钢 成分特点与合金化种 原则 低①低C:＜0.2%②ME合以Mn为主,Mn和Si金固溶强化③加入高V,Nb,Ti 等元素细强化F晶粒和细化k度而沉淀强化④加入钢 P、Cu抗腐蚀 ①低C: 0.1%～0.25%②加入提高 淬透性元素Cr,Ni,Mn,B③加入合Mo,W,V,Nb,Ti等阻金碍A晶粒长大和形渗成ｋ,提高耐磨性碳④限制Mn,Cr含钢 量,降低渗层A'％⑤Ni增加渗层塑、韧性 性能特点 使用态组织 ①高强P细＋F 度:σs＞300MPa②高韧性③良好焊接性能和冷成形性能 ①渗层硬度高,耐磨,抗接触疲劳,且有适当塑性,韧性②心部高韧性和足够强度③良好的热处理工艺性能 表层：ｋ＋M'＋少量A' 心部：①淬透，低C的M'＋少量A' ②未淬透， M'＋少量F＋少量A' S' 典型钢号及其应用 热处理特点 按σs 分6级: ①低强度级别:16Mn一般工程结构②中等强度级别:15MnVN大型桥梁,锅炉,船舶,焊接结构. ③高强度级别:18MnMoNb高压锅炉,高压容器 ①低淬透性:20Cr,15Cr冲击载荷小的耐磨件,如小轴,活塞销,小齿轮. ②中淬透性:20CrMnTi有良好的力性和工艺性能,适合高速,较高载荷,有冲击的耐磨件,如重要齿轮,连轴器,十字销头.③高淬透性:18Cr2Ni4WA适合重载大截面重要耐磨件,如柴油机曲轴,连杆 一般供应状态(热轧空冷)下直接使用,不热处理。焊接结构可进行一次正火,改善焊区性能 一般渗碳前正火,渗碳后进行: ①一次(二次)淬火②直接淬火③对重要零件,为减少A'进行尺寸稳定化处理(如冷处理) 最后进行: 低温回火 ①中C：0.25%～0.50%,以0.4左右合为主②加入提高淬金透性元素调Cr,Ni,Mn,Si,B③质加入Mo,W消除回钢 火脆性④加入强ｋ形成元素提高回火稳定性和细化晶粒⑤Ni,Si,Mn可强化Ｆ 合①中高C:0.45%～金0.70%②加入Si,Mn弹为主要元素:提高簧淬透性也提高屈强钢 比③加入Cr,W,V也提高淬透性④加入Si-Cr不易脱C,高水平综合机械性能, 能满足多种和较复杂的工作条件 ①低淬透性:40Cr,40MnB一般尺寸重要零件,如齿轮,主轴②中淬透性:30CrMnSi,42CrMo截面尺寸较大零件,如曲轴,连杆. ③高淬透性:40CrNiMo,37CrNi3适合大截面重载重要零件,如汽轮机主轴和叶轮 ①以Si,Mn合金化：65Mn, 60Si2Mn用于汽车,拖拉机,机车的板簧和螺旋弹簧②以Cr,V,W合金化:50CrVA 350℃～400℃以下重载, 较大型弹簧,如高速柴油机一般:油淬+高温回火,调质后: ①表面淬火; ②专门化学热处理(如氮化) (38CrMoAl氮化钢) ①高σe 和σs ,高屈强比②高疲劳抗力③足够塑韧性,能承受震动,T' ①热成形法制弹簧：热轧钢丝钢板→卷弯曲成型→淬火+中温回火→喷丸②冷成形法制弹簧：钢加入Cr-V细化晶粒,耐冲击,高温强度好 冲击④有较好淬透性,不易脱C,易卷绕成形 ①高接触疲劳强度②高硬度和耐磨性③足够的韧性和淬透性④一定耐蚀能力和良好尺寸稳定性 M'＋细ｋ＋少量A' 气门弹簧. 丝钢板→淬火+中温回火→冷卷弯曲成型→去应力→喷丸 ①正火:消除Cm网②球化退火:便于切削, 使ｋ细小均匀,为淬火作准备③淬火:细针M+细小K+A，④冷处理:(精密零件)尺寸稳定⑤回火:低温回火⑥时效:120℃～140℃,10～20h去应力,稳定尺寸 球化退火＋机加工＋淬火＋低温回火 ①高C:0.95%～1.05%②Cr为基本 元素:提高淬透性;细化ｋ;提高耐磨滚性和接触疲劳抗珠力;增加Ａ'%③加轴入Si,Mn提高淬透承性;加入V耐磨性,钢 防止过热④纯度要求极高⑤GCr15中含Cr%≈1.5% ①Cr轴承钢: GCr15中小型轴承,冷冲模,量具,丝锥. ②添加Mn,Si,Mo,V的轴承钢:GCr15SiMn,制造大型轴承. 合金工具钢 ①高C:0.9 %～低1.1 %②加入合Cr,Mn,Si提金高淬透性③刃加入Si提高具回火稳定性钢 ④加入W,V提高耐磨性⑤加入W,V细化晶粒 ①高C:0.7 %～高1.5 %②加入速Cr提高淬透钢 性③加入W,Mo提高热硬性④加入V提高耐磨性 ①高硬度:HRC＞60②高耐磨性③高热硬性④足够塑性和韧性 M'＋合①Si-Cr系:9SiCr如,板金ｋ＋ 牙,丝锥,冷冲模, 木工少量A' 工具,低速切削刃具②Cr系:Cr,Cr06如,样板,铰刀,插刀,剃刀,刀片,刮刀,锉刀等. ③Cr-W-Mn系:CrWMn 如拉刀,冲模,样板,量规④W和Cr-W系:W,W2,CrW小麻花钻,低速切削刃具 M'＋合金ｋ＋少量A' ①W系:W18Cr4V②W-Mo系:W6Mo5Cr4V2作高速切削刃具,铸造组织有鱼骨状共晶Ld ①高硬度:HRC ＞60 ②高耐磨性③高热硬性④足够塑性和韧性 锻造，球化退火＋1280℃淬火＋550℃～570℃回火(三次)：若冷处理只需一次回火