合金钢教案
模块五合金钢
一、知识回顾
上节课对第四章进行了测验，通过测验，同学们对一些知识点还没有很好掌握，在后期学习中会进行复习。
二、课前引入
碳素钢的性能一般，为了提高金属的综合性能，会加入一些合金元素，本章将开始学习合金钢的知识。三、讲授新课
（一）、合金钢的分类
合金钢中合金元素规定质量分数界限值总量是WMe ≥5.43%，并且合金钢是按其主要质量等级和主要性能或使用特性分类的。
a．合金钢按主要质量等级分类
按主要质量等级分类，合金钢可分为:
优质合金钢和特殊质量合金钢两类。
b. 合金钢按主要性能及使用特性分类
按主要性能及使用特性分类，合金钢可分为工程结构用合金钢；机械结构用合金钢；不锈、耐蚀和耐热钢；工具钢；轴承钢；特殊物理性能钢等。
合金钢的牌号
合金结构钢的牌号
合金结构钢的牌号编写方法是采用“二位数字+合金元素符号+数字”。前面的“二位数字”表示合金结
构钢的平均碳的质量分数的万分只之几；后面的“数字”表示所含合金元素的平均质量分数的百分之几。
例如，60Si2Mn表示W(C)=0.60%、W(Si)=2%、W(Mn)＜1.5%的合金结构钢。
如果合金结构钢为高级优质钢，则在钢的牌号后面加“A”，
如60Si2MnA；如果为特级优质钢，则在钢的牌号后面加“E”。
合金工具钢的牌号
当合金工具钢中W(C)＜1.0%时，牌号前的“数字”以千分之几(一位数)表示；当合金工具钢中W(C)≥1%时，牌号前不标出碳的质量分数的数字。
例如，9Mn2V表示W(C)=0.9%，W(Mn)=2%、W(V)＜1.5%的合金工具钢；CrWMn表示钢中W(C)≥1.0%、W(Cr)＜1.5%、W(W)＜1.5%、W(Mn)＜1.5%的合金工具钢；高速钢的W(C)=0.7～1.5%，但在高速钢的牌号中不标出碳的质量分数值，如W18Cr4V钢。
（二）、常见合金结构钢
1、低合金结构钢
成分：低碳，由于韧性、焊接性和耐蚀性高，其碳含量不超过0.20%。加入以Mn为主的合金元素。及Ni、Ti或V等辅加元素，有利于细化晶粒，提高钢的强度和韧性。
性能要求：塑性、韧性、耐蚀性和焊接性均比同含
碳素的碳钢高。
常用低合金结构钢牌号：Q295 Q345 Q390 Q420
2、合金渗碳钢
成分：低碳，碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。加入Cr、Ni、Mn、B等提高淬透性的合金元素。加入Ti、V、W、Mo等阻碍奥氏
体晶粒长大的元素。
性能要求：外硬内韧，表面渗碳层硬度高，以保证
优异的耐磨性和接触疲劳抗力，心部具有高的韧性和足
够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用
下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
热处理：渗碳+淬火+低温回火
常用合金渗碳钢牌号：20Cr 20CrMnTi
3、合金调质钢
成分：中碳，碳含量一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多；加入Cr、Mn、Ni、Si等提高淬透性：加入Mo、V、W、Ti等阻止晶粒长大和提高钢的回火稳
定性。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；
性能要求：调质件大多承受多种工作载荷，受力情
况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度
和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。
常用合金调质钢牌号：40Cr
4、合金弹簧钢
成分：碳含量一般在0.45%～0.70%之间，加入Si、Mn提高淬透性，同时提高钢的弹性极限，其中Si的作用最为突出。但是硅元素含量过高易使钢在加热时脱碳，锰元素含量过高易使钢产生过热。因此，重要用途的弹簧钢必须加入Cr、V、W等，它们不仅使钢材具有更高的淬透性，不易过热，而且可在高温下保持足够的强度和韧性。
用途：各式弹簧
常用合金弹簧钢牌号：65Mn 60SiMn 50CrVA
四、课堂总结
1、回火方法及应用；
2、固溶处理与时效方法；
五、布置作业
练习册 P37：课题五；
六、课堂后记
一、新课引入
复习：常用的机械零件用钢有哪些？
二、讲授新课
（一）工具钢牌号的表示方法
碳素工具钢采用规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量的以千分之几。例如：平均含碳量为0.90％的碳素工具钢，其牌号表示为T9。
合金工具钢表示方法与合金结构钢相同。但一般不标明含碳量数字，若平均含碳量＜1.00%，用一位阿拉伯数字表示含碳量的千分之几。例如：平均含碳量为1. 60％，含铬量为11. 75％，含钼量为0. 50％，含钒量为0.22％的合金工具钢，其牌号表示为Cr12MoV。
高速工具钢无论含碳量是多少均不标出。平均含碳量为0.85％，含钨量为6.00％，含钼量为5.00％，含铬量为 4.00％，含钒量为 2.00％的高速工具钢，其牌号表示为W6Mo5Cr4V2。
塑料模具钢在牌号头部加符号“SM”，牌号表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢相同。
（二）工具钢成分特点和热处理特点
1.成分特点
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素（＜5%）形成的，其含碳量为0.75%～1.5%，
以保证钢的高硬度和耐磨性。
高速钢的含碳量较高，一般为0.70%～1.50%，以保证获得高碳马氏体和形成足够的合金碳化物，提高钢的硬度、耐磨性和热硬性。
冷作模具钢的含碳量高，多在1%以上，有时达2.0%，以保证高硬度和高耐磨性。
热作模具钢为中碳钢，含碳量一般为0.3%～0.6%，以保证高强度、高韧性、较高的硬度（35～52 HRC）和热疲劳抗力。
量具钢的成分与低合金刃具钢相同，为高碳（0.75%～1.5%），并加入提高淬透性的元素，如Cr、W、Mn等。
2.热处理特点：
三、课堂总结
1、工具用钢的类别
2、成分特点和热处理特点
四、课堂练习
常见的工具用钢有哪些？
五、作业布置
练习册P40：课题二；
六、课堂后记
一、新课引入
复习：1.工程结构钢有哪些基本要求？
2.工程结构钢和机械制造结构钢的含义？
二、讲授新课
特殊性能钢是指具有特殊物理或化学性能的钢。
其常用来制造要求具有一定的力学性能和特殊性能的构件或零件。
特殊性能钢种类很多，在机械制造中主要有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
（一）、不锈钢
不锈钢是指一些在空气、水、盐水、酸、碱等腐蚀性介质中具有高的化学稳定性的钢。有时把仅能抵抗大气、水等介质腐蚀的钢叫作不锈钢，而把在酸、碱等介质中具有抗腐蚀能力的钢称为耐酸钢，但习惯上都称为不锈钢。一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢却往往具有较好的不锈性能。
不锈钢的成分特点：
Cr是决定不锈钢耐蚀性的主要元素。在氧化性介质中，Cr能使钢表面生成钝化膜，能提高基体电极电位，Cr还是缩小γ相区的元素，当Cr的含量超过
12.7%时，铁铬合金为单一的铁素体组织。
常用不锈钢
根据钢的正火组织不同，通常将不锈钢分为马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢及铁素体不锈钢三种。
（二）、耐热钢
近几十年来，由于燃气轮机、航空航天技术及其他高温高压技术的发展，对有关机械零部件的要求越来越高。如火电厂的燃气锅炉、蒸汽涡轮，航空、航天、舰船、石油和化工等工业部门的高温工作部件，它们都在高温下承受各种载荷，并与高温蒸汽、空气或燃气接触，所以这些零部件的技术要求都比较高。
通常把在高温条件下工作的钢称为耐热钢。
耐热钢应具有两方面的基本性能:一是有良好的高温强度和塑性;二是有足够高的化学稳定性。
根据不同的服役条件，常常将耐热钢分为抗氧化钢及热强钢两大类
（三）、耐磨钢
磨损是机械零件主要的失效形式之一。不同的工况磨损机理也不同，影响因素有很多，过程也十分复杂。耐磨钢目前还没有系统的技术标准，也没有独立的钢号。制造耐磨零件所选用的钢比较广泛，一部分结构钢、工具钢及合金铸铁常用来制造各种耐磨零件。这里主要介绍高锰铸钢。
三、课堂总结
1、特殊性能钢的含义
2、特殊性能钢的类别及应用
四、课堂练习
特殊性能钢有哪些类别？
不锈钢的主要成分是什么？
耐热钢和高锰钢主要应用在哪些方面？
五、作业布置
练习册P43：课题三；
六、课堂后记
一、新课引入
本章的主要内容有哪些？本节课将对本章知识点进行回顾与复习。
二、新课内容
三、课堂练习
（1）合金元素在钢中以什么形式存在？对钢的性能有哪些影响？
（2）合金元素对钢回火转变有哪些影响？有什么好处？
（3）说明下列牌号属何类钢？其数字和符号各表示什么？
20Cr 9SiCr 60Si2Mn GCr15 1Cr13 Cr12
四、课堂小结
本章主要介绍了合金元素在钢中的作用,碳钢及低合金钢与合金钢的分类、性能和应用等内容。在学习之后：第一，要准确认识合金钢与非合金钢的关系和区别，合金元素在钢中的作用；第二，要特别理解合金钢的分类、性能、热处理方法和应用之间的一般关系，而且还要积累典型材料、零件、热处理方法和应用之间的感性知识。采取这种方式学习，可以做到由繁到简，由难到易，由书本知识到实践经验的转化，达到提纲挈领、触类旁通的效果，并能提高学习效率。
五、布置作业
完成所有模块五练习册内容。
六、课堂后记
一、新课引入
与同学们一起回顾本章的主要内容。
二、新课内容
测验：
填空题
1.常用的提高淬透性的合金元素有（）、（）、（）、（）和B等。
2.北京奥运会鸟巢体育馆所用的材料牌号为（）。
3.40Cr表示平均含碳量为（）的（）。
4.合金工具钢按使用性质和主要用途分为（）、（）和（）。
5.常用的合金刃具钢有( )和（）。
6.常用的特殊性能钢包括（）、（）和（）等。
7.常用的不锈钢有（）不锈钢和（）不锈钢两种。
8.不锈钢中的基本合金元素是（），其含量一般在（）以上。
9.合金钢按主要质量等级可分为（）合金钢和（）合金钢。
10.钢的耐热性包括（）性和（）性两个方面。
单选题
1.GCr15钢的平均含铬量为（）%
A、0.15
B、1.5
C、15
2.38CrMoAl钢是属于合金（）。
A、调质钢
B、渗碳钢
C、弹簧钢
3.“合金钢”是按( )分类的。
（A）化学成份（B）含碳量（C）氧化（D）脱氧
4．合金渗碳钢渗碳后必须进行( )后才能使用。
A．淬火加低温回火； B．淬火加中温回火； C．淬火加高温回火。
5．将括弧内合金钢牌号归类。
耐磨钢：( )；合金弹簧钢：( )；合金模具钢：( )；不锈钢：( )。
A．60Si2MnA； B．ZGMn13-2； C．Cr12MoV； D．12Cr13。6．为下列零件正确选材：机床主轴( )；汽车与拖拉机的变速齿轮( )；减振板弹簧( )；滚动轴承()；贮酸槽()；坦克履带()。A．12Cr18Ni9； B．GCr15； C．40Cr； D．20CrMnTi；E．60Si2MnA； F．ZGMn13-3。
7．为下列工具正确选材：高精度丝锥( )；热锻模( )；冷冲模( )；医用手术刀片( )；麻花钻头( )。
A．Cr12MoV； B．CrWMn； C．68Cr17； D．W18Cr4V；E．5CrNiMo。
判断题
1．合金渗碳钢都是低碳钢。（）
2．不锈钢中的含碳量越高，其耐蚀性越好。（）3．一般合金钢都有较好的耐回火性。（）
4．大部分低合金钢和合金钢的淬透性比非合金钢好。( )
5．3Cr2W8V钢一般用来制造冷作模具。( )
6．GCr15钢是高碳铬轴承钢，其铬的质量分数是15%。( )
7．Cr12MoVA钢是不锈钢。( )
8．40Cr钢是最常用的合金调质钢。( )
简答题
1.回答下列问题:
（1）工程结构钢有哪些基本要求?
答：工程结构钢大多用于制造工程结构件，根据工程结构件的服役条件，其主要性能要求为足够的强度和良好的焊接性能、成形工艺性及一定的耐蚀性。
（2）常用碳素结构钢和低合金高强度钢有哪些牌号?各有何性能特点及应用?
答：碳素结构钢一般是含碳量低于0.25%的低碳结构钢，常用碳素结构钢按屈服强度可分为Q195、Q215、
Q235和Q275四个牌号。它含有害元素及非金属夹杂物较多，但由于冶炼容易、工艺性能好、价格低廉，而且力学性能也能满足一般使用要求，因此，常用于制造普通的工程结构件及普通零件。
低合金高强度结构钢是指在碳素结构钢的基础上，通过添加一种或多种少量合金元素（低于3%），使钢的强度明显高于碳素结构钢的一类工程结构用钢。常用低合金高强度结构钢有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690等牌号。
低合金高强度结构钢具有高的强度和良好的塑性、良好的焊接性能、良好的低温韧性、良好的耐蚀性。主要用于各类工程结构中承载大、自重轻、高强度的工程结构件。
（3）提高钢耐蚀性的方法有哪些?常用不锈钢有哪些种类?各有何特点?
答：提高钢耐蚀性的方法有提高基体的电极电位，加入使钢能在表面形成钝化膜的合金元素，使钢在常温时以单相状态存在，以免形成微电池，提高耐蚀性。减少或消除钢中的各种不均匀现象、表面覆盖等均能防止或减轻金属的腐蚀。
常用不锈钢有马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢及铁素体不锈钢。
马氏体不锈钢的特点是耐蚀性较差，但它的力学性
合金钢练习题及参考答案汇总
（合金钢） （一）填空题 1. 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、 三大类。 2. Q235AF表示σ= MPa，质量为级的钢。s 3.Q390A表示σ= MPa，质量为级的钢。s 4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中 冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。 5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。 6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素 形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。 7.钢的耐热性是和的综合性能。耐热钢按性能和用 途可分为和两类。8.常用的不锈钢按组织分为、、。 （二）判断题 1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。（） 2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。（） 3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。（） 4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。（） 5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。（） 6.Q345钢属于非合金钢。（） 7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量w＞0.25％。（）C截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。8. （） 9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。（） 10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。（） （三）选择题 1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。 A.Mn B.S C. Si D.P 2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至
碳素钢与合金钢
碳素钢与合金钢的区别 钢是泛指铁碳合金,或者叫做碳元素在晶体铁中的固溶体. 20 30 35 40 45号钢分别表示含碳量为0.2%、0.3%、0.35%、0.45%的优质碳素钢 所谓碳素钢,即除了铁元素外,材料中一般只有碳硅锰磷硫这五大天然元素，而再没有添加其他合金元素. 合金钢,是钢中除了铁和五大天然元素以外,还人为添加了另外的合金元素,以改变或者提高钢的某些特性.如CrNiMnMoWVB等。 可以理解为，碳素钢不含有其他合金元素；含有其他合金元素的钢即是合金钢。 马氏体不锈钢： 强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。铁素体不锈钢： 含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 奥氏体不锈钢： 含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的C<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
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
碳素钢及合金钢的焊接
6 碳素钢及合金钢的焊接 6.1 一般规定 6.1.1 本章适用于含碳量小于或等于0.30%的碳素钢、低合金结构钢、低温钢、耐热钢、不锈钢、耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊及氧乙炔焊。 6.1.2 焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定： 6.1.2.1 钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm； 6.1.2.2 加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点、联箱外壁及支、吊架边缘的距离不应小于70 mm；同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于150 mm； 6.1.2.3除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应 小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径； 6.1.2.4 不宜在焊缝及其边缘上开孔，当不可避免时，应符合本规范第11.3.9条的规定。 6.1.3焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。当无规定时，埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 986的规定，其他焊缝坡口形式和尺寸应符合本规范附录C第C.0.1条的规定。 6.2 焊前准备 6.2.1焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。 6.2.2焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于l o mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。 6.2.3除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。 6.2.4 管于或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm； 6.2.5设备、容器对接焊缝组对时的错边量应符合表6.2.5及下列规定。 6.2.5.1只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm； 6.2.5.2 复合钢板组对时，应以复层表面为基准，错边量不应超过钢板复层厚度的50%，且不应大于1mm。 6.2.6 不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。当内壁错边量超过本规范第6.2.4条及第6.2.5条规定或外壁错边量大于3nim时，应对焊件进行加工(图6.2.6)。
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。
碳素钢和低合金钢的定义
碳钢 主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。 碳钢也叫碳素钢，指含炭量WC小于2%的铁碳合金。 碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。 按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种； 按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢； 按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（T Z）； 按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）； 按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。 一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。 按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。 原则上讲，合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5～10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国31家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢，还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等等。在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不同之处。 ①随着特钢向“特”、“精”、“高”发展，向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和镍合金。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着我国普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，1999年普钢厂已生产特钢产品总量的34%。 ②国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国叫做高强度低合金钢（HSLA—Steel），俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢（GB/T1591—94）。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。
合金钢的分类和牌号
合金钢的分类和牌号教学设计说课 哈尔滨市第十八职业中学 李玉玲
《合金钢的分类和牌号》教学设计说课 [课题]合金钢的分类和牌号（中国劳动社会保障出版社金属材料与热处理第四版第７章第２节） [课型]新授课 [教学模式]引导学生自主学习 [教学目标] ·知识目标 掌握合金钢的分类和合金钢的牌号。 ·技能目标 让学生自主或以合作交流的方式，研究合金钢在生产和生活中的应用，培养其自主学习及知识迁移能力，以促进学习者问题解决能力的伸展。·情感目标 激发学生学习金属材料的兴趣；培养学生积极独立思考的意识。 [教学重点] 合金钢的分类和牌号。 [教学方法] 通过任务驱动法来引导学生自主学习。 [教学手段] 讲述、教具、生活中的实例。 [课时安排]
[课前准备] 提前预备一些教具。 [讲授过程] （一）复习： 1、上节课我们学习碳素钢和合金钢，二者有何相同点和不同点。（学生思考并做出回答……） 2、碳素钢的分类方法有哪些？(学生思考并做出回答……) （二）导入：碳素钢的冶炼、加工简单，价格便宜，但有一些重要零件若选用碳素钢，就达不到性能要求。因此，人们在机械制造业中广泛使用合金钢。（明确研究方向，激发探究欲望） （任务一：合金钢按用途分类）结合碳素钢按用途分类用类比的方法或小组讨论完成合金钢的分类。培养学生整理知识的能力。每一种钢的用途不同。 教师提出问题： （１）桥梁上的钢筋使用碳素结构钢好还是使用合金钢结构钢好（扩大学生知识面） （２）碳素工具钢是用来制造刀具、量具、模具。合金工具钢是否也用来制造刀具、量具、模具？ （３）特殊性能钢具有某种特殊物理、化学性能的钢。在日常生活中你们接触过特殊性能钢？ 通过层层设疑，引领学生不断思考，积极探究，让学生感受知识发生发展的过程，从而培养生学习兴趣，增强学生的探究意识。
工程材料中合金钢汇总
工程材料中合金钢汇总 精美排版
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
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
合金钢知识点
结构钢（低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、高锰耐磨钢） 一、低合金高强度结构钢 1、性能要求⑴高强度及足够韧性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。 2、成分特点（1）低碳：≤0.2%C. ⑵合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等。① Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。 ② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。③另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。 3、热处理：大多数热轧空冷后使用。少数可用正火+高温回火处理。 4、使用状态下组织：F+P 5、用途： Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。 Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。 Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化中温高压容器 二、渗碳钢 1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧。⑵良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。 2、成分特点（1）低碳：0.1~0.25%C ⑵合金元素作用①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B ②强化铁素体：Cr、Mn、Ni③细化晶粒 W、Mo、Ti、V 3、热处理特点渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火；正火目的为调整硬度，便于切削加工；淬 火温度一般为Ac1+30-50℃。 4、使用状态下组织心部：M回+F 表层：M回+颗粒状碳化物+A’(少量)； 5、常用钢号及用途低淬透性钢：20、20Cr 用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等 载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。高淬透性钢：18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。 三、调质钢 1、性能要求⑴良好的综合力学性能. ⑵良好的淬透性。 2、成分特点⑴中碳：0.3~0.5%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒: Ti、V④防止第二类回火脆性: W、Mo 3、热处理及组织特点调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→(表面淬火+低温回火)→装配；调质目的： 获得良好综合力学性能①为表面淬火作组织准备；②获得最终心部组织.表面： M回；心部：S回使用状态下的组织为：S回，为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。 4、常用钢号及用途①低淬透性钢：D0油<30~40mm, 常用 4 5、40Cr, 用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。②中淬透性钢： D0油≈40~60mm， 常用40CrNi，用于制造大中型零件。③高淬透性钢：D0油>60mm, 常用40CrNiMo, 用于制造大截面重载荷零件，如曲轴等。 四、弹簧钢 1、性能要求：弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。⑴高屈服强度（σs），σs/σb；高的σ-1；足够的韧性⑵高的淬透性。 2、成分特点⑴中高碳：碳素弹簧钢为0.6~0.9%C，合金弹簧钢为0.45~0.7%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、 Cr②提高σs/σb：Si③细化晶粒：V 3、热处理及组织特点⑴冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理(250~300℃)。用于<φ10mm弹簧。⑵热成型弹簧：热成型→淬火+中温 回火使用状态下的组织：T回用于大截面弹簧(>φ10mm) 4、常用钢号及用途（1Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。（2Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、 耐热的弹簧。 五、滚动轴承钢 1、性能要求⑴高而均匀的硬度和耐磨性。⑵高的R m和接触疲劳强度。⑶足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 2、成分特点⑴高碳：0.95~1.10%C ⑵合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性，Cr还提高耐磨性（形 成合金渗碳体）和耐蚀性。当>1.65%Cr时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。 3、热处理和组织特点滚动轴承钢是过共析钢。⑴热处理：球化退火+淬火+低温回火⑵组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 淬火后 进行冷处理(-60 ~ -80℃), 可以减少A’、稳定尺寸. 4、常用钢号及用途应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承；大型轴承用GCr15SiMn。这类钢还可用于制造模具、量具等. 六、高锰耐磨钢（是指在冲击载荷作用下发生冲击硬化的高锰钢，只有ZGMn13一个钢号） 1、成分特点⑴高碳：1.0~1.3%C 以保持高耐磨性。⑵高锰：11~14%Mn 以保证形成奥氏体组织. 2、热处理及组织（1铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆.（2热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶入奥氏体，并进 行水淬。（3室温组织为过饱和单相奥氏体。 3、使用及用途（1水韧处理后，韧性高，硬度低.使用时必须伴随着压力和冲击作用。（2在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化， 形成马氏体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，获得高耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。（3高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机衬板、破碎机牙板、挖掘机铲齿和铁路辙岔等. 合金工具钢（按用途分为:刃具钢、模具钢、量具钢） 一、刃具钢：用来制造各种切削刀具的钢种。 ㈠性能要求1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 2、高耐磨性靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。3、高热硬性即高温下保持高硬度的能力。4、足够的韧性以防止脆断和崩刃。 ㈡低合金工具钢由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成。
合金钢材质对照
合金结构钢牌号对照 Alloy Steel Material Comparision 中国 美国 德国 日本 法国 英国 GB1591 GB/T1591 ASTM DIN JIS NF BS 09MnV 09MnNb 09Mn2 12Mn Q295 13Mn6 12MF4 18Nb 09MnCuPTi 10MnSiCu Q345 12MnV 14MnNb 16Mn SA299Gr.1、Gr.2A SA455Ty.1、Ty.2 SA414Gr.G 17Mn4 19Mn5 19Mn6 SPV32 A52C1 A52C2 A52CR1 A52CR2 1633GR.L 16MnRE 10MnPNbRE Q345 15MnV A255Gr.A A255Gr.B 15MnV 15MnTi 16MnNb Q390 14MnVTiRE Q420 中国 美国 德国 日本 法国 英国 国际 GB3077 AISI DIN JIS NF BS ISO 20Mn2 1320 1221 20Mn5 SMn21 20M5 150M19 30Mn2 1330 30Mn5 SMn24 32M5 150M28 35Mn2 1335 36Mn5 SMn1 35M5 150M36 40Mn2 1340 1341 SMn2 40M5 45Mn2 1345 46Mn7 SMn3 45M5 50Mn2 1052 50Mn7 55M5 20MnV 20MnV6 30Mn2MoW 27SiMn 27MnSi5 35SiMn 37MnSi5 38MS5 42SiMn 38MnSi4 46MnSi4 38MS5 20SiMn2MoV 25SiMn2MoV 37SiMn2MoV 40B 14B35 35B2 45B 50B46H 45B2 50B 14B50 I A N J I N P R O F O U N D M E T A L M A T E R I A L C O .,L T D .
ASTM A320-1999 低温用合金钢螺栓材料规格
SPECIFICATION FOR ALLOY STEEL BOLTING MATERIALS FOR LOW-TEMPERATURE SERVICE SA-320/SA-320M (Identical with ASTM Speci?cation A 320/A 320M-99.) 1.Scope 1.1This speci?cation covers alloy steel bolting mate-rials for pressure vessels,valves,?anges,and ?ttings for low-temperature service.The term “bolting material”as used in this speci?cation covers rolled,forged,or strain hardened bars,bolts,screws,studs,and stud bolts.The bars shall be hot-wrought.The material may be further processed by centerless grinding or by cold drawing.Austenitic stainless steel may be solution annealed or annealed and strain-hardened.When strain-hardened austenitic stainless steel is ordered,the pur-chaser should take special care to ensure that Appendix X1is thoroughly understood. 1.2Several grades are covered,including both ferritic and austenitic steels designated L7,B8,etc.Selection will depend on design,service conditions,mechanical properties,and low-temperature characteristics.The me-chanical requirements of Table 1indicate the diameters for which the minimum mechanical properties apply to the various grades and classes,and Table 2stipulates the requirements for Charpy impact energy absorption.The manufacturer should determine that the material can conform to these requirements before parts are manufactured.For example,when Grade L43is speci-?ed to meet the Table 2impact energy values at ?150°F [?101°C],additional restrictions (such as procuring a steel with lower P and S contents than might normally be supplied)in the chemical composition for AISI 4340are likely to be required. NOTE 1—The committee formulating this speci?cation has included several grades of material that have been rather extensively used for the present purpose.Other compositions will be considered for inclusion by the committee from time to time as the need becomes https://www.360docs.net/doc/979816840.html,ers should note that hardenability of some of the grades mentioned may restrict the maximum size at which the required mechanical properties are obtainable. 508 1.3Nuts for use with this bolting material are covered in Section 9and the nut material shall be impact tested.1.4Supplementary Requirements (S1,S2,and S3)of an optional nature are provided.They shall apply only when speci?ed in the inquiry,contract and order.1.5This speci?cation is expressed in both inch-pound units and in SI units.However,unless the order speci?es the applicable “M”speci?cation designation (SI units),the material shall be furnished to inch-pound units. 1.6The values stated in either inch-pound units or SI units are to be regarded separately as standard.Within the text,the SI units are shown in brackets.The values stated in each system are not exact equivalents;therefore,each system must be used independently of the https://www.360docs.net/doc/979816840.html,bining values from the two systems may result in nonconformance with the speci?cation. 2.Referenced Documents 2.1ASTM Standards: A 29/A 29M Speci?cation for Steel Bars,Carbon and Alloy,Hot-Wrought and Cold-Finished,General Re-quirements for A 194/A 194M Speci?cation for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure and High-Tempera-ture Service A 276Speci?cation for Stainless Steel Bars and Shapes A 370Test Methods and De?nitions for Mechanical Test-ing of Steel Products A 751Test Methods,Practices,and Terminology for Chemical Analysis of Steel Products E 18Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Super?cial Hardness of Metallic Materials
合金钢简介.doc
低合金钢简介 目录 第一部分 参考文献 (1) 第二部分 低碳合金钢的发展和应用 (1) 2.1低碳合金钢的发展 (1) 2.2低碳合金钢的应用 (2) 第三部分 低碳钢的简介 (3) 第四部分 低碳合金高强度钢的焊接性 (4) 4.1焊接热影响区组织和性能 (4) 4.2热应变脆化 (4) 4.3冷裂纹敏感性 (5) 4.4热裂纹敏感性 (5) 4.5再热裂纹敏感性 (5) 4.6层状撕裂倾向 (5) 第五部分 Q345钢焊接工艺 (6) 5.1材料介绍 (6) 5.2焊接施工流程 (6) 5.3焊接工艺参数的选择 (7) 5.31焊接材料的选用 (7) 5.32坡口形式 (7) 5.33焊接方法的选择 (7) 5.34焊接热输入的控制 (8) 5.35焊接接头的力学性能 (8) 5.36焊接电流 (9) 5.37预热温度：预热及焊道层间温度 (9) 5.38焊后热处理参数 (10) 第六部分 总结 (11) Q345焊接工艺总结 (11)
低合金钢的焊接工艺分析 参考文献： 焊接冶金学-材料焊接性机械工业出版社李亚江 金属焊接性基础化学工业出版社孟庆森 金属学与惹出了机械工业出版社崔忠圻覃耀春 金属工艺学哈尔滨工业大学出版社邢忠文张学仁 金属材料焊接工艺机械工业出版社李荣雪 金属材料焊接工艺化学工业出版社雷玉成 结构钢的焊接冶金工业出版社荆洪阳（译）1．低合金钢的发展和应用 随着科学的发展和技术的进步，焊接结构设计日趋向高参数、轻量化及大型化发展，对钢材的性能提出可越来越高的要求。低合金钢由于性能优异和经济效益显著，在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。 低合金钢的发展大体经历了三个阶段。20世纪20年代以前，工程上钢结构的制造主要采用铆接，设计参数主要是抗拉强度。钢的强化主要是靠碳以及单一合金元素，如Mn、Si、Cr等，总质量分数达到2%~3%,甚至更高一些。20世纪20~60年代，钢结构制造中逐步采取了焊接技术，设计参数要考虑材料的屈服强度、韧性、和焊接性要求。为了防止焊接裂纹，刚的化学成分低碳多合金化发展方向，碳的质量分数一般在0.2%一下，含2~4个有利于焊接性的合金元素并铺以热处理强化等工艺措施。20世纪70年代以后，低合金高强度钢得到快速发展，钢中碳的质量分数降低到0.1%一下，有的钢向超低碳含量方向发展。Ti、V、Nb等合金微量元素逐步引起关注，而且像多元复合合金化方向发展。 现代低合金钢的重大进展，自20世纪70年代以来，世界范围内低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期，以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础，形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。进入80年代，一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发，借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。在钢的化学成分—工艺—组织—性能的四位一体的关系中，第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位，也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟，以前所未有的新的概念进行合金设计。 低合金钢的应用，低合金钢在建筑、桥梁。工程机械等产业不能得到广泛的应用。当合金钢用于桥梁、海上建筑和起重机械等重要焊接结构时，应根据结构的最低温度提出冲击韧度的要求。对于在大气环境下工作的低合金结构钢，冲击吸收功（0℃、V形缺口冲击试样）至少应达到27J的最对要求。 对于车辆、船舶、工程机械的运动结构，减轻自重可以节约能源，提出运载能力和工业效率。因此采用焊接性好的低碳调质钢可以促进工程结构向大量化、轻量化和高效能方向发展。由于壁厚减薄，重量减轻，从而减少了焊接工作量，为野外施工，吊装创造了条件。这类钢强韧性和综合性能好，可以大大提高设备的耐用性，延长期使用寿命。WCF-80钢是我国继WCF-62之后开发的焊接裂纹敏感性小的高强度焊接结构钢，这种钢具有很高的抗冷裂纹和低温韧性，主要用于大型水电站、石化和露天煤矿等。 抗拉强度700MPa的低碳调质钢又较好的缺口冲击韧度，可用于低温下服役
不锈钢与合金钢的区别
不锈钢基础 一、概述$ i) M2 A; W1 t U* v 随着世界工业的发展，人们迫切需要有一种特殊物理性能的钢种，以满足工业的进一步发展。这种钢要求既能生产又易加工；既不易生锈又具有耐酸、耐热、不起皮、无磁性等等的特殊性能。( u' l1 n- ~& M1 U, c. r 4 W8 q% S' t2 f& I2 _! ~% V! A 世界各国冶金生产者和冶金学者为了创造发明这一钢种，从十九世纪后期，就开始精心的研究，直到一九一零年才有高铬合金的首批生产。在二十世纪初的一九一三年，英国报道了含碳量为0.4%的钢中含有9~16%铬时具有良好的抗腐蚀性能。接着，德国在一九一四年报导了含铬含镍的钢能抗氧化和酸的作用；加拿大在一九一五年、美国在一九一六年获得生产这类钢的专利权；一九一七年法国也报导了含铬10~15%、含镍在20~40%的合金钢。可见，不锈钢几乎同时在四、五个国家出现。因此说，不锈钢是世界各国冶金生产者和冶金学者进行精心研究的成果。f# N3 n' |2 y1 p 半个多世纪以来，在主要产钢国家中，不锈钢已超过钢总产量的1%，总值的8%。在经济上占有一定的地位。在我国，不锈钢的产量，还不足钢的总产量的0.5%。% N' w7 p: C: T3 L 2 J2 Q$ R' W$ G0 A9 i 不锈钢在我国和许多国家，它的生产和应用，仅仅是刚刚开始。由于不锈钢有良好的物理化学性能，它的生产和应用将在深度和广度上不断发展和扩大。/ h3 h2 t& L+ {$ o 不锈钢从化学成份上讲，是一种以铁和碳为基础的含有较多合金元素的高合金钢。不锈钢从物理、化学性能上讲，是一种特殊钢。 不锈钢包括耐酸钢、不起皮钢、耐热钢和电阻合金等的表面处理（通过酸洗工艺）后，它们的共同特点是在空气及弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀性——即不易生锈。由于这些钢具有不易生锈的特点，所以人们统称它们为不锈钢。 不锈钢，不是绝对的不生锈不被腐蚀，而是生锈量、被腐蚀量少；生锈和被腐蚀的过程较慢，甚至根本不能察觉。因此说，不锈只具有相对的含义，而不是绝对的。' B* t8 k" ~ ~& x* r7 v' u ' T7 R9 Q; [. G/ q 二、不锈钢的性能和组织 形成不锈钢的性能和组织，主要是由各种元素决定的。目前，已知的化学元素有一]; F9 L9 l# R0 s: y % |' X7 L) }" v; e- S7 l