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。
《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
.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:
第二章 钢的分类
3．按冶金质量分类 普通低合金钢：wS≤0.05%，wP≤0.045% 优质低合金钢：wS≤0.035%， wPபைடு நூலகம்0.035% 高级优质合金钢：wS≤0.02% wP≤0.03% 特高级优质合金钢：wS≤0.015%， wP≤0.025%。
1.3 合金钢的分类、牌号
4．按金相组织分类 按退火后的组织合金钢可分为： 亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢 （在铸态组织中有莱氏体）。 按正火后的组织合金钢可分为： 铁素体钢 珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢
第二章
钢的分类
一、合金钢的分类 1．按化学成分分类 按钢中所含合金元素的种类 ，合金钢分为： 锰钢、铬钢、硅钢、硅锰钢、铬锰钛钢等。 按钢中合金元素总质量分数，合金钢分为： 低合金钢（Me总质量分数小于5%） 中合金钢（ Me总质量分数在5%~10%）
高合金钢（ Me总质量分数大于10%）
按正火后的金相组织和用途特点 不锈钢分为 马氏体型不锈钢 、铁素体型不锈 钢、奥氏体型不锈钢、奥氏体型-铁素体型不 锈钢及沉淀硬化型不锈钢等， 耐热钢分为 马氏体型耐热钢 、铁素体型耐热 钢、奥氏体型耐热钢等； 把化学成分和用途结合起来分类的方法，如 把不锈钢分为铬不锈钢、镍铬不锈钢、铬锰 不锈钢等。
（2）优质碳素钢：wS≤0.035%，
wP≤0.035%。
（3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%，
wP≤0.03%。
（4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%，
wP≤0.025%。
3．按钢的用途分类，碳钢可分为 （ 1 ）碳素结构钢：主要用于各种工程构件， 如桥梁、船舶、建筑构件等。也可用于不太 重要的机件。 （ 2 ）优质碳素结构钢：主要用于制造各种机 器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。 （ 3 ）碳素工具钢：主要用于制造各种工具， 如刃具、模具、量具等。 （ 4 ）一般工程用铸造碳素钢：主要用于制造 形状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。
合 金 钢
1、低合金工具钢 2、高速工具钢
1、低合金工具钢
高硬度、高耐磨性、较好的红硬性（250℃～300℃）
热处理： 等温球化退火→等温淬火+低温回火去应力
例：9Mn2V、9SiCr、Gr2、GrMn、 CrWMn 。
用途：主要用来制作低速切削及手动工具。 如：板牙、丝锥、绞刀、刨刀等
丝锥 板牙
2、高速工具钢
Q295A
（一）低合金高强度结构钢
1、牌 号
低合金高强度结构钢 的牌号：
Q295A
（1）代表屈服点的字母Q ； （2）代表屈服强度的数值； （3）钢的质量等级符号：A、B、C、D。
Q295A：表示屈服强度为295MPa，质
量等级为A的低合金高强度结构钢
2、用途：
① Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、 桥梁、车辆等大型钢结构。 ② Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中 等压力的压力容器。 ③ 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。
合金钢
【合金钢】 钢里除铁、碳外，加入其他的元
素，就叫合金钢。
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。
合金钢
合金钢按用途分类有：
一、合金结构钢 二、合金工具钢 三、特殊性能钢
⑤性能特点：含C量在0.1%以下，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。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等 ⑦不具有磁性或者弱磁性
2、耐热钢 定义:钢的耐热性是高温抗氧化性 和高温强度(热强性)的总称,耐热 钢通常分为抗氧化钢(不起皮钢) 和热强钢。
合金钢材 (2)
合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍、钼等）合金化制成的钢材。
相比普通钢材，合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。
由于其出色的性能，合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。
2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型，下面介绍几种常见的合金钢。
2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳，通常含碳量在0.2%至2.11%之间。
碳可以提高钢的硬度和强度，但会降低其韧性。
碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。
2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素，通常含铬量在12%至30%之间。
铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。
2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素，通常含镍量在3%至25%之间。
镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。
镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。
2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素，通常含钼量在0.25%至5%之间。
钼能提高钢的强度和韧性，同时还具有耐磨性和耐高温性能。
钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。
3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤：3.1. 配料首先，根据合金钢的配方要求，将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。
同时，根据不同的合金元素要求，加入适量的合金元素粉末。
3.2. 炼钢配料完成后，原料进入炼钢炉进行冶炼。
在冶炼过程中，高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁，并与合金元素结合，形成合金钢。
3.3. 出钢冶炼完成后，将熔融的合金钢浇铸成坯料。
根据需要，坯料可以进一步加工成不同形状的钢材，如板材、型材、圆钢等。
3.4. 热处理为了提高合金钢的性能，常常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理，可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。
4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能，被广泛应用于各个领域。
•在工程机械制造中，合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。
《金属材料及热处理》-8.合金钢
2、成分特点: 碳的质量分数的WC＝0.1%～0.25%，Wme 主要有Cr、Ni、Mn、B、V、Ti、W、Mo等。
3、热处理特点: 渗碳、淬火加低温回火
4、牌 号: 牌号的表示方法 “数字（两位）+元素符号+ 数字”组成。其中前两位数字是以平均万分数表示的碳的质量 分数，元素符号表钢中所含的合金元素，元素符号后的数字是 以名义百分数表示的该元素的质量分数。
类 别
牌号
40Cr
低 40Mn2 淬 透 性 40MnB 钢
40MnVB
中 35CrMo 淬 透 性 钢 35CrMnSi
用途举例
重要的齿轮、轴、套筒、连 杆等
轴、半轴、蜗杆、连杆等
可代替40Cr作小截面重要零 件：如汽车转向节、半轴、蜗 杆、花键轴等
可代替40Cr作作柴油机缸头 螺柱、花键轴等
用作截面不大而要求力学性 能高的重要零件，如主轴、曲 轴、锤杆等
5、5CrMnMo
6、60Si2Mn
7、4Cr13
8、ZGMn13
9、GCr15
10、9SiCr
11、 W18Cr4V
12 、 Q460Fra bibliotek13、 45
14、T10
15、30CrMnSiA
16、 30CrMnSiNi2A
材料科学基础8、合金钢
作者：陈儒军
一、合金元素在钢中的作用
Material Science
20MnVB
代替20CrMnTi，作汽车齿轮、重型 机床上的轴、齿轮等。
有良 好的
高 淬
12Cr2Ni4
大截面重要渗碳件，如大齿轮、轴、 飞机发动机齿轮等。
透
性
大截面、高强度、高韧性的重要渗碳
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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。
（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
注：元素符号后无数字，说明该元素含量＜1.5%
2、合金工具钢
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
(任务四：课堂练习)
解释牌号并判别属于哪一类钢。
60si2Mn 9Mn2V 3Cr13
通过例题和练习的设置不仅达到巩固知识的目的，同时也实现了将知识向能力的转化。
（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]
1、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
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。