14讲 特殊性能钢
常识钢的种类特性
1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≥0.60%）。
(2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
(3)灼烧可使钢中的碳变为二氧化碳挥发掉，灼烧后钢样品质量会减轻。
但灼烧后质量会增多，原因：钢中的铁与氧结合生成四氧化三铁，且含炭少于铁3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
4、按金相组织分类(1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
(3) 无相变或部分发生相变的5、按用途分类(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
(2) 结构钢a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢c.轴承钢(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类(1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。
b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢(2)优质钢（包括高级优质钢）a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
特殊钢生产工艺综述
特殊钢生产工艺综述摘要：特殊钢包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，本文介绍了特殊钢的生产工艺，重点论述了合金结构钢、汽车用齿轮钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢的性能及生产工艺技术。
关键词：特殊钢性能生产工艺特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。
其与普通钢相比具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
因其性能特殊，决定了它在国民经济及军事工业中占有极其重要的地位。
因此，在生产制造特殊钢时，就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织和性能[1]。
特殊钢的定义在国际上没有明确规定，各国特殊钢的统计分类不完全相同。
我国特殊钢定义与日本、欧洲相近，包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢( 碳素弹簧钢和合金弹簧钢) 、耐热钢和不锈钢。
近年来，围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率，降低特殊钢成本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。
特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]：1) 电炉流程( 即短流程) ：电炉—二次精炼—连铸—轧制。
2) 转炉流程(长流程) ：高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—连铸—轧制。
3) 特种冶金：特种冶炼( 如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等)—锻造或轧制。
这里要指出的是有些钢种的生产至今还必须走模铸—开坯—轧制或锻造的工艺流程。
由于宇航、导弹、火箭、原子能、海洋电子等工业的发展，对所需要的金属或合金质量、性能、可靠性、稳定性等的要求越来越高，电弧炉，转炉冶炼的钢质量很难满足这些要求，所以必须使用特种冶金技术。
特种冶金包括：真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等。
难熔金属(钨、钼、铌、钽) 及活泼金属( 钛及钛合金，包括钛、铝金属间化合物等) 用真空电弧重熔、电子束熔炼以及冷坩埚感应熔炼等方法来制备；高温合金、精密合金以及某些对质量要求很高的合金钢用真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔等方法来生产[3]。
《金属材料与热处理》教材习题答案：第五章 合金钢
《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。
2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。
由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。
二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。
三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。
四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。
五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。
在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。
3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。
一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。
合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。
特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。
4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。
其中合金结构钢的牌号采用两位数字（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；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。
金属材料与非金属材料总结
金属材料金属材料的分类：按组成成分分：纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。
目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。
合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。
它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。
由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多按实用分：黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。
有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外工业上还采用镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。
所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。
钢1、钢的来源及组成成分来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。
此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。
2、钢的分类按化学成分分碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%）合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。
根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：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%）。
按质量分：普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%，优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%，高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035%按用途分：结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的钢。
《金属材料与热处理》-授课计划
2
实验一：金属材料的硬度试验
力学实验室
十四
2
实验二：碳钢的热处理
金工实习室
学生成绩考核计划：采取闭卷考核方式进行考核。平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。
教研室主任
审核
系（部）主任
审核
教务处处长
审核
填写日期：2012年9月15日
教学授课计划表
月日
周次
授课章节与内容提要
授课形式
课时
作业
备注
10月
9日
6周
1．1金属材料的机械性能
讲授
讨论
2
1-2
力学性能
10月
12日
6周
1．2金属材料的其他性能
讲授
讨论
2
4-7
4-8
表面热处理
化学热处理
12月
7日
14周
5．1概述
5．2合金元素对钢的影响
讲授
讲练
2
5-3
5-4
合金铁素体
合金碳化物
12月
11日
15周
5．3合金结构钢
讲授
讨论
2
5-6
5-7
合金结构钢
12月
14日
15周
5．4合金工具钢
讲授
情景
2
5-13
合金工具钢
12月
18日
16周
5．5特殊性能钢
讲授
XXXXXX学院学期授课计划
2012――2013学年第一学期
课程
名称
金属材料与热处理
专业名称
化工设备维修技术
任课
教师
班级名称
D12化机班
采用教材名
2024年碳钢的分类及其基础知识(ppt-61页)
21.11.2024
11
(3) 回火稳定性差 碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度 需采用较低的回火温度这样钢的韧性就偏低； 为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强 度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。 (4) 不能满足特殊性能的要求 碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以 及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使 用性能的需求。碳钢不能完全满足科学技术和工 业的发展要求。为了提高钢的性能，在铁碳合金 中特意加入合金元素。所获得的钢种称为合金钢。
也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。
●强度级别超过500 MPa后，铁素体和珠光体组织难以 满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、 Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织， 使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压
锅炉、高压容器等。
21.11.2024
21
5. 热处理特点 这类钢一般在热轧空冷状态下使用， 不需要进行专门的热处理。使用状 态下的显微组织一般为铁素体+索氏体。
21.11.2024
32
40Cr钢经不同温度回火后的机械性能 (直径D=12mm, 油淬)
21.11.2024
21.11.2024
5
常用优质碳素结构钢： ●08F 塑性好，可制造冷冲压零件；
●10、20钢 冷冲压性与焊接性能良好，可用 作冲压件及焊接件，经过热处理 （如渗碳）也可以制造轴、销等零件；
●35、40、45、50钢
经热处理后，可获得良好的综合机械性能 ，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件；
21.11.2024
21.11.2024
28
汽
车 万 向
连 杆
节
08.钢材知识大全三
钢材知识大全三第一章钢的分类一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外，在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
(2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
几种常见的有色金属及合金钢
金属材料基本知识讲解
新冶能化机动处----周舒
11
C钢lic、k 铁to材ad料d简T述itle
22 各类钢C铁lic材k 料to牌ad号d的Ti表tle示方法
目
录
23
有Cl色ick金t属o a材d料d T简it介le
14 几C种lic常k见to的a有dd色T金itl属e 及合金
XINJIANG ZHONGTAI CHEMICAL(GROUP)CO.,LTD.
钢、铁材料简述
通常铸铁分类如下 1、灰铸铁 2、孕育铸铁 3、蠕墨铸铁 4、可锻铸铁 5、球墨铸铁 通过在浇筑前往铁水加入一定
量的球化剂（如稀土镁合金）和墨化剂，以促 进碳呈球形结晶而获得铸铁。
二、钢的分类
钢是含碳量小于等于2%的铁碳合金 1、按化学成分分类：可以分为碳素钢和合金钢 碳素钢包括工业纯铁（含碳≤0.04%）、低碳钢（含
三、钢铁材料的分类
3、管材 钢管按形状分为园、扁、方、六角及 异性钢，按生产方式分为无缝钢管和焊接钢管两 大类
4、丝材 丝材是线材的一次冷加工产品，钢丝除 可直接使用外，还可以生产钢丝绳。
各类钢铁材料牌号的表示方法
一、铸铁牌号表示方法
1、灰铸铁 HT250 HT ——表示灰铸铁代号 250——表示抗拉强度（MPa) 2、球墨铸铁 QT400-18 QT——表示球墨铸铁代号 400——表示抗拉强度（MPa) 18—— 表示伸长率%
知识点一 黑色金属
一、材料的发展历程
1.使用纯天然材料阶段 2.人类单纯利用火制造材料阶段 3.利用物理与化学原理合成材料阶段 4.材料的复合化阶段 5.材料的智能化阶段
二、碳 钢
1、定义：指含碳量小于2.11%的铁碳合金，实际使用的碳 钢含碳量小于1.5%，其中还含有少量的Si、Mn、P、S等杂 质。碳钢冶炼方便、价格低廉、产量大、且具有优良的 锻造性能、焊接性能和切削加工性能。
2.优质碳素结构钢
牌号：两位数字，如45、65Mn、08F 应用：制造重要机械零件，一般都要经过热处理之后使用。 常用钢号及用途： 08F：用于冲压件，如汽车和仪表外壳；20：
用于强度要求不高的零件及渗碳零件；45、40Mn：用于受力 较大的机械零件，如齿轮、机床主轴等；60、65Mn：用于制 造各种弹簧。
良好的铸造性、耐磨性、减震性、切削加工性
缺点
塑性、韧性差，铸造成型不易压力加工
工业上使用的灰口铸铁分为:
灰铸铁：铸铁中石墨呈片状存在。力学性能不高，生产工艺 简单，价格低，工业上应用最广。
球墨铸铁：铸铁中石墨呈球状存在。不仅力学性能比灰铸铁 高，还可通过热处理进一步提高其力学性能，应用非常广泛。
韧性：金属材料抵抗冲击载荷的能力。指标： 冲击韧度，值越低的材料称为脆性材料，越 高的材料称为韧性材料。
切削加工性：通过硬度和韧性来大致判断。 中ห้องสมุดไป่ตู้钢的切削加工性最好，低碳钢通过正火、 高碳钢通过退火热处理来改善切削加工性。
选用碳钢
1.大多数采用经验类比法来选择材料。 2.C620车床主轴的选材。 45/40Cr（受较大载荷作用） 3.钢材的涂色标记（P13） 4.钢材的保管
2、分类： 按用途分：碳素结构钢、碳素工具钢两种。 按钢的含碳量分：低碳钢、中碳钢、高碳钢。 按钢质量分：普通质量钢、优质钢、高级优质钢。 3、常用碳钢牌号、性能及用途
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《机械制造技术基础》教案
教学内容：特殊性能钢
教学方式：结合实际，由浅如深讲解
教学目的：
1．了解不锈钢的牌号
2．掌握常用不锈钢的 类型、性能和用途；
3．掌握耐热钢的主要性能及常用牌号；
4．掌握耐磨钢的性能及用途。
重点、难点：不锈钢、耐热钢、耐磨钢的性能及用途
教学过程：
7.6 特殊性能钢
特殊性能钢是指具有特殊的物理、化学性能的钢。属于这类钢的主要有不锈钢、耐磨钢、
耐热钢。
7.6.1 不锈钢
在腐蚀性介质中具有抗腐蚀性能的钢，一般称为不锈钢。铬是不锈钢获得耐蚀性的基本
元素。
（1）;;;.铬不锈钢按成分分铬镍不锈钢.分类马氏体不锈钢按组织分铁素体不锈钢奥氏体不锈钢
（2）牌号 牌号表示法与合金结构钢基本相同，只是当W
C≤0.08%及WC
≤0.03%时，在
牌号前分别冠以“0”及“00”，例如0Cr19Ni9。
（3）铬不锈钢 这类钢包括马氏体不锈钢和铁素体不锈钢两种类型。其中Cr13型属马
氏体不锈钢，可淬火获得马氏体组织。Cr13型铬的质量分数平均为13%，WC=0.1%～0.4%。
1Cr13和2Cr13可制作塑性、韧性较高的受冲击载荷，在弱腐蚀条件工作的零件（1000℃淬
火加750℃高温回火）；3Cr13和4Cr13可制作强度较高、高硬、耐磨，在弱腐蚀条件下工作
的弹性元件和工具等（淬火加低温回火）。
当含铬量较高（WCr≥15%）时，铬不锈钢的组织为单相奥氏体，如1Cr17钢，耐蚀性
优于马氏体不锈钢。
（4）铬镍不锈钢 这类钢含铬WCr=18%～20%，含镍WNi=8%～12%，经1100℃水淬
固溶化处理（加热1000℃以上保温后快冷），在常温下呈单相奥氏体组织，故称为奥氏体不
锈钢。奥氏体不锈钢无磁性，耐蚀性优良，塑性、韧性、焊接性优于别的不锈钢，是应用最
为广泛的一类不锈钢。由于奥氏体不锈钢固态下无相变，所以不能热处理强化，冷变形强化
是有效的强化方法。近年应用最多是0Cr18Ni10。
7.6.2 耐热钢
耐热钢是指在高温下具有热化学稳定性和热强性的钢，它包括抗氧化钢和热强钢等。热
化学稳定性是指钢在高温下对各类介质化学腐蚀的抗力；热强性是指钢在高温下对外力的抗
力。
对这类钢的主要要求是优良的高温抗氧化性和高温强度。此外，还应有适当的物理性能，
如热膨胀系数小和良好的导热性，以及较好的加工工艺性能等。
为了提高钢的抗氧化性，加入合金元素铬、硅和铝，在钢的表面形成完整的稳定的氧化
物保护膜。但硅、铝含量较高时钢材变脆，所以一般以加铬为主。加入钛、铌、钒钨、钼等
合金元素来提高热强性。
常用牌号有3Cr18Ni25Si2、Cr13型、1Cr18Ni9Ti等。
7.6.3 耐磨钢
对耐磨钢的主要性能要求是很高的耐磨性和韧性。高锰钢能很好地满足这些要求，它是
目前最重要的耐磨钢。
耐磨钢高碳高锰，一般WC=1.0%～1.3%，WMn=11%～14%。高碳可以提高耐磨性（过
高时韧性下降，且易在高温下析出碳化物），高锰可以保证固溶化处理后获得单相奥氏体。
单相奥氏体塑性、韧性很好，开始使用时硬度很低，耐磨性差，当工作中受到强烈的挤压、
撞击、摩擦时，工件表面迅速产生剧烈的加工硬化（加工硬化是指金属材料发生塑性时，随
变形度的增大，所出现的金属强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降的现象），并且还
发生马氏体转变，使硬度显著提高，心部则仍保持为原来的高韧性状态。
易产生加工硬化，难于压力加工和切削加工成形，采用铸造成形。铸态组织（奥氏体＋
大量碳化物）经加热（1060℃～1100℃），碳化物溶于奥氏体再经水冷得到均匀单一的过饱
和奥氏体组织（强度、硬度不高，塑性、韧性好）使用时经强烈摩擦、冲击后表层转化为马
氏体（产生加工硬化），硬度、耐磨性大大提高（心部有好的韧性）。
耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带板、挖掘机铲
斗等。ZGMn13是较典型的高锰钢，应用最为广泛。
小结：略
作业： 7.12 7.14 7.18
1． 什么是耐热钢，常用的有哪几类？各有何用途？
2． 什么是水韧处理？耐磨钢进行水韧处理的目的是什么？
3． 解释下列材料牌号的含义：
40Cr、20CrMnTi、55Si2Mn、GCr15SiMn、9SiCr、Cr12MoV、5CrMnMo、3Cr2W8V、
W6Mo5Cr4V2。