【文章內容簡介】 地腳螺栓、鉚釘?shù)?. ? Q235AB Q255螺栓螺母拉桿銷子吊鉤建筑中的螺紋鋼、型鋼等 ? Q235CD重要焊接件 ? Q275中碳鋼代替 40制造稍重要的零件如齒輪鏈輪以降低原材料成本。 ? 性能要求 ? ⑴ 高強度及足夠韌性。 ? ⑵ 良好的焊接性能。 ? ⑶ 良好的耐蝕性及低 的韌脆轉變溫度。 ? 成分特點 ? ⑴ 低碳： ≤ %C. ? ⑵ 合金元素： 主要是 Mn，還有少量 V、 Ti、 Nb等。 二、低合金高強度結構鋼 ? 熱處理： ? 大多數(shù) 熱軋空冷后使用 。 少數(shù)可用正火處理。 ? 使用狀態(tài)下組織：F+P（ S） 低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用 ? ① Mn的作用 是強化鐵素體；增加珠光體的量。 S左移 ? ② V、 Ti、 Nb等 起細化晶粒和彌散強化作用。 ? ③ 另外加 Cu、 P可提高耐蝕性；加 RE稀土 可提高韌性去硫、疲勞極限，降低冷脆轉變溫度。 ? 用途： ? Q345鋼 (16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。 ? Q390鋼含 V、 Ti、 Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。 ? Q460鋼含 Cr、 Mn、 Mo、 B，阻礙 A轉變，使 C曲線珠光體轉變區(qū)右移，而貝氏體轉變區(qū)變化不大，有利于正火條件下得到貝氏體，強度高 ,塑性好，焊接性也好。用于大型 船舶、橋梁、 石化中溫高壓容器 . 南京長江大橋 ? 用途： ? Q345鋼 (16Mn)綜合性能好，用于 船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。 ? Q390鋼含 V、 Ti、 Nb，強度高，用于 船舶、橋梁、中等壓力的壓力容器、鍋爐。 ? Q460鋼含 Mo、 B，正火組織為貝氏體，強度高 ,用于大型船舶、橋梁、石化中溫高壓容器、鍋爐。 南京長江大橋 ? 制造滲碳零件的鋼種。 ? 性能要求 ? ⑴ 表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。 ? ⑵ 良好的熱處理性能 ,如淬透性和滲碳能力。 三、滲碳鋼 滲碳爐 滲碳件 —傳動齒輪 ? 成分特點 ? ⑴ 低碳： ~%C ? ⑵ 合金元素作用： ? ① 提高淬透性： Cr、 Mn、 Ni、 B ? ② 強化鐵素體： Cr、 Mn、 Ni ? ③ 細化晶粒： W、 Mo、 Ti、 V 滲碳件 高精密獨立導柱 滲碳淬火后的表層組織 ? 熱處理特點 ? 滲碳件的加工工藝路線為： ? 下料 → 鍛造 → 正火 → 機加工→ 滲碳 → 淬火 +低溫回火 → 磨削 ? 正火目的 為調整硬度，便于切削加工。 ? 淬火溫度 一般為 Ac1+3050℃ 。 ? 使用狀態(tài)下組織 ? 心部： M回 +F ? 表層： M回 +顆粒狀碳化物 +A’(少量 )； F+T(未淬透 ) ? 常用鋼號及用途 ? 低淬透性鋼： ? 20Cr。 用于受力小的耐磨件，如柴油機的活塞銷、凸輪軸等。 活塞銷 (20Cr) 柴油機凸輪軸 ? 中淬透性鋼：20CrMnTi。 ? 用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。 ? 高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA. ? 用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。 增壓柴油機曲軸 汽車變速箱齒輪 調質件（螺桿） ? 調質后使用的鋼種。 ? 性能要求 ? ⑴ 良好的綜合力學性能 . ? ⑵ 良好的淬透性。 四、調質鋼 ? 成分特點 ? ⑴ 中碳： ~%C ? ⑵ 合金元素作用： ? ① 提高淬透性 : Mn、 Si、 Cr、 Ni、 B ? ② 強化鐵素體 : Mn、 Si、 Cr、 Ni ? ③ 細化晶粒 : Ti、 V ? ④ 防止第二類回火脆性 : W、 Mo 調質件（冷卻輪） 破碎機主軸 ? 熱處理及組織特點 ? 調質件的加工工藝路線為：下料 → 鍛造 → 退火 → 粗加工 → 調質 → 精加工 → 裝配 ? 調質目的：獲得良好綜合力學性能 ? 使用狀態(tài)下的組織為： S回 ? 為提高表面耐磨性，調質后可進行表面淬火或氮化。 回火索氏體 調質處理車間 (表面淬火 +低溫回火 )→ 裝配 ① 為表面淬火作組織準備；②獲得最終心部組織 . 表面： M回 ；心部： S回 柴油機凸輪軸 ? 常用鋼號及用途 ? 低淬透性鋼： D0油 30~40mm, 常用 4 40Cr, 用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等。 ? 中淬透性鋼： D0油 ≈40~60mm，常用 40CrNi，用于制造大中型零件。 ? 高淬透性鋼： D0油 60mm, 常用 40CrNiMo, 用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。 合金結構鋼曲軸 單缸汽車曲軸 ? 制造彈簧或類似性能零件的鋼種。 ? 性能要求 ? 彈簧是利用彈性變形儲存能量或緩和沖擊的零件。 ? ⑴ 高的 σs， σs/σb； 高的 σ1； 足夠的韌性 ? ⑵ 高的淬透性 。 五、彈簧鋼 ? 成分特點 ? ⑴ 中高碳： ? 碳素彈簧鋼為 ~%C ? 合金彈簧鋼為 ~%C ? ⑵ 合金元素作用： ? ① 提高淬透性、強化鐵素體： Mn、 Si、 Cr ? ② 提高 ?s/?b： Si ? ③ 細化晶粒： V 汽車彈簧 彈簧絲 ? 熱處理及組織特點 ? ⑴ 冷成型彈簧： 冷拔 → 冷成型 → 定型處理(250~300℃ )。 ? 用于 Φ10mm彈簧。 ? ⑵ 熱成型彈簧： 熱成型 → 淬火 +中溫回火 ? 使用狀態(tài)下的組織： T回 ? 用于大截面彈簧 (Φ10mm) 汽車板簧淬火線 冷卷螺旋壓縮彈簧 ? 彈簧的表面質量 ? 彈簧的表面質量對其壽命影響很大。 ? 提高表面質量的方法 : ? ① 防止表面脫碳； ? ② 避免表面缺陷； ? ③ 進行噴丸處理，使表 面產(chǎn)生壓應力。 板簧噴丸處理示意圖 ? 常用鋼號及用途 ? Si、 Mn彈簧鋼 ，如 65Mn、 60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。 ? Cr、 V彈簧鋼 ，如 50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。 大型熱卷彈簧 汽車板簧 載荷 (頻率達數(shù)萬次 /分 )和摩擦。 ? ⑴ 高而均勻的硬度和耐磨性。 ? ⑵ 高的 ?b和接觸疲勞強度。 ? ⑶ 足夠的韌性、淬透性和耐蝕性 . 六、滾動軸承鋼 ? 用于制造軸承套和滾動體的專用鋼種。 ? 性能要求 ? 軸承工作時 , 承受接觸應力 (達3000~3500MPa)、周期性交變 圓柱滾子軸承 自動調 心球軸承 ? 成分特點 ? ⑴ 高碳： ~%C ? ⑵ 合金元素： 以 Cr為主 ,加入 Mn、 Si。 ? Cr、 Mn、 Si的主要作用是提高淬透性 推力球軸承 滾針軸承 ? Cr還提高耐磨性 （形成合金滲碳體） 和耐蝕性。 ? 當 %Cr時 ,會因 A’增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。 ? 3 、熱處理和組織特點 ? 滾動軸承鋼是過共析鋼。 ? ⑴ 熱處理： 球化退火 +淬火 +低溫回火 ? ⑵ 組織： M回 +顆粒狀碳化物+A’(少量 ) ? 淬火后進行冷處理(60 ~ 80℃ ), 可以減少 A’、穩(wěn)定尺寸 . 軸承生產(chǎn)車間 滾針軸承 滾柱軸承 滾珠軸承 大型軸承 ? 常用鋼號及用途 ? 應用最廣的是 GCr15， 大量用于大中型軸承； ? 大型軸承用 GCr15SiMn。 ? 這類鋼還可用于制造模具 、 量具等 . 向心球軸承 ? 是指在沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊硬化的 高錳鋼 . ? 只有 ZGMn13一個鋼號 . ? 成分特點 ? ⑴ 高碳： ~%C 以保持高耐磨性。 ? ⑵ 高錳： 11~14%Mn 以保證形成奧氏體組織 . 七、 耐磨鋼 高錳鋼鑄件 高錳鋼 ? 熱處理及組織 ? 鑄態(tài)組織為 奧氏體 +碳化物 , 性能硬而脆 . ? 熱處理采用水韌處理。 即將鋼加熱到1100℃ ，使碳化物溶入奧氏體，并進行水淬。 ? 室溫組織為過飽和單相奧氏體。 高錳鋼水韌處理組織 澆鑄高錳鋼件 ? 使用及用途 ? 水韌處理后，韌性高，硬度低 .使用時必須伴隨著壓力和沖擊作用 。 ? 在壓力及沖擊作用下，表面奧氏體迅速 加工硬化 ， 形成馬氏體 并 析出碳化物 ， 使表面硬度提高到 HB500~550，獲得高耐磨性。而心部仍為奧氏體組織 ,具有高耐沖擊能力。 顎式破碎機 挖掘機 ? 高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求耐沖擊的零件。 如拖拉機的履帶板、球磨機襯板、破碎 機牙板、挖掘機鏟齒和鐵路轍岔等 . 履帶 球磨機襯板 挖掘機鏟齒 鐵路轍岔 破碎機牙板 第四節(jié) 工具鋼