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]
课时。
2．
[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。
（任务二：合金钢按合金元素总含量分类）低合金钢、中合金钢、高合金钢抓住中间的合金钢含量就可以快速确定两头合金钢。
思考问题：
合金钢含量的多少是否取决于加入合金元素的种类？如何判别低合金钢、中合金钢、高合金钢？
教师通过设疑和点拨，引领学生得出低、中、高合金钢分类只与合金元素总含量有关。
（任务三：合金钢的牌号）
1、合金结构钢
两位数字+元素符号+数字
含合金元素百分之几
含碳量万分之几
1.5% 注：元素符号后无数字，说明该元素含量＜40 Cr 例：
Cr<1.5%
含
含碳量为0.4%
2、合金工具钢
一位数字+元素符号+数字
含合金元素百分之几
含碳量千分之几
例：9 SiCr
SCr<1.5%
含碳量0.9%
３、特殊性能钢：特殊性能钢的牌号和合金工具钢的表示方法相同。
渗透类比)
课堂练习任务四：(解释牌号并判别属于哪一类钢。
60si2Mn 9Mn2V 3Cr13
同时也实现了将知识向通过例题和练习的设置不仅达到巩固知识的
目的，能力的转化。
任务五：小结、布置作业）（通过总结，关注学生课堂的整体感觉，使学生进一步将知识系统化。
] [课后反思本节课的设计符合新课标的理念和要求。
学生在学习过程中。
有较1、
高的学习积极性，在教师有目的引导下，能主动地发现、分析、解决问题，充分发挥了学生的主体性和主动性，体现了教师的主导作用。
2、在自主学习中，给学生布置相应的练习，巩固当堂所学的知识点，找出不足之处。
3、通过本节课的学习，学生掌握了合金钢的分类和牌号，能运用所
学的知识应用到实际中。
．。
第二节 合金钢的分类和牌号
不锈钢 2Cr13、0Cr18Ni9、00Cr30Mo2 滚动轴承钢 GCr15SiMn表示平均含Cr：1.5%、
Si：1.0%、Mn：1.0%的滚动轴承钢。
小结
学习内容： 一、合金钢的分类 二、合金钢的牌号的表示方法 学习重点： 合金钢牌号的表示方法
课堂练习与作业
作业
例如38CrMoAIA 。
练习
请说出下列合金结构钢牌号的 含碳量和合金元素含量。
60Si2Mn 20Cr2Ni4
二、合金钢的牌号的表示方法
2．合金工具钢牌号的表示方法
例 3Cr2W8VCr12MoV来自二、合金钢的牌号的表示方法
2．合金工具钢牌号的表示方法
例 3Cr2W8V
Cr12MoV
3Cr2W8V 表示含C：0.30% ，Cr：2.0%， W：8.0% ， V：1.0%
Cr12MoV 表示含 C≥1.0%，Cr：12.0%， Mo 1.0% ， V：1.0%
练习
请说出下列合金工具钢牌号 的含碳量和合金元素含量。
9CrSi CrWMn
交流与讨论
合金结构钢和合金工具钢牌号表示： 不同点是： ___________________； 相同点： _____________________。
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%
2．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；
合金工具钢 主要用于制造重要工具； 特殊性能钢 具有某些特殊物理、
化学性能的合金钢。 如不锈钢、耐磨钢等。
二、合金钢的牌号的表示方法
欢迎指导
第二节 合金钢 的分类和牌号
常用合金钢牌号及其应用
合金含量 <3%其强度显著高于相同含碳量 的碳素钢低合金钢且具有良好的塑性、韧 性、焊接性能比碳钢更低的冷脆转变温度主 要用于桥梁、锅炉压力容器、车辆、船舶、大型 钢结构等
普通低合金钢一般在热轧退火或正火状态下 使用不需进行热处理
1、成分特点 C%<0.20%；主强化元素是Mn<1.8%；加 入微量的Ti、V、Nb等细化晶粒；加入Cu提高 耐大气腐蚀能力 常用钢号： 16Mn、16MnR、15MnV、15MnTi、14MnNb、 16MnCu
这些合金元素会使A3下降A4上升使γ相 区扩大这种作用与合金元素的含量有关随着 合金含量的增加会把γ相区扩大到一定范围 其中Ni、Mn 随着含量的增加会把γ相区扩大 到室温即在室温下就能获得无磁性奥氏体钢 如：13% Mn的 Mn139% Ni的 0Cr18Ni9
b、扩大α相区缩小封闭γ相区的元素
同碳素渗碳钢一样渗碳后需热处理 淬火+低温回火获得外硬内韧组织
常用钢号： 15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2、 15CrMn、20CrMnTi、 20CrMnMo、 12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W
应用举例： 用20CrMnTi制造汽车变速齿轮 技术要求： 渗碳层厚度1.2~1.6mm 碳浓度1.0% 齿轮硬度HRC58~60 心部硬度HRC30~45 工艺路线： 坯料→锻造→正火→加工齿形铣、插→ 局部镀铜→渗碳→预冷淬火→低温回火→喷丸→ 磨齿→成品
5、不能满足某些特殊性能要求 如：耐低温、高磁性、无磁性等 碳钢的冷脆性转变温度较高-20 ~ -30℃ 故碳钢的使用温度应≥-20℃
因此发展合金钢成为必然二十一世 纪结构材料的重要发展方向之一就是利用 新技术、新工艺改造传统材料——微合金 化高强钢低合金超高强钢
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。
钢的分类及合金钢命名规则
�
型
材： 工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢 H 型钢 圆钢 不等 轴承钢 碳结圆 钢 不锈圆钢 轴承圆钢 矩型管 弹簧钢
�
板
材： 中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板 花纹板 冷板 热板 冷卷板 热卷板 镀锌板 电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片 彩涂板 彩钢瓦 楞铁 镀锌卷板 热轧带钢
本文转自泸州 SEO（/ ） /naniancm/
一、钢的分类：
按用途分： 碳素结构钢：<0.7% 碳素工具钢：>0.7% 按含碳量分： 低碳钢： <0.25% 中碳钢： 0.25-0.55% 高碳钢： >0.55% 按质量分： 普通碳素钢：牌号均以 Q 开头 优质碳素钢 高级优质碳素钢
由于碳素钢具有良好的强度、塑性、韧性，因此，管道工程用的焊接钢管、法兰、管道支架 多为碳素结构钢，Q235 最常用。 螺栓常用 :Q345 普通无缝钢管采用的是优质碳素结构钢。 普通碳素碳素结构钢的牌号：均以 Q 开头
3.
举例： � 含碳量上限为 0.08%，平均含铬量为 18%，含镍量为 9%的铬镍不锈钢，其牌号表 示为“OCrl8Ni9"; � � � � � 含碳量上限为 0.12%、平均含铬量为 17%的加硫易切削铬不锈钢，其牌号表示为 “YlCrl7"; 含碳量上限为 0.03%，平均含铬量为 19%，含镍量为 10%的超低碳不锈钢，其牌号 表示为“03Crl9Ni10" 含碳量上限为 0.01%，平均含铬量为 19%,含镍量为 11%的极低碳不锈钢。其牌号 表示为“OlCr19Nill 平均含碳量为 0.20%，含铬量为 13%的不锈钢，其牌号表示为“2Crl3"; 平均含碳量为 1.10%,含铬量为 17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Crl7";
《合金钢的分类和牌号》教案
合金钢的分类和牌号
教学目标
了解并掌握合金钢的分类和牌号
教学重点
合金钢的分类和牌号
教学难点
合金钢的分类和牌号
教学准备
教学过程
§5－2合金钢的分类和牌号
二、合金钢的牌号
1．合金结构钢
两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示。
前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数。
元素符号（或汉字）表明钢中含有的主要合金元素。
作业设计
1、合金结构钢的牌号？
2、合金工具钢的牌号？
教学反思
如：滚动轴承钢中高铬轴承钢的前面标“G’，（“滚”字的汉语拼音字母字头）而不标含碳量，如GCr15。而牌号中铬元素后面的数字是表示含铬量的千分数，其他元素仍按百分数表示，如GCrl5SiMn表示含铬量为1.5％，硅、锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。
易切钢也是在牌号前冠以拼音字母“Y”，如“Biblioteka 15”，表示含碳量0.15％的易切钢。
当含碳量上限≤0.03%，（超低碳），则以三位数表示含碳量最佳控制值（十万分数计），如：015Cr19Ni11是一种含碳量上限为0.02%，最佳控制值为0.015%；平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢。
当含碳量规定上下有限时，则采用平均含碳量表示（两位数，万分数计）。如20Cr13其含碳量为0.16~0.25%，平均含碳量为0.20%，含铬量为13%。
与合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用1位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量≥1.0％时，则不予标出。合金元素含量表示方法与合金结构钢相同，当平均含铬量小于1%时，在铬含量（以千分数计）前加数字“0”。
4．高速钢
含碳量均不标出，如W18Cr4V钢的平均含碳量为0.7％～0.8％。
合金钢的分类及牌号
钢号举例 ●合金结构钢40Cr 平均碳质量分数为0.40%。 合金元素Cr的质量分数在1.5%以下。
●合金工具钢5CrMnMo 平均碳质量分数为0.5%。 合金元素Cr、Mn、Mo的质量分数均在 1.5%以下。
精品课件
专用钢： 用其用途的汉语拼音字首来标明。 ●滚珠轴承钢 钢号前标“G”。 GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数 约1.5%(这是一个特例)的滚珠轴承钢。 ●易切削钢 钢号前标“Y”。 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。
碳钢已不能完全满足要求。
精品课件
碳钢的不足：
(1) 淬透性低 一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有 10 mm～20 mm。
(2) 强度和屈强比较低
普通碳钢Q235钢的σs为235 MPa， 低合金结构钢Q345 (16Mn)的σ /σb仅为0.43, 合金钢35CrNi3Mo的σs /σb高达0.74。
1合金钢的分类牌号321合金钢概述概述随着科学技术和工业的发展对材料提出了更高的要求如更高的强度抗高温高压低温耐腐蚀磨损以及其它特殊物理化学性能的要求
合金钢的分类、牌号
3.2.1 合金钢概述 概述 随着科学技术和工业的发展，对材料提出
了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、 低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学 性能的要求。
精品课件
一、合金钢的分类
1.按合金元素含量多少分类： ●低合金钢（合金元素总质量分数低于5 %） ●中合金钢（合金元素总质量分数为5 %～10 %） ●高合金钢（合金元素总质量分数高于10 %）
2.按所含的主要合金元素分类： ●铬钢（Cr-Fe-C) ●铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) ●锰钢（Mn-Fe-C) ●硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)
合金 钢
.预计在21世纪，在解决音爆、高升阻比、 高温材料、一体化飞行推力控制系统等 问题的基础上，将推出一批新机型;
.届时，超音速客机的飞行速度将达2~3 倍音速，亚音速客机的最大载上一客页量下将一页达返回
热卷大弹簧
第九章 航空运输设施与设备
第一节 航空运输概述
第二节 航空运输设施与设备
第三节 航空运输管理
第一节 航空运输概述
航空运输是利用飞机运送进出口货物的 一种现代化运输方式。它具有速度快， 不受地形条件限制，货损率小，节省包
装、保险和储存费用等特点。因此，某
些急需物资，易损货物和体轻而贵重的 商品适宜航空运输。
1. 按主要用途分：Байду номын сангаас
（1）合金结构钢：制造重要的机械零件和工程结
构件
（2）合金工具钢：各类工具。
（3） 特殊性能钢：耐热钢、耐磨钢、不锈钢等。
2．按合金元素含量分：
（1） 低合金钢：W合 < 5% （2) 中合金钢：W合 = 5-10% （3) 高合金钢：W合 > 10%
如：9SiCr,W18Cr4V,ZGMn13
第二节 航空运输设施与设备
1.区域
航空港(Airport )，民用航空机场和有关 服务设施构成的整体。保证飞机安全起 降的基地和空运旅客、货物的集散地。 包括飞行区、客货运输服务区和机务维 修区三部分，具体是指:
(1)飞行区 为保证飞机安全起降的区域。 内有跑道、滑行道、停机坪和无线电通 信导航系统、目视助航设施及其他保障
第一节 航空运输概述
外贸企业办理航空运输时应注意:
合金钢—合金钢的分类和编号(航空材料)
5.专用钢
指某些用于专门用途的钢种 以其用途名称的汉语拼音第一个字母表明该钢的类型， 以数字表明其含碳量； 化学元素符号表明钢中含有的合金元素， 其后的数字标明合金元素的大致含量。
滚珠轴承钢
在编号前标以“G”字， 其后为铬（Cr）+数字，数字表示铬含量平均值的千分之几， 如“滚铬15” GCr15： 注意牌号中表示含铬量为1.5%， 其他元素仍按百分之几表示， 如 GCr15SiMn： 表示含铬为1.5%，Si、Mn均小于1.5% 的滚动轴承钢。
按 脱 氧 制 度 ， 沸 腾 钢 在 钢 号 后 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ “ F” ， 半 镇 静 钢 在 钢 号 后 加 “b”， 镇静钢则不加任何字母。
2.合金结构钢
牌号以“两位数字＋元素符号＋数字”表示。
合金元素质量百分数 添加的合金元素 钢中所含碳的质量万分数 需保证淬透性的钢牌号后加“H”， 若为高级优质，也在牌号后加A；如45CrAH。 例：40Cr——平均碳质量分数为0.4%， 平均铬的质量分数为1.5%。
合金钢的分类
一、分类
按用途分类
合金结构钢 — —包括渗碳钢、调质钢、超高强度钢等。 合金工具钢 — —包括刃具钢、模具钢、量具钢等。 特殊性能钢 — —包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
按合金元素 含量分类
低合金钢 — —Wme： 5%。 中合金钢 — —Wme ：5%～10％。 高合金钢 — —Wme ： 10%。
平均Si、Cr的质量分数均为1.5%
4.不锈钢与耐热钢
前面数字表示碳质量分数的千分数， 合金元素的表示方法与其他合金钢相同。
当wc≤0.03%时，则在牌号前面分别冠以“00” 及wc≤0.08%时，则在牌号前面分别冠以“0”
合金钢牌号
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.
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 %
（GB/T18254-2002）
主要化学成分 wt% C Cr Si Mn
热处理规范性能
主要 用途
低合金刃具钢
9SiCr CrWMn
热处理 Cr 油淬火 淬 火 温 度 ℃ 硬 度
HRC
化学成分 wt% 钢号 C Mn Si
回火 回 火 温 度 ℃ 硬 度
HRC
应用 举例
9SiCr 0.85 0.3 1.2 ～ ～ ～ 0.95 0.6 1.6
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
四_3_2_合金钢的分类及牌号
① 普通低合金结构钢（普低钢）
① 在普通低合金结构钢中常加入：Mn、Si、Cr、
Mo、V、Cu、P等，Mn、Si、Cr、Nb、V提高强 度，Cu、P提高耐蚀性。 ② 通常是在热轧或正火状态下使用。 ③ 典型牌号：16Mn、 16MnR 、 15MnTi 、 15MnV ④ 应用：建筑结构、锅炉、容器、车辆、船舶压力 容器。 ⑤ 特点：含C量低，焊接性能好。
1Cr13金相组织图
1Cr13供货状态组织 ( 化染 )
580
b、奥氏体型不锈钢---18 – 8型钢
化学成分特点: Wc = 0.08 ～ 0.14 %、WCr = 17～ 19 %、WNi = 8～11 %、Cu、Ti、Mo等。 加工特点:不能进行热处理强化,只能冷塑性变形 强化。 0cCr18Ni9 1Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 含C量在0.1%以下，通常为单相A，比马氏体 不锈钢的耐蚀性好，好的冷变形性能，有好的韧 性，焊接性。
③ 渗碳钢
表面渗碳后淬火低温回火 Cr、Ni、Mo、W、Mn、Si和B提高淬透性，保证 心部淬火后为低碳马氏体，不含或含少量的铁素 体（心部硬度高时，表层剥落）Ti细化晶粒（在 高温时阻止奥氏体晶粒长大） 渗碳后可直接淬火，Cr还可使碳化物呈球状，避 免表层开裂。 典型牌号：20Cr 20CrMnTi 20Cr2Ni4 应用：齿轮 特点：含C量在0.2%左右
低淬透性调质钢
钢含合金元素总量＜3 %， 40Cr、40MnB等。 。
圆 锥 齿 轮
中淬透性调质钢
钢含合金元素总量在4 %左右。 38 CrSi、35 CrMo 等，常用于 制造较小的齿轮、 轴、螺栓等零件。