉炼钢法被推广使用，为合金钢的大量生产创造了有利条件。化学工业和动力工业的发展，又促进了合金钢品种的扩大，于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔(E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢，1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝，到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后，许多冶金新技术，特别是炉外精炼技术被普遍采用，合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展，又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。目前国际上使用的有上千个合金钢钢号，数万个规格，合金钢的产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。二、合金钢分类合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢（含量<5%），中合金钢（含量5%～10%），高合金钢（含量>10%）；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和

合金钢习题(答案)

合金钢一、填空题 1.合金钢按主要用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三大类。 2.合金钢按合金元素总量高低可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三种。 3.合金结构钢又细分为普通低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢五类。 4.调质钢的含碳量一般在 %至 %之间。 5.合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两类。 6.高速钢在600℃以下工作时，硬度仍保持在HRC60以上，具有高的红硬性。二、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1.合金钢是多种钢混合而成的混合物。（×） 2.合金钢因为含有合金元素，所以比碳钢淬透性差。（×） 3.大部分合金钢淬透性都比碳钢好。（√） 4.除Fe、C外还含有其他元素的钢就是合金钢。（×） 5.低合金钢是指含碳量低于%的合金钢。（ ×） 6.40Cr是最常用的合金调质钢。（√） 7.合金结构钢都是高级优质钢。（×）

8.合金工具钢都是高级优质钢。（√） 9.钢的淬透性是指钢淬火时能够达到的最高硬度。（×） 10.碳钢淬透性比合金钢好（×） 11.3Cr2W8V的平均含碳量为%，所以它是合金结构钢。（ ×） 12.GCr15是滚动轴承钢，但又可以制造柴油机中的精密偶件。（√） 13.特殊性能钢简称特类钢。（×） 14.16Mn的含碳量为%，是较高含锰量的优质碳素结构钢。（×） 15.W6Mo5Cr4V2是高速钢。（√） 16.Cr12MoV是不锈钢。（×） 17.1Cr18Ni9Ti是合金工具钢。（×） 18.60Si2Mn是合金弹簧钢。（√） 19.GCr15既可做滚动轴承，也可做量具。（√） 20.含铬的钢都是不锈钢。（×）三、单项选择题 1.合金钢除有较高的强度、比强度、热硬性和特殊的理化性能外，还有较高的。 A．淬硬性B．淬透性C．减振性D．变形抗力 2.调质钢大多是