热加工 材五.ppt

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1、目录目录1概述概述一一一一.钢中常存杂质钢中常存杂质钢中常存杂质钢中常存杂质二二二二.合金元素在钢中的主要作用合金元素在钢中的主要作用合金元素在钢中的主要作用合金元素在钢中的主要作用 三三三三.钢的分类和编号原则钢的分类和编号原则钢的分类和编号原则钢的分类和编号原则2结构钢结构钢3工具钢工具钢4特殊性能钢特殊性能钢目录第五章第五章工业用钢工业用钢11概述概述概述概述 一一.钢中常存杂质钢中常存杂质1.1.锰（锰（锰（锰（MnMn）有益有益有益有益2.2.硅（硅（硅（硅（SiSi）有益有益有益有益 3.3.硫（硫（硫（硫（S S）有害有害有害有害热脆热脆热脆热脆S S应严格控制应严格控制应严格控

2、制应严格控制4.4.磷（磷（磷（磷（P P）有害有害有害有害冷脆冷脆冷脆冷脆P P应严格控制应严格控制应严格控制应严格控制5.5.氧（氧（氧（氧（OO）影响大影响大影响大影响大6.6.氢（氢（氢（氢（H H）氢脆氢脆氢脆氢脆 危险危险危险危险7.7.氮（氮（氮（氮（N N）同氢同氢同氢同氢 氮的时效氮的时效氮的时效氮的时效-使钢变脆使钢变脆使钢变脆使钢变脆 8.8.非金属夹杂物非金属夹杂物非金属夹杂物非金属夹杂物目录二二.合金元素在钢中的主要作用合金元素在钢中的主要作用常用：常用：常用：常用：Mn.Si.Cr.Ni.W.Mo.V.Ti.Nb.Zr.B.XtMn.Si.Cr.Ni.W.Mo.V.

3、Ti.Nb.Zr.B.Xt按与碳亲合能力分为按与碳亲合能力分为按与碳亲合能力分为按与碳亲合能力分为：非碳化物形成元素非碳化物形成元素非碳化物形成元素非碳化物形成元素 Ni.Ni.SiSi.Co.Cu.AI.B.Co.Cu.AI.B；碳化物形成元素碳化物形成元素碳化物形成元素碳化物形成元素由弱由弱由弱由弱强强强强 MnMn.Cr.W.Mo.V.Cr.W.Mo.V.Nb.Ti.ZrNb.Ti.Zr.即即即即MnMn最弱；最弱；最弱；最弱；ZrZr最强。最强。最强。最强。在钢中存在形式在钢中存在形式：(1)(1)溶于溶于溶于溶于F F内，形成合金内，形成合金内，形成合金内，形成合金F F；如；如；如

4、；如-Fe(-Fe(Cr.Ni.MnCr.Ni.Mn)(2)(2)溶于渗碳体内，形成合金渗碳溶于渗碳体内，形成合金渗碳溶于渗碳体内，形成合金渗碳溶于渗碳体内，形成合金渗碳.如如如如(FeCr)3C(FeCr)3C；(3)(3)形成特殊碳化物。如形成特殊碳化物。如形成特殊碳化物。如形成特殊碳化物。如FeFe3 3WW3 3C.CrC.Cr2323C C6.6.目录1.合金元素对钢基本相合金元素对钢基本相F.Fe3C的的影响影响（对机性影响）（对机性影响）（1 1）合合合合金金金金元元元元素素素素固固固固溶溶溶溶于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体，产产产产生生生生固固固固溶溶溶溶强强强强化化化化作作

5、作作用用用用（强化（强化（强化（强化F F）大多数元素溶于大多数元素溶于大多数元素溶于大多数元素溶于F F，b b.HB.HB.a ak k目录（2）第二相产生强化作用）第二相产生强化作用 合合合合金金金金元元元元素素素素溶溶溶溶于于于于渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体形形形形成成成成合合合合金金金金渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体或或或或形形形形成成成成特特特特殊殊殊殊碳化物。碳化物。碳化物。碳化物。产产产产生生生生强强强强化化化化作作作作用用用用它它它它比比比比FeFe3 3C C有有有有更更更更高高高高的的的的熔熔熔熔点点点点和和和和稳稳稳稳定定定定性性性性，难难难难溶溶溶溶于于于于A A，阻阻阻阻碍碍

6、碍碍A A长长长长大大大大，难难难难聚聚聚聚集集集集长长长长大大大大，硬硬硬硬度度度度高高高高.合理分布合理分布合理分布合理分布 b b 和耐磨性，起弥散强化作用和耐磨性，起弥散强化作用和耐磨性，起弥散强化作用和耐磨性，起弥散强化作用.目录2.合金元素对合金元素对FeFe3C相图的影相图的影响响主要是主要是主要是主要是A A转变温度转变温度转变温度转变温度（A A1.1.A A3.3.A A4 4.Accm.Accm）及点及点及点及点S.ES.E位置位置位置位置1)1)扩扩扩扩大大大大A A区区区区 FccFcc:Ni.Ni.MnMn.Cu.Cu.NN 即即即即获获获获得得得得奥奥奥奥氏氏氏氏

7、体体体体钢钢钢钢2 2）缩缩缩缩小小小小AA区区区区 Cr.Cr.W.W.Mo.Mo.SiSi.V.Ti.V.Ti FAFA转转转转变变变变被被被被抑抑抑抑制制制制，获获获获得铁素体钢得铁素体钢得铁素体钢得铁素体钢 目录对对FeFe3C相图的影响相图的影响(3)改变共析成分点改变共析成分点S和和E点成分点成分几乎所有元素都使几乎所有元素都使S点点.E点左移点左移,亚共析有亚共析有可能成为共析或过共析可能成为共析或过共析例例3Cr2W8,2.11%C的合金钢中出现莱氏钢的合金钢中出现莱氏钢例例W18Cr4V(4)改变改变A1.A3.及及Acm除除Mn.Ni.N外，其余使外，其余使A1，改变改变A

8、3.及及Acm(5)可形成单相可形成单相A或或F钢钢目录3.合金元素对钢相变过程的影响合金元素对钢相变过程的影响（对（对热处理）热处理）（1 1）合金元素对奥氏体形成的影响）合金元素对奥氏体形成的影响）合金元素对奥氏体形成的影响）合金元素对奥氏体形成的影响1 1）改变奥氏体形成的速度）改变奥氏体形成的速度）改变奥氏体形成的速度）改变奥氏体形成的速度慢慢慢慢2 2）阻碍）阻碍）阻碍）阻碍A A长大，除长大，除长大，除长大，除MnMn.P.P外几乎所有元素都能外几乎所有元素都能外几乎所有元素都能外几乎所有元素都能 起细化晶粒作用起细化晶粒作用起细化晶粒作用起细化晶粒作用.（2 2）合金元素对奥氏体

9、转变的影响）合金元素对奥氏体转变的影响）合金元素对奥氏体转变的影响）合金元素对奥氏体转变的影响 1 1）对）对）对）对“C”C”曲线的影响曲线的影响曲线的影响曲线的影响 除除除除CoCo外，几乎都溶于外，几乎都溶于外，几乎都溶于外，几乎都溶于A A，A A冷冷冷冷的稳定性，使的稳定性，使的稳定性，使的稳定性，使“C”C”曲线右移，曲线右移，曲线右移，曲线右移，淬透性。淬透性。淬透性。淬透性。2 2）对）对）对）对Ms.MMs.Mf f点的影响点的影响点的影响点的影响 除除除除Co.AICo.AI外，均使外，均使外，均使外，均使Ms.MMs.Mf f.A.A 目录（3）合金元素对回火转变的影响）

10、合金元素对回火转变的影响1）提高回火稳定性（抗力、抗回火性）提高回火稳定性（抗力、抗回火性）是是是是指指指指淬淬淬淬火火火火钢钢钢钢在在在在回回回回火火火火时时时时抵抵抵抵抗抗抗抗软软软软化化化化的的的的能能能能力力力力。相相相相同同同同碳碳碳碳量量量量，碳碳碳碳钢钢钢钢和和和和合合合合金金金金钢钢钢钢，同同同同一一一一温温温温度度度度回回回回火火火火，合合合合金金金金钢钢钢钢有有有有较较较较高高高高的的的的强强强强度度度度和和和和硬硬硬硬度度度度；或或或或者者者者说说说说，碳碳碳碳量量量量相相相相同同同同，要要要要得得得得到到到到同同同同一一一一硬硬硬硬度度度度和和和和强强强强度度度度时时时

11、时，则则则则合合合合金金金金钢钢钢钢回回回回火火火火温温温温度度度度要要要要 高高高高，保保保保 温温温温 时时时时 间间间间 要要要要 长长长长，对对对对 消消消消 除除除除 残残残残 余余余余 应应应应 力力力力.a.ak k.稳定组织都是非常有利的。稳定组织都是非常有利的。稳定组织都是非常有利的。稳定组织都是非常有利的。l l回火稳定性回火稳定性回火稳定性回火稳定性，钢在比较高的温度下仍能保持高，钢在比较高的温度下仍能保持高，钢在比较高的温度下仍能保持高，钢在比较高的温度下仍能保持高的硬度和耐磨性，即红硬性。的硬度和耐磨性，即红硬性。的硬度和耐磨性，即红硬性。的硬度和耐磨性，即红硬性。目

12、录2 2）产生二次硬化产生二次硬化产生二次硬化产生二次硬化回回回回火火火火后后后后提提提提高高高高硬硬硬硬度度度度的的的的现现现现象象象象。特特特特殊殊殊殊碳碳碳碳化化化化物物物物析析析析出出出出，残残残残余余余余A A转转转转变变变变为为为为MM或或或或B B所所所所致致致致,起起起起弥弥弥弥散散散散强强强强化化化化(二二二二次次次次硬硬硬硬化化化化.次次次次生生生生硬硬硬硬化化化化.二二二二次次次次淬淬淬淬火火火火）作作作作用用用用。工工工工具具具具钢钢钢钢有有有有实实实实用用用用意意意意义。义。义。义。3 3）引起回火脆性以及回火脆性的削弱）引起回火脆性以及回火脆性的削弱）引起回火脆性以

13、及回火脆性的削弱）引起回火脆性以及回火脆性的削弱 韧性不升高，反而明显韧性不升高，反而明显韧性不升高，反而明显韧性不升高，反而明显 第一类（低温）回火脆性第一类（低温）回火脆性第一类（低温）回火脆性第一类（低温）回火脆性 250350250350第二类（高温）回火脆性第二类（高温）回火脆性第二类（高温）回火脆性第二类（高温）回火脆性 500650500650目录4.合金元素使钢获得特殊性能目录三三.钢的分类和编号原则钢的分类和编号原则1.分类分类普通钢普通钢普通钢普通钢S0.05%S0.05%P0.045%P0.045%优质钢优质钢优质钢优质钢S.PS.P均均均均 0.035%0.035%按冶

14、金质量分按冶金质量分按冶金质量分按冶金质量分高级优质钢高级优质钢高级优质钢高级优质钢 S.PS.P均均均均（S.PS.P量）量）量）量）0.025%+A0.025%+A特级优质钢特级优质钢特级优质钢特级优质钢S0.015%P0.025%+ES0.015%P0.025%+E目录按化学成分分按化学成分分按化学成分分按化学成分分:低碳钢低碳钢0.25%C碳钢碳钢中碳钢中碳钢0.250.60%C高碳钢高碳钢0.60%C低合金钢低合金钢合金元素合金元素5%合金钢合金钢中合金钢中合金钢合金元素合金元素510%高合金钢高合金钢合金元素合金元素10%目录结构钢结构钢结构钢结构钢 按用途分按用途分按用途分按用途

15、分工具钢工具钢工具钢工具钢 特种性能钢特种性能钢特种性能钢特种性能钢 沸腾钢沸腾钢沸腾钢沸腾钢F F半镇静钢半镇静钢半镇静钢半镇静钢b b按脱氧方法按脱氧方法按脱氧方法按脱氧方法.程度分程度分程度分程度分镇静钢镇静钢镇静钢镇静钢Z Z省略省略省略省略特殊镇静钢特殊镇静钢特殊镇静钢特殊镇静钢 TZTZ省略省略省略省略 目录结构钢结构钢碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢 Q235Q235优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢 4545低合金结构钢（普低钢）低合金结构钢（普低钢）低合金结构钢（普低钢）低合金结构钢（普低钢）16Mn.16Mn.合合合合合金渗碳钢（低合金渗碳钢（

16、低合金渗碳钢（低合金渗碳钢（低.中中中中.高淬透性）高淬透性）高淬透性）高淬透性）20CrMnTi20CrMnTi金金金金合金调质钢（低合金调质钢（低合金调质钢（低合金调质钢（低.中中中中.高淬透性）高淬透性）高淬透性）高淬透性）40C40C结结结结合金弹簧钢合金弹簧钢合金弹簧钢合金弹簧钢 60Si2M60Si2M构构构构滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢滚动轴承钢GCr15GCr15钢钢钢钢易切削钢易切削钢易切削钢易切削钢 Y20Y20目录工具钢工具钢（刃、模、量）（刃、模、量）碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢T10T10刃具钢刃具钢刃具钢刃具钢低合金（低合金（低合金（低合金（9SiCr

17、9SiCr）高合金（高速）（高合金（高速）（高合金（高速）（高合金（高速）（W18Cr4VW18Cr4V）硬质合金硬质合金硬质合金硬质合金 YG6YG6模具钢模具钢模具钢模具钢热作热作热作热作 5CrNiMo5CrNiMo冷作冷作冷作冷作 Cr12MoVCr12MoV量具钢量具钢量具钢量具钢CrWMnCrWMn目录不锈钢不锈钢1Cr13.1Cr18Ni9Ti特种性能钢特种性能钢耐热钢耐热钢4Cr9Si2耐磨钢耐磨钢ZGMn13目录2.钢编号原则钢编号原则GB22179字母字母字母字母+数字数字数字数字+化学元素符号化学元素符号化学元素符号化学元素符号+数字数字数字数字+字母字母字母字母（1 1

18、）（2 2）（3 3）（4 4）（5 5）（1 1）专专专专门门门门用用用用途途途途钢钢钢钢类类类类型型型型 “G”G”“滚滚滚滚动动动动”，“Y”Y”易易易易切切切切削，削，削，削，一般不用第一项字母一般不用第一项字母一般不用第一项字母一般不用第一项字母（2 2）含碳量：结构钢）含碳量：结构钢）含碳量：结构钢）含碳量：结构钢 两位数，两位数，两位数，两位数，1/100001/10000，工具，工具，工具，工具钢：钢：钢：钢：C1%C1%数字略数字略数字略数字略.C1%.C1%一位数，一位数，一位数，一位数，1/10001/1000为单位为单位为单位为单位（3 3）合金元素符号）合金元素符号）

19、合金元素符号）合金元素符号（4 4）合金元素含量）合金元素含量）合金元素含量）合金元素含量名义百分数名义百分数名义百分数名义百分数 1.5%s碳素钢碳素钢碳素钢碳素钢 又称低合金高强度钢又称低合金高强度钢又称低合金高强度钢又称低合金高强度钢广泛应用广泛应用 16 Mn1.1.性能要求（特点）性能要求（特点）性能要求（特点）性能要求（特点）（1 1）较高强度）较高强度）较高强度）较高强度.良好的韧性良好的韧性良好的韧性良好的韧性（2 2）良好的冷弯性能和焊接性能）良好的冷弯性能和焊接性能）良好的冷弯性能和焊接性能）良好的冷弯性能和焊接性能（3 3）抗大气）抗大气）抗大气）抗大气.海水等介质腐蚀的

20、能力海水等介质腐蚀的能力海水等介质腐蚀的能力海水等介质腐蚀的能力2.2.化学成分化学成分化学成分化学成分（1 1）低碳）低碳）低碳）低碳 0.20%0.20%（2 2）主加主加主加主加 MnMn（3 3）辅加：辅加：辅加：辅加：Ti.V.Ti.V.NbNb.Mo.Cu.Mo.Cu.（4 4）加少量加少量加少量加少量XtXt 目录3.3.牌号：牌号：牌号：牌号：两位数两位数两位数两位数+元素符号元素符号元素符号元素符号+平均含量平均含量平均含量平均含量 C C量量量量1/100001/100001.5%1.5%不不不不标标标标等级以等级以等级以等级以ss分分分分 有有有有2121级级级级 常见常

21、见常见常见6 6级级级级热轧热轧热轧热轧.正火状态正火状态正火状态正火状态 低等级低等级低等级低等级 295N/mm295N/mm2230Kgf/mm30Kgf/mm2 2 345N/mm345N/mm2235Kgf/mm35Kgf/mm2 216Mn16Mn 广泛应广泛应广泛应广泛应用用用用390N/mm390N/mm2240Kgf/mm40Kgf/mm2 2高等级高等级高等级高等级 440N/mm440N/mm2245Kgf/mm45Kgf/mm2 2490N/mm490N/mm2250Kgf/mm50Kgf/mm2 2 539N/mm539N/mm2255Kgf/mm55Kgf/mm2

22、2 4.4.用用用用途途途途：广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用于于于于桥桥桥桥梁梁梁梁.船船船船舶舶舶舶.车车车车辆辆辆辆.建建建建筑筑筑筑.压压压压力力力力容容容容器等大型结构器等大型结构器等大型结构器等大型结构.锅炉锅炉锅炉锅炉.汽车汽车汽车汽车.挖土机挖土机挖土机挖土机.汽车大梁汽车大梁汽车大梁汽车大梁目录四、合金结构钢四、合金结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢+合金元素合金元素合金元素合金元素(Cr.Mn.Si.Ni.BCr.Mn.Si.Ni.B)牌号：两位数牌号：两位数牌号：两位数牌号：两位数+元素符号元素符号元素符号元素符号+平均含量（平均含量（平均含量

23、（平均含量（1.5%1.5%不不不不标）标）标）标）C C量量量量 1/100001/10000重要件用重要件用重要件用重要件用性能要求：良好的综合力性；性能要求：良好的综合力性；性能要求：良好的综合力性；性能要求：良好的综合力性；高的淬透性高的淬透性高的淬透性高的淬透性 保证：保证：保证：保证：化学成分；热处理化学成分；热处理化学成分；热处理化学成分；热处理 目录1.渗碳钢渗碳钢用于制造渗碳件的钢用于制造渗碳件的钢（1 1）满足性能化学成分特点）满足性能化学成分特点）满足性能化学成分特点）满足性能化学成分特点1 1）低碳量）低碳量）低碳量）低碳量 0.10.25%C0.10.25%C22）主

24、加主加主加主加 Cr.Mn.Ni.BCr.Mn.Ni.B33）辅加辅加辅加辅加 Ti.V.W.MoTi.V.W.Mo（2 2）牌号：牌号：牌号：牌号：按淬透性分三类按淬透性分三类按淬透性分三类按淬透性分三类 低、中、高淬透性低、中、高淬透性低、中、高淬透性低、中、高淬透性（3 3）热处理特点：预备：正火）热处理特点：预备：正火）热处理特点：预备：正火）热处理特点：预备：正火 硬度硬度硬度硬度 以利切削以利切削以利切削以利切削 最终：最终：最终：最终：渗碳渗碳渗碳渗碳+淬火淬火淬火淬火+低温回火低温回火低温回火低温回火C C：0.81.05%0.81.05%直接直接直接直接.一次一次一次一次 二

25、次二次二次二次 目录（4 4）组织：）组织：）组织：）组织：表层表层表层表层：高碳：高碳：高碳：高碳MM回回回回+碳化物碳化物碳化物碳化物+A+A（少）少）少）少）6062HRC6062HRC。心部心部心部心部：低碳：低碳：低碳：低碳MM回回回回 40HRC40HRC；未淬透时未淬透时未淬透时未淬透时F+S20HRCF+S810810mmmm热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火+中温回火中温回火中温回火中温回火 T T回回回回 40HRC40HRC左右左右左右左右 （2 2）冷冷冷冷成成成成型型型型弹弹弹弹簧簧簧簧钢钢钢钢 冷冷冷冷轧轧轧轧.冷冷冷冷卷卷卷卷 尺尺尺尺寸寸寸寸810

26、3000MPab3000MPa，S S组织，组织，组织，组织，也叫也叫也叫也叫“索氏体化处理索氏体化处理索氏体化处理索氏体化处理“。4）.弹簧钢种类及应用弹簧钢种类及应用 （1 1）碳碳碳碳素素素素（2 2）锰锰锰锰钢钢钢钢（3 3）硅硅硅硅锰锰锰锰钢钢钢钢（4 4）铬铬铬铬钒钒钒钒钢钢钢钢（5 5）无铬弹簧钢）无铬弹簧钢）无铬弹簧钢）无铬弹簧钢 目录5、滚动轴承钢、滚动轴承钢用来制造滚动轴承内用来制造滚动轴承内用来制造滚动轴承内用来制造滚动轴承内圈圈圈圈.外圈和滚动体的专用钢外圈和滚动体的专用钢外圈和滚动体的专用钢外圈和滚动体的专用钢1 1）.滚动轴承的工作条件及性能要求滚动轴承的工作条件及

27、性能要求滚动轴承的工作条件及性能要求滚动轴承的工作条件及性能要求（1 1）高的接触疲劳强度和抗压强度；（）高的接触疲劳强度和抗压强度；（）高的接触疲劳强度和抗压强度；（）高的接触疲劳强度和抗压强度；（2 2）高硬度）高硬度）高硬度）高硬度和高耐磨性；（和高耐磨性；（和高耐磨性；（和高耐磨性；（3 3）足够的弹性极限及冲击韧性；）足够的弹性极限及冲击韧性；）足够的弹性极限及冲击韧性；）足够的弹性极限及冲击韧性；（4 4）高的淬透性；（）高的淬透性；（）高的淬透性；（）高的淬透性；（5 5）耐蚀性；（）耐蚀性；（）耐蚀性；（）耐蚀性；（6 6）良好的冶金）良好的冶金）良好的冶金）良好的冶金 质量。

28、质量。质量。质量。2 2）.滚动轴承钢的化学成分及其作用滚动轴承钢的化学成分及其作用滚动轴承钢的化学成分及其作用滚动轴承钢的化学成分及其作用 （1 1）高高高高 CC 0.951.15%0.951.15%（2 2）铬铬铬铬 高高高高（0.41.65%0.41.65%）（3 3）大型加）大型加）大型加）大型加 硅硅硅硅.锰锰锰锰（4 4）少量）少量）少量）少量V.WV.W（5 5）严控制严控制严控制严控制S S、PP均均均均 0.025%0.025%目录3 3）、滚动轴承钢的牌号）、滚动轴承钢的牌号）、滚动轴承钢的牌号）、滚动轴承钢的牌号.用途用途用途用途 G+G+符号符号符号符号+含量含量含量

29、含量碳碳碳碳 1%1%不标不标不标不标 CrCr为为为为0.1%0.1%单位单位单位单位滚动轴承钢还属工具钢滚动轴承钢还属工具钢滚动轴承钢还属工具钢滚动轴承钢还属工具钢GCr15GCr154 4）、）、）、）、滚动轴承钢的热处理工艺滚动轴承钢的热处理工艺滚动轴承钢的热处理工艺滚动轴承钢的热处理工艺预备：球化退火预备：球化退火预备：球化退火预备：球化退火最终：淬火最终：淬火最终：淬火最终：淬火+低温回火低温回火低温回火低温回火 温度严格温度严格温度严格温度严格820840820840立即回火立即回火立即回火立即回火150170150170 组织：极细组织：极细组织：极细组织：极细MM回回回回80

30、%+80%+均布细粒碳化物均布细粒碳化物均布细粒碳化物均布细粒碳化物510%510%+A+A（510%510%）硬度硬度硬度硬度6264HRC6264HRC精密轴承精密轴承精密轴承精密轴承：冷处理一次冷处理一次冷处理一次冷处理一次目录6、铸钢、铸钢由钢水直接浇注成结构件或机由钢水直接浇注成结构件或机由钢水直接浇注成结构件或机由钢水直接浇注成结构件或机械零件称为铸钢件（简称铸钢）械零件称为铸钢件（简称铸钢）械零件称为铸钢件（简称铸钢）械零件称为铸钢件（简称铸钢）牌号：牌号：牌号：牌号：ZG+ZG+两组数两组数两组数两组数一组一组一组一组 ss；二组二组二组二组 bbZG200-400ZG200-

31、400等五种，等五种，等五种，等五种，以化学成分表示以化学成分表示以化学成分表示以化学成分表示例例例例:ZG45ZGW18Cr4VZG1Cr13ZG45ZGW18Cr4VZG1Cr137、保证透性淬钢和低淬透性钢保证透性淬钢和低淬透性钢1 1）保证淬透性钢）保证淬透性钢）保证淬透性钢）保证淬透性钢代号代号代号代号“H”H”标在钢号尾部标在钢号尾部标在钢号尾部标在钢号尾部适用：截面适用：截面适用：截面适用：截面 30mm30mm重要件重要件重要件重要件.2 2）低低低低淬淬淬淬透透透透性性性性钢钢钢钢 淬淬淬淬透透透透性性性性元元元元素素素素低低低低+强强强强碳碳碳碳化化化化物物物物元元元元素素

32、素素TiTi淬透性淬透性淬透性淬透性 牌号：牌号：牌号：牌号：55DTi“D”55DTi“D”低淬透性钢低淬透性钢低淬透性钢低淬透性钢特点：淬透性低特点：淬透性低特点：淬透性低特点：淬透性低 应用：表硬心强韧应用：表硬心强韧应用：表硬心强韧应用：表硬心强韧.代渗碳钢。代渗碳钢。代渗碳钢。代渗碳钢。目录3工具钢工具钢用于制造刃具量具和模具等工具的钢称为工具钢。用于制造刃具量具和模具等工具的钢称为工具钢。用于制造刃具量具和模具等工具的钢称为工具钢。用于制造刃具量具和模具等工具的钢称为工具钢。一一一一.碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢高碳高碳高碳高碳 C0.651.35%C0.651.35%

33、硬度硬度硬度硬度 牌号：牌号：牌号：牌号：“碳碳碳碳”或或或或“T”+T”+数字数字数字数字碳量碳量碳量碳量 1/10001/1000单位单位单位单位 加加加加“A”A”为高级优质为高级优质为高级优质为高级优质 T7.T8T7.T8较高韧性较高韧性较高韧性较高韧性 锤锤锤锤 冲头冲头冲头冲头 T9.T10.T11T9.T10.T11较低韧性较低韧性较低韧性较低韧性.较高较高较高较高硬度硬度硬度硬度 冲模冲模冲模冲模 T12.T13T12.T13较高较高较高较高硬度和耐磨性硬度和耐磨性硬度和耐磨性硬度和耐磨性 锉刀锉刀锉刀锉刀 量具量具量具量具 热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火+

34、低温回火低温回火低温回火低温回火组织：组织：组织：组织：MM回回回回+Fe3C+Fe3C粒粒粒粒+A+A 62HRC62HRC目录二二.合金工具钢合金工具钢制造各种刃具制造各种刃具制造各种刃具制造各种刃具.量具和模具等工具的量具和模具等工具的量具和模具等工具的量具和模具等工具的合金合金合金合金钢钢钢钢项目项目项目项目 合金结构钢合金结构钢合金结构钢合金结构钢 合金工具钢合金工具钢合金工具钢合金工具钢 用途用途用途用途 结构结构结构结构.零件零件零件零件 刃刃刃刃.模模模模.量具量具量具量具 性能性能性能性能 高强高强高强高强.韧性韧性韧性韧性 高高高高硬硬硬硬.耐磨性耐磨性耐磨性耐磨性 成分成

35、分成分成分 低低低低.中碳中碳中碳中碳.强化强化强化强化F F 高碳碳化元素高碳碳化元素高碳碳化元素高碳碳化元素 热处理热处理热处理热处理(渗碳渗碳渗碳渗碳)淬火各淬火各淬火各淬火各回回回回 锻球退淬各回锻球退淬各回锻球退淬各回锻球退淬各回 牌号牌号牌号牌号 两位数两位数两位数两位数 C C量量量量 一位数或无一位数或无一位数或无一位数或无目录1.量具量具.刃具钢刃具钢制造一般量具、切削速制造一般量具、切削速制造一般量具、切削速制造一般量具、切削速度较低的刃具的钢称为量具刃具钢。度较低的刃具的钢称为量具刃具钢。度较低的刃具的钢称为量具刃具钢。度较低的刃具的钢称为量具刃具钢。量具：耐磨量具：耐磨

36、量具：耐磨量具：耐磨 稳定稳定稳定稳定 刃具：冲击刃具：冲击刃具：冲击刃具：冲击.振动振动振动振动.温升温升温升温升性性性性能能能能：强强强强韧韧韧韧外外外外，还还还还必必必必备备备备：硬硬硬硬；耐耐耐耐磨磨磨磨；红红红红硬硬硬硬性性性性；成分：成分：成分：成分：碳工钢碳工钢碳工钢碳工钢+5%+5%元素元素元素元素叫低合金刃具钢。叫低合金刃具钢。叫低合金刃具钢。叫低合金刃具钢。高碳高碳高碳高碳0.81.10%0.81.10%之间之间之间之间常用牌号：常用牌号：常用牌号：常用牌号：9SiCr9SiCr作薄刃作薄刃作薄刃作薄刃CrWMnCrWMn 量具量具量具量具 热处理：热处理：热处理：热处理：

37、同碳素工具钢同碳素工具钢同碳素工具钢同碳素工具钢预备：球化退火预备：球化退火预备：球化退火预备：球化退火工具：工具：工具：工具：淬火淬火淬火淬火+低温回火低温回火低温回火低温回火组织：组织：组织：组织：MM回回回回+K+K粒粒粒粒+A+A 6062HRC6062HRC精密量具：精密量具：精密量具：精密量具：+冷处理冷处理冷处理冷处理目录2、模具钢、模具钢制造各种金属成型的工制造各种金属成型的工制造各种金属成型的工制造各种金属成型的工.模具钢模具钢模具钢模具钢（1）冷作模具钢）冷作模具钢1 1）要求）要求）要求）要求.硬度硬度硬度硬度.强度强度强度强度.耐磨耐磨耐磨耐磨.淬透淬透淬透淬透.适当韧

38、性适当韧性适当韧性适当韧性.锻造性锻造性锻造性锻造性2 2）化学成分化学成分化学成分化学成分.作用作用作用作用高高高高C C0.9%0.9%达达达达 2%M2%M高硬度高硬度高硬度高硬度高高高高CrCr:达达达达12%12%淬透性淬透性淬透性淬透性 碳化铬硬化碳化铬硬化碳化铬硬化碳化铬硬化耐耐耐耐 磨性磨性磨性磨性 高耐磨钢高耐磨钢高耐磨钢高耐磨钢Mo:Mo:淬透性淬透性淬透性淬透性 细化细化细化细化 回火稳定性回火稳定性回火稳定性回火稳定性 V:V:细化细化细化细化 弥散弥散弥散弥散 耐磨性耐磨性耐磨性耐磨性W:W:淬透性淬透性淬透性淬透性 热硬性热硬性热硬性热硬性3 3）常用牌号常用牌号常

39、用牌号常用牌号.用途用途用途用途Cr12Cr12高碳高铬莱氏体钢高碳高铬莱氏体钢高碳高铬莱氏体钢高碳高铬莱氏体钢Cr12MoVCr12MoV典型典型典型典型 碳多碳多碳多碳多 反复锻打反复锻打反复锻打反复锻打目录 4 4）热处理热处理热处理热处理:类似量具类似量具类似量具类似量具.刃具钢刃具钢刃具钢刃具钢 淬火淬火淬火淬火+低温回火低温回火低温回火低温回火 组织组织组织组织：MM回回回回+K+K粒粒粒粒+A+A 5862HRC5862HRC 5)“5)“低变形钢低变形钢低变形钢低变形钢”CrWMnCrWMn 变性小、形状复杂变性小、形状复杂变性小、形状复杂变性小、形状复杂、高精度模具。、高精度

40、模具。、高精度模具。、高精度模具。还可用于刀具、量具、和耐磨零件。还可用于刀具、量具、和耐磨零件。还可用于刀具、量具、和耐磨零件。还可用于刀具、量具、和耐磨零件。小小小小.简单简单简单简单 T10AT10A6)6)冷作模具钢选材冷作模具钢选材冷作模具钢选材冷作模具钢选材中型中型中型中型9SiCr9SiCr受载大受载大受载大受载大 Cr12Cr12MoVCr12Cr12MoV（2）热作模具钢热作模具钢 1 1）性能要求）性能要求）性能要求）性能要求 条件恶劣条件恶劣条件恶劣条件恶劣 热热热热 2 2）化学成分及其作用）化学成分及其作用）化学成分及其作用）化学成分及其作用中碳：中碳：中碳：中碳：0

41、.30.6%0.30.6%合金元素总量合金元素总量合金元素总量合金元素总量 10%10%牌号：牌号：牌号：牌号：目录3 3）热锻模用钢）热锻模用钢）热锻模用钢）热锻模用钢 5CrNiMo.5CrMnMo5CrNiMo.5CrMnMo热处理与合金调质钢热处理与合金调质钢热处理与合金调质钢热处理与合金调质钢相似相似相似相似模具：淬火模具：淬火模具：淬火模具：淬火中温回火中温回火中温回火中温回火 T T回回回回 3545HRC3545HRC高温回火高温回火高温回火高温回火 S S回回回回高韧性高韧性高韧性高韧性 4 4）热热热热压压压压模模模模钢钢钢钢 4550HRC4550HRC 3Cr2W83C

42、r2W8含含含含C C仅仅仅仅0.30.4%0.30.4%r.Wr.W高高高高.使使使使 相相相相 图图图图”S”S”左左左左 移移移移,过过过过 共共共共 析析析析，模模模模 具具具具：淬淬淬淬 火火火火 +中中中中 回回回回 4048HRC4048HRC（3）其它特殊模具钢其它特殊模具钢1 1）无磁模具钢）无磁模具钢）无磁模具钢）无磁模具钢 Mn15Cr2AI3V2WMoMn15Cr2AI3V2WMo奥奥奥奥 氏体氏体氏体氏体2 2）塑料）塑料）塑料）塑料模具钢模具钢模具钢模具钢占模具占模具占模具占模具 39.8%3Cr2Mo39.8%3Cr2Mo 3.耐冲击工具用钢耐冲击工具用钢 元素元

43、素元素元素5%5%属中低亚共析属中低亚共析属中低亚共析属中低亚共析牌号：牌号：牌号：牌号：4CrW2Si5CrW2Si4CrW2Si5CrW2Si（常用）常用）常用）常用）6CrW2Si6CrW2Si热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火热处理：淬火+低回低回低回低回MM回回回回 5055HRC5055HRC目录三三.高速工具钢高速工具钢（高速钢高速钢高速钢高速钢.高合金工具钢高合金工具钢高合金工具钢高合金工具钢.高高高高碳高合金莱氏体钢）碳高合金莱氏体钢）碳高合金莱氏体钢）碳高合金莱氏体钢）高速切削刃具要求高的硬度和热硬性。高速切削刃具要求高的硬度和热硬性。热硬性：在高温下热硬性：在高温下高硬

44、度（高硬度（60HRC）常用热硬性：常用热硬性：碳工钢碳工钢10%的碳化物形成元素的碳化物形成元素W.Cr.Mo.V具体：具体：目录1.高速钢的化学成分及作用高速钢的化学成分及作用成分成分 C C W W Mo Mo CrCrV V 作用作用MM高硬高硬度度耐磨耐磨 红硬红硬W2CW2C弥散弥散 同同W W 1 1代代2W2W 淬透淬透性性空冷空冷得得M M 硬度硬度 VCVC弥弥散散 硬硬 含量含量 0.70.70.9%0.9%619619%4.564.56%4%4%严格严格 3%3%12%12%目录2.高速钢的锻造高速钢的锻造W.W.CrCr使使使使“E E”点左移点左移点左移点左移.成为

45、莱氏体钢成为莱氏体钢成为莱氏体钢成为莱氏体钢.铸态组织：铸态组织：铸态组织：铸态组织：莱氏体莱氏体莱氏体莱氏体 合金碳化物合金碳化物合金碳化物合金碳化物 粗大粗大粗大粗大.鱼骨鱼骨鱼骨鱼骨.网络网络网络网络状状状状.强度强度强度强度.韧性韧性韧性韧性.（金相）（金相）（金相）（金相）该该该该缺缺缺缺陷陷陷陷不不不不能能能能用用用用热热热热处处处处理理理理方方方方法法法法矫矫矫矫正正正正，必必必必须须须须借借借借助助助助于于于于反反反反复复复复锻锻锻锻造造造造将将将将粗粗粗粗大大大大块块块块碳碳碳碳化化化化物物物物打打打打碎碎碎碎，并并并并均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布于于于于基基基基体体体体

46、上上上上，锻锻锻锻造造造造比比比比（1010）越越越越大大大大，分分分分布布布布越越越越均均均均匀匀匀匀，温温温温度度度度900900，防防防防裂裂裂裂缓缓缓缓冷冷冷冷，锻锻锻锻造造造造不不不不良良良良，分分分分布布布布不不不不均均均均，刀刀刀刀具具具具强强强强韧韧韧韧性性性性差，易崩和磨损，寿命差，易崩和磨损，寿命差，易崩和磨损，寿命差，易崩和磨损，寿命。目录3.高速钢的热处理高速钢的热处理（1 1）球化退火）球化退火）球化退火）球化退火 S+S+粒状碳化物（粒状碳化物（粒状碳化物（粒状碳化物（F+F+球状碳化物）球状碳化物）球状碳化物）球状碳化物）（2 2）淬火）淬火）淬火）淬火 多级等温

47、预热多级等温预热多级等温预热多级等温预热 高温淬火高温淬火高温淬火高温淬火（3 3）回火）回火）回火）回火 三次三次三次三次560560回火回火回火回火各类各类各类各类碳化物从碳化物从碳化物从碳化物从MM沉沉沉沉淀析出淀析出淀析出淀析出.弥散弥散弥散弥散.弥散硬度，弥散硬度，弥散硬度，弥散硬度，A A MM，两种转变，两种转变，两种转变，两种转变，高速钢的回火产生高速钢的回火产生高速钢的回火产生高速钢的回火产生“二次硬化二次硬化二次硬化二次硬化”（4 4）淬火正常组织：）淬火正常组织：）淬火正常组织：）淬火正常组织：M+AM+A（30%30%）+未溶碳化物未溶碳化物未溶碳化物未溶碳化物（5 5

48、）回火正常组织：）回火正常组织：）回火正常组织：）回火正常组织：MM回回回回+A+A（12%12%）+K+K粒粒粒粒目录高速钢的热处理工艺规范曲线图高速钢的热处理工艺规范曲线图目录4.高速钢的牌号高速钢的牌号.用途用途GB9943-88 W18Cr4VW18Cr4V：最早最早最早最早.最常用最常用最常用最常用.63HRC.63HRC不适用不适用不适用不适用薄刃，用于拉刀薄刃，用于拉刀薄刃，用于拉刀薄刃，用于拉刀.铣刀铣刀铣刀铣刀.钻头钻头钻头钻头 W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2：齿齿齿齿轮轮轮轮刀刀刀刀具具具具.热热热热成成成成型型型型刃刃刃刃具具具具（如如如如麻麻麻麻花钻头）更适宜

49、花钻头）更适宜花钻头）更适宜花钻头）更适宜 W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V：新钢种新钢种新钢种新钢种.具有上述两种共同优点具有上述两种共同优点具有上述两种共同优点具有上述两种共同优点高速钢还作高速钢还作高速钢还作高速钢还作 冷作模具冷作模具冷作模具冷作模具-拉丝模；拉丝模；拉丝模；拉丝模；高温耐磨件高温耐磨件高温耐磨件高温耐磨件-轴承；精密偶件轴承；精密偶件轴承；精密偶件轴承；精密偶件目录四四.硬质合金硬质合金将将将将难难难难溶溶溶溶的的的的金金金金属属属属碳碳碳碳化化化化物物物物粉粉粉粉末末末末（硬硬硬硬化化化化相相相相 WC.WC.TiCTiC.TaCTaC.MoCMoC）和和和和粘

50、粘粘粘结结结结剂剂剂剂（金金金金属属属属 Co.Co.Ni.Ni.FeFe）混混混混合合合合，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。1.金属陶瓷硬质合金金属陶瓷硬质合金（简称硬质合金）（简称硬质合金）WCWC(TiCTiC.TaCTaC)+CoCo或或或或Ni.Ni.硬硬硬硬度度度度 HRA8791HRA8791(HV10041750.(HV10041750.HRC69-81)HRC69-81)成成成成为为为为金金金金属属属属材材材材料料料料中中中中“硬硬硬硬度度度