合金钢资料(5页).doc

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1、-合金钢资料-第 5 页名解1. 合金钢：为提高钢的机械、物理、化学及工艺性能，以满足使用上的需要，钢中加入一定量的铬、镍、钨、钴及稀土等元素，这种钢称为合金钢。2. 耐磨钢：耐磨损性能强的钢铁材料的总称，高温下为单一奥氏体组织。3. 无磁钢：指的是具有轻度磁性的钢材，一般为奥氏体组织。4. 低温钢：适于在0以下应用的合金钢，一般为奥氏体组织。5. 高温合金：适用于600以上，以铁、镍、钴为基体的合金。6. 导热系数：是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度，在1秒钟内，通过1平方米面积传递的热量7. 温轧：在低于热轧温度而高于室温的情况下进行的轧制。8. 无论碳素钢还是合金钢

2、，热轧工艺过程中，加热、轧制、精整、（包括剪切或锯切，以及矫直等）这三个主要工序，皆是不可避免的。9. 合金钢材轧制所用的坯料有：钢锭、连铸坯、锻坯、轧坯。10. 合金钢钢坯生产：合金钢材轧制车间用的钢坯，从生产方法分三类：（1）利用连续铸造方法生产的连铸坯；（2）利用锻造方法将钢锭锻压成锻坯（3）利用轧制方法将钢锭轧为轧坯。11. 生产连续化的发展，又产生了连铸-连锻方法生产的锻坯，以及连铸-连轧方法生产的轧坯。这种连续化生产钢坯有点：（1）节约能源（2）节省厂地（3）生产周期短（4）降低成本。12. 依据用途，连铸坯的横断面形状有：圆形，方形，长方坯，异形。13. 圆断面连铸坯主要用作生产

3、钢管的坯料。方断面连铸坯主要用作轧型钢的坯料。长方形连铸坯按用途可分为用于冷轧的薄板连铸坯，用于热轧板带的薄板坯连铸坯，以及板坯连铸坯。14. 用于钢锭锻造开坯的锻造设备有：（1）汽锤（2）水压机（3）液压快锻机（4）精锻机（5）摆锻机。15. 导热系数：（1）合金钢的导热系数多数小于碳钢（2）900时，碳钢的导热系数随温度增加而下降，高合金钢（合金元素大于8）的导热系数随温度增加而增加，低合金钢（合金元素4-8）的导热系数随温度增加而降低（3）大于900时，所有钢导热系数随温度增加而增加。16. 钢的导热系数与化学成分、晶粒大小、组织及热处理状态有关。17. 在镍含量小于36时，钢的导热系数

4、随镍含量增加而降低；36时，则随镍含量增加而增加，在36的镍含量时钢的导热系数最小值。导热系数最小值对应的铬含量为18。镍扩大r区，铬扩大a区。18. 在其他条件相同情况下，晶粒越小，电阻率越大，因此导热系数越小。19. 珠光体钢的导热系数随温度增加而降低。20. 物体不论其形态如何，如果外压力不变，其体积都随温度升高而增大，这便是热膨胀现象。Ni、Co元素促使钢的线胀系数降低。21. 平均线胀系数最小，这也是恒胀合金含镍为36的依据。22. 氧化皮生成量与加热温度、加热时间、炉内气氛、钢种及化学成分等因素有关。23. 影响脱碳的因素有加热温度、加热时间、炉内气氛、钢种和化学成分。脱碳与二氧化

5、碳和一氧化碳有关。钢锭或钢坯在氧化过程同时发生氧化和脱碳。24. 减少脱碳层的措施：（1）加热之前将涂料涂在钢锭表面，这种措施费时且增加成本，加热之后去除涂料困难，影响钢材表面质量（2）控制炉内气氛为中性或微氧化性的，但实际操作难（3）采用两段式加热，先是慢速加热，然后高温阶段快速加热（4）适当降低加热温度与开轧温度。25. 钢的加热温度过高，发生粗化奥氏体晶粒并伴有显著偏析的过热（魏氏体）。26. 对于过热的钢可以采用热压力加工方法或热处理方法进行纠正。27. 制定合金钢钢锭或钢坯加热制度时，具体原则是:（1）按钢种、钢号、热物理性能及加热过程中发生的物理-化学现象接近程度，进行分组。（2）

6、按热装及冷装情况，分别确定加热制度。（3）钢锭的加热制度不同于钢坯的加热制度。因为相对而言钢锭的组织与化学成分偏析严重，导热性差，表面积与体积的比值小，受热面小，温度梯度大。所以，钢锭的加热温度上限一般比钢坯高出20-40。加热速度相对慢，在均热段保温时间也相对长。（4）加热的温度上限，应低于对应的过热温度。（5）对于有易熔共晶组织的合金钢，一般不宜采用高于共晶熔点的加热温度。但在加热过程中，易熔共晶组织成分扩散重新分布，不再集中于晶界，加热温度可高些。（6）有些经过全剥皮的高合金钢锭，表面致密的组织不再存在，这时加热温度适当低些。（7）按预热、加热及均热三个阶段，分别确定加热速度和加热时间。

7、（8）依据各种合金钢与炉内气氛及炉气成分可能发生的反应有害程度，规定炉气气氛性质。28. 碳钢钢材热轧后皆是空冷。合金钢冷却不当，产生冷裂纹或白点这两个缺陷。产生冷裂纹的原因主要是残余内应力的数值超过了钢的强度，残余应力按来源分三类，变形应力，热应力及组织应力。易产生冷裂纹的合金钢有：高速切削钢，高铬钢，合金工具钢，铬镍钼结构钢，奥氏体时效耐热钢等。29. 防止冷裂纹的措施有缓冷及退火两种。缓冷可以全部或部分消除内应力。退火可以防止马氏体的形成。30. 白点是一种内裂，具有白点的钢材，其断口上呈现有近似圆形或椭圆形的银白色斑点，故称白点。白点原因有氢气假说及内应力假说。易产生白点的钢种铬镍钢，

8、铬镍钼钢，镍钢，锰钢等合金结构钢，和属于马氏体，珠光体的轴承钢和工具钢中发现。白点多半产生于大断面的钢材或钢坯。白点产生于低温区间，一般在200左右。31. 防止白点产生措施：（1）从冶炼选料、冶炼操作及浇铸等方面严格控制（2）条件许可时，取大的锻、轧总变形量（3）钢锭均质退火（4）轧前采取合理的钢锭加热制度（5）轧后钢材进行缓冷（6）进行等温退火，或再结晶等温退火，或淬火，或高温回火。32. 低合金钢，铁素体-珠光体的低合金钢（16Mn,16SiTi,25MnSi），热轧后进行空冷。碳含量大于时，尺寸大于30mm的，一般缓冷，小于30的，堆冷。轴承钢GCr9-15,GCr9SiMn,GCr1

9、5SiMn等，大于100mm的热轧后缓冷，30-100堆冷，20-30空冷，小于20空冷或穿水冷却。高速钢W18Gr4V,W9Cr4V,热轧后缓冷。合金工具钢6-9SiCr,Cr12,Cr12Mo,8W2Cr2V，热轧后缓冷。33. 常见的防止冷裂纹及白点产生的热处理是等温处理。等温处理的过程与制度是，钢材热轧后装入退火炉，加热至奥氏体转变为细小珠光体速度较快的温度，一般低于Ac320-50，而后保温5-6h之后出炉空冷。34. 合金结构钢种类按用途分三类：机器用结构钢，工程用结构钢，超高强韧钢或称超高强度钢。35. 渗碳钢碳含量一般在之间。合金元素在渗碳钢作用：主要是改善钢的渗碳性能，增大钢

10、的淬透性。36. 为提高钢材切削性能，在钢中加入一定量的硫，碲，铅，硒，钙等。37. 工程用结构钢，强度和韧性的配合。工程用结构钢构件特点（1）尺寸大，形状复杂（2）这些构件的成型工艺大多采用冷弯及焊接（3）长期处于低温条件或暴露于一定的环境介质中。38. 轧制工艺性能包括：塑性，变形抗力，宽展，前滑及摩擦系数等，这都是制定轧制压下规程和工具设计所必需的。39. 铬钢15Cr-55Cr，属于珠光体钢。40. 热轧后的小型合金结构钢，全部空冷。热轧后中型合金结构钢部分缓冷，其他空冷。41. 形变热处理是将变形和相变结合在一起的新工艺，它起到变形强化与相变强化的综合作用，是一种既可以提高强度、又可

11、以改善塑性和韧性的最有效工艺。提高合金结构钢的强度，是利用固溶强化，晶粒细化，沉淀强化以及加工硬化（不能相变）的方法。42. 形变热处理工艺方法很多，按形变与相变的先后顺序，可以分为（1）形变在相变前进行（2）形变在相变过程中进行（3）在相变后进行变形。43. 根据轧制过程中再结晶状态的不同及相变机制不同，可将控制轧制分为：（1）奥氏体再结晶型控制轧制（2）奥氏体未再结晶型控制轧制（3）（y+a）两相区控制轧制等三类。44. 网状碳化物在高温终轧后应立即进行快冷，防止晶粒长大和阻止碳化物析出。45. 低温两相区终轧的主要目的是细化网状碳化物，改善球化退火前的预备组织。46. 工具钢分为碳素工具

12、钢和合金工具钢。合金工具钢实在碳工钢的基础上，加入铬、钼、钒、钨等合金元素，提高淬透性，韧性，耐磨性和热硬性等。按用途分，有切削刃具钢，量具钢，模具钢等三类。47. 轧制生产合金结构钢原料有三种：钢锭，钢坯，锻坯。48. 合金结构钢的质量控制：（1）合金成分的控制（2）合金工具钢的内部质量的控制（3）合金工具钢表面质量的控制。49. 合金工具钢的轧制工艺性能：（1）合金工具钢的变形抗力（2）合金工具钢塑性（3）合金工具钢的宽展，随压下量增加而增加（4）合金工具钢的应力敏感性和形成白点的倾向性。对于合金工具钢的成品材，为了防止其组织中形成网状碳化物，采用轧后快冷，快冷的终止温度一般在控制在650

13、-750。650以下必须进行缓冷，以防止钢材形成裂纹和白点。（5）合金工具钢的脱碳。如果模具钢有脱碳层，会降低淬火硬度，影响耐磨性，降低疲劳强度，并且脱碳层的存在成为产生淬火裂纹的原因。50. 合金工具钢加热时，其奥氏体化过程与碳钢相同，包括奥氏体的形成，残余碳化物的熔解，奥氏体的均匀化和奥氏体晶粒长大等四个阶段。51. 较小的钢锭可以冷态装炉加热，但在铸锭后须采用慢冷的措施，防止形成冷裂纹。52. 合金工具钢热轧后一般需要进行缓冷，以防止生成裂纹，对某些钢还要防止形成白点。53. 易形成网状碳化物的合金工具钢冷却制度；为了防止碳化物网的形成，轧后立即对钢材进行快冷，冷却到650-750后，立

14、即进行缓冷。快冷是防止形成严重程度的网状碳化物，缓冷是为了防止形成白点或冷裂纹。54. 将工模具钢的热变形与随后的淬火和回火（调质处理）工艺相结合，形成形变热处理工艺，根据各个钢号成分不同，可采用高温形变热处理或低温形变热处理。55. 高速工具钢具有较高的硬度，热硬性和耐磨性，同时兼有适当的韧性及可磨削性。W18Cr4V。56. 高速工具钢的铸态组织与铁碳合金中的亚共晶白口铸铁类似，所以称铸态的高速钢为莱氏体钢。57. 高速工具钢的工艺特点：（1）低塑性和高变形抗力（2）高速钢的过热过烧（3）高速钢的脱碳（4）对温度应力和其他应力有高的敏感性（5）高速钢的宽展58. 高速工具钢工艺流程（按生产

15、特点分类）锻造开坯-锻造成材，锻造开坯-轧制成材，轧制开坯-轧制成材。高速工具钢有两种开坯方法，锻造开坯，轧制开坯。59. 高速钢材，不应以黑皮状态交货，都需经过车光，磨光，有的还需进一步压光和抛光，并经内外探伤后交货。60. 合金工具钢多数经球化退火热处理，以达到消除应力，降低硬度。61. 高速钢热轧或热锻之后也需退火，以消除内应力，降低温度，便于切削加工，一般加热到840-880，W18Cr4V钢退火后组织为索氏体和碳化物。62. 某些不锈钢也是耐热钢，抗大气腐蚀，抗氧化性，抗蚀，高温有足够强度与刚度，不产生红脆等。但一般不锈钢碳含量低，目的是为了有好的抗蚀性能，所以低碳不锈钢和超低碳不锈

16、钢之分。多数耐热钢含碳量较高。63. 不锈钢和耐热钢的化学成分按以铁为主或镍为主，分为铁基或镍基的。称铁基为钢，镍基为合金。其中合金元素以铬，镍为主，有低镍不锈钢和无镍不锈钢。在钢中加入镍时，促使奥氏体组织形成，加入铬时，促使铁素体组织的形成。64. 摩擦系数，塑性，宽展，前滑，变形抗力是轧制的主要工艺性能。摩擦系数f=abcd。摩擦系数小的钢，宽展指数小。W18Cr4V宽展指数最小。轧制合金钢型钢时按宽展分组，确定公用孔型的范围。组号越大，宽展越大。65. 钢的塑性除和温度有关，还和保温时间，组织及结构，化学成分及试验方法有关。钢的化学成分，通过组织结构，导热性，再结晶温度和速度等因素，对钢

17、的塑性起作用。钛可以增加大于900的高温塑性，加入钛一方面增加a含量，另一方面细化晶粒。66. 合金元素含量越多，变形抗力越大。变形抗力大小顺序，高速钢，高合金工具钢及高合金的奥氏体不锈钢与耐热钢，模具钢及马氏体，铁素马氏体不锈钢，合金结构钢，合金结构钢，弹簧钢，轴承钢。67. 在热应力及其他的应力作用下，马氏体钢倾向于形成裂纹。马氏体钢在一定温度范围内处于奥氏体状态，所以钢的加热温度不应超过双相组织对应温度。钢中碳含量越低，这个温度越高。马氏体的终轧温度和冷却制度很重要，终轧温度不宜低，轧后缓冷或采用热处理。68. 铁素体-马氏体钢主体相为铁素体。69. 铁素体-奥氏体钢具有双相组织。铁素体和奥氏体的变形抗力不同。用水冷却轧辊，有利于减轻粘着，特别注意当轧制钢板时，要注意清理轧辊表面粘着物。