常用金属材料精选PPT.ppt

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1、关于常用金属材料第1页，讲稿共116张，创作于星期日第一节 工业用钢n工业用钢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。n碳素钢碳素钢是指含碳量低于是指含碳量低于2.11%2.11%的铁碳合金。的铁碳合金。n合金钢合金钢是指为了提高钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。素所获得的铁基合金。第2页，讲稿共116张，创作于星期日钢的分类及编号钢的分类及编号一、钢的分类一、钢的分类中碳钢中碳钢 0.250.250.6%C0.6%C高碳钢高碳钢 0.6%C0.6%C低碳钢低碳钢 0.25

2、%C0.25%C低合金钢低合金钢 合金元素总量合金元素总量W WMeMe 5%5%中合金钢中合金钢 合金元素总量合金元素总量W WMeMe 5 510%10%高合金钢高合金钢 合金元素总量合金元素总量W WMeMe 10%10%碳素钢碳素钢合金钢合金钢1 1、按化学成分分、按化学成分分 第3页，讲稿共116张，创作于星期日钢钢 类类碳碳 素素 钢钢合合 金金 钢钢P PS SP PS S普通质量钢普通质量钢0.0450.0450.0450.0450.0450.0450.0450.045优质钢优质钢0.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.035高级优质钢高级优质

3、钢0.0300.0300.0300.0300.0250.0250.0250.025特级优质钢特级优质钢0.0250.0250.0200.0200.0250.0250.0150.015n2 2、按冶金质量分、按冶金质量分n钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。n分为分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢普通质量钢、优质钢、高级优质钢和和特级优质钢。特级优质钢。n根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：第4页，讲稿共116张，创作于星期日3 3、按冶炼方法分、按冶炼方法分转炉炼钢转炉炼钢平炉炼钢平炉炼钢平炉钢转平炉钢转炉钢电

4、炉炉钢电炉钢钢 按按 炉炉 别别 分分沸腾钢：沸腾钢：脱氧不充分，浇注时脱氧不充分，浇注时C C与与O O反应发反应发镇静钢：镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低脱氧充分，组织致密，成材率低半镇静钢：半镇静钢：介于前两者之间介于前两者之间生生沸腾。这种钢成材率高，但不致密沸腾。这种钢成材率高，但不致密按脱氧程度分按脱氧程度分特殊镇静钢特殊镇静钢第5页，讲稿共116张，创作于星期日4 4、按金相组织分、按金相组织分珠光体钢珠光体钢贝氏体钢贝氏体钢马氏体钢马氏体钢铁素体钢铁素体钢奥氏体钢奥氏体钢莱氏体钢莱氏体钢 按正火组织分按正火组织分亚共析钢亚共析钢共析钢共析钢 过共析钢过共析钢 按退火组织分按

5、退火组织分电弧炉炼钢电弧炉炼钢第6页，讲稿共116张，创作于星期日5 5、按用途分、按用途分 工程用钢工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆建筑、桥梁、船舶、车辆渗渗 碳碳 钢钢调调 质质 钢钢弹弹 簧簧 钢钢滚动轴承钢滚动轴承钢耐耐 磨磨 钢钢机器用钢机器用钢结结 构构 钢钢刃具钢刃具钢模具钢模具钢量具钢量具钢工工 具具 钢钢不锈钢不锈钢耐热钢耐热钢特特 殊殊 性能钢性能钢挤压模具挤压模具第7页，讲稿共116张，创作于星期日n 强化铁素体，提高钢的强度和硬度；强化铁素体，提高钢的强度和硬度；n钢中的常存元素一般是指钢中的常存元素一般是指MnMn、SiSi、P P、S S。是由原料带入。是由原料带入

6、或脱氧残留的元素。或脱氧残留的元素。n 消除硫的有害作用。消除硫的有害作用。n具有一定的脱氧能力，降低钢的脆性。具有一定的脱氧能力，降低钢的脆性。n1 1、MnMn是有益元素，是有益元素，其作用是：其作用是：一、杂质元素对钢性能的影响一、杂质元素对钢性能的影响第8页，讲稿共116张，创作于星期日n 强化铁素体；强化铁素体；n2 2、SiSi：0.4%0.4%时是有益元素。时是有益元素。作用为：作用为：合金晶界的低熔点硫化物共晶合金晶界的低熔点硫化物共晶n 增加钢液流动性。增加钢液流动性。n3 3、S S：是有害元素。：是有害元素。n常以常以FeSFeS形式存在。易与形式存在。易与FeFe在晶界

7、上形成低熔点共晶在晶界上形成低熔点共晶(985985)，热加工时，热加工时(1150115012001200)，由于其熔化而，由于其熔化而导致开裂，称导致开裂，称热脆性。热脆性。n钢中的硫应控制在钢中的硫应控制在0.045%0.045%以下。以下。第9页，讲稿共116张，创作于星期日nMnMn可消除硫的有害作用可消除硫的有害作用,钢中的钢中的MnSMnS夹杂夹杂比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆性于冷脆性于19381938年冬发生断裂坠入河中年冬发生断裂坠入河中 nFeS+Mn Fe+MnSFeS+Mn Fe+MnS，nMnSMnS熔点高熔点高(1620162

8、0)。n4 4、P P：也是有害元素。：也是有害元素。n能全部溶入铁素体中，使钢能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，在常温下硬度提高，塑性、塑性、韧性急剧下降，韧性急剧下降，称称冷脆性。冷脆性。nP P一般控制在一般控制在0.045%0.045%以下。以下。第10页，讲稿共116张，创作于星期日n5 5、气体元素气体元素钢中钢中TiNTiN夹杂夹杂钢中氧化物夹杂钢中氧化物夹杂n N N：室温下室温下N N在铁素体中溶解度在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和很低，钢中过饱和N N在常温放置过在常温放置过程中以程中以FeNFeN、FeFe4 4N N形式析出使钢变形式析出使钢变脆脆,称称时效脆化

9、。时效脆化。n加加TiTi、V V、AlAl等元素可使等元素可使N N固定，固定，消除时效倾向。消除时效倾向。n O O：氧在钢中以氧化物的形式存氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源。易成为疲劳裂纹源。第11页，讲稿共116张，创作于星期日n H H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起态溶解时，降低韧性，引起氢脆氢脆。钢中白点钢中白点钢中白点钢中白点钢的氢脆断口钢的氢脆断口钢的氢脆断口钢的氢脆断口n当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成

10、当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。第12页，讲稿共116张，创作于星期日焦焦炭炭铁铁矿矿石石石石灰灰石石高高 炉炉 炼炼 铁铁炼炼 钢钢 生生 铁铁炼炼 钢钢铸铸 钢钢 锭锭铸造生铁铸造生铁铸造铸造轧制轧制各种型材各种型材锻件锻件锻造锻造铸铸钢钢冷冷冲冲压压热热处处理理切削切削加工加工机机 械械 产产 品品锻锻造造冶炼厂冶炼厂机械厂机械厂钢铁生产加工过程概略图钢铁生产加工过程概略图第13页，讲稿共116张，创作于星期日二、碳素钢的牌号和用途二、碳素钢的牌号和用途1)、普通碳素结构钢碳素结构钢螺纹钢螺纹钢螺纹钢

11、螺纹钢圆钢圆钢圆钢圆钢 用用“符号数字符号数字”表示表示 例：例：Q235屈服强度屈服强度汉语拼音汉语拼音字头字头表示该钢的屈服强度表示该钢的屈服强度值不小于值不小于235MPa235MPa第14页，讲稿共116张，创作于星期日第15页，讲稿共116张，创作于星期日n普通碳素结构钢普通碳素结构钢化学成分特点化学成分特点低碳：低碳：0.4%C,P147J/cm2；无无磁性。磁性。使用：使用：表层，加工硬化；心部，高塑韧性。铁路道岔、表层，加工硬化；心部，高塑韧性。铁路道岔、挖掘机、坦克的履带、防弹板、保险箱等；吸料器的挖掘机、坦克的履带、防弹板、保险箱等；吸料器的电磁铁罩。电磁铁罩。第61页，讲

12、稿共116张，创作于星期日按用途分为按用途分为:刃具钢刃具钢模具钢模具钢量具钢量具钢模模具具刃具刃具刃具刃具量具量具量具量具（三）合金工具钢（三）合金工具钢第62页，讲稿共116张，创作于星期日（三）合金工具钢（三）合金工具钢n牌号牌号 :合金元素及含量合金元素及含量千分之几的含碳量千分之几的含碳量 9 Si Cr W18 Cr4 V第63页，讲稿共116张，创作于星期日1 1、合金刃具钢、合金刃具钢 刃具钢是制造各种车刀、铣刀、钻头等切削工具的金属材料。刃具钢是制造各种车刀、铣刀、钻头等切削工具的金属材料。刃具钢的性能要求：刃具钢的性能要求：高的硬度和耐磨性。高的硬度和耐磨性。HRCHRC6

13、060。高的热硬性（红硬性）。高的热硬性（红硬性）。热硬性：热硬性：刃具在高温下保持高硬度的能力。刃具在高温下保持高硬度的能力。足够的塑性和韧性。足够的塑性和韧性。刃具钢的成分特点：刃具钢的成分特点：高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。耐磨性。合金元素：提高淬透性的元素合金元素：提高淬透性的元素CrCr、NiNi、MnMn、SiSi等；等；提高热硬性的元素提高热硬性的元素W W、MoMo、V V、CoCo等。等。第64页，讲稿共116张，创作于星期日n低合金工具钢低合金工具钢 化学成分特点化学成分特点 高碳：高碳：0.750.

14、751.5%1.5%；合金元素：合金元素：CrCr、MnMn、SiSi、W W、V V等。等。高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐磨高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐磨性和热硬性。性和热硬性。典型钢号典型钢号 9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn 第65页，讲稿共116张，创作于星期日n低合金工具钢低合金工具钢 化学成分特点化学成分特点 高碳：高碳：0.750.751.5%1.5%；合金元素：合金元素：CrCr、MnMn、SiSi、W W、V V等。等。高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐高的含碳量保证高硬度及形成足够的碳化物，提高耐磨性和热硬性。磨性和热

15、硬性。典型钢号典型钢号 9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn 第66页，讲稿共116张，创作于星期日n低合金工具钢低合金工具钢 热处理特点热处理特点 预备热处理：预备热处理：球化退火球化退火 最终热处理：最终热处理：淬火淬火（830830860860 C C）低温回火低温回火（180180200200 C C）。）。组织和性能组织和性能 组织：组织：M M回回k kA A，硬度：硬度：HRCHRC61616363。应用应用 丝锥、板牙、钻头、铰刀等。丝锥、板牙、钻头、铰刀等。第67页，讲稿共116张，创作于星期日刃具刃具丝锥丝锥第68页，讲稿共116张，创作于星期日刃具刃具板牙板牙第69

16、页，讲稿共116张，创作于星期日刃具刃具铰刀铰刀第70页，讲稿共116张，创作于星期日n高速钢高速钢 化学成分特点化学成分特点 高碳：高碳：0.700.701.6%1.6%；合金元素：合金元素：W W、MoMo、CrCr、V V、CoCo等。等。高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高热硬性。高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高热硬性。典型钢号典型钢号 W18Cr4VW18Cr4V第71页，讲稿共116张，创作于星期日n高速钢高速钢 热处理特点热处理特点 锻造锻造 等温退火等温退火 淬火淬火（12801280 C C）回火回火（560560 C C，3 3次）。次）。组织和性能组织和性能 组织：组

17、织：M M回回k kA A，硬度：硬度：HRCHRC6262。应用应用 高速车刀、拉刀、钻头等。高速车刀、拉刀、钻头等。使大块的碳化物破碎使大块的碳化物破碎等同于球化退火等同于球化退火消除消除A，产生二次硬化，产生二次硬化第72页，讲稿共116张，创作于星期日刃具刃具拉刀拉刀第73页，讲稿共116张，创作于星期日W18Cr4VW18Cr4V钢的铸态组织钢的铸态组织（组织中含有大量（组织中含有大量“鱼骨鱼骨”状碳化物）状碳化物）W18Cr4VW18Cr4V钢的退火组织钢的退火组织（碳化物基本上呈颗粒状）（碳化物基本上呈颗粒状）第74页，讲稿共116张，创作于星期日W18Cr4VW18Cr4V钢的

18、淬火组织钢的淬火组织M Mk kA A W18Cr4VW18Cr4V钢的回火组织钢的回火组织M M回回k kA A(少量少量)第75页，讲稿共116张，创作于星期日2 2、模具钢、模具钢 模具钢是制造各种模具钢是制造各种冲模冲模、挤压模挤压模、锤锻模锤锻模等模具的金等模具的金属材料。属材料。根据模具的工作条件，模具钢分为根据模具的工作条件，模具钢分为冷作模具钢冷作模具钢和和热作模具钢热作模具钢两类。两类。第76页，讲稿共116张，创作于星期日2 2、合金模具钢、合金模具钢模具钢的性能要求：模具钢的性能要求：冷作模具钢冷作模具钢 高的硬度和耐磨性。高的硬度和耐磨性。HRC58HRC586060。

19、高的强度和足够的韧性。高的强度和足够的韧性。良好的工艺性能。良好的工艺性能。热处理变形小、淬透性高。热处理变形小、淬透性高。热作模具钢热作模具钢 良好的综合力学性能。良好的综合力学性能。高的高温强度、良好的韧性。高的高温强度、良好的韧性。良好的抗热疲劳性能和热磨损性能。良好的抗热疲劳性能和热磨损性能。良好的抗氧化和耐腐蚀性能。良好的抗氧化和耐腐蚀性能。第77页，讲稿共116张，创作于星期日模具钢的成分特点：模具钢的成分特点：冷作模具钢冷作模具钢 高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。合金元素：合金元素：CrCr、MoMo

20、、V V、W W等，提高淬透性、细化晶粒。等，提高淬透性、细化晶粒。热作模具钢热作模具钢 中碳：以保证良好的综合力学性能。中碳：以保证良好的综合力学性能。合金元素：合金元素：CrCr、NiNi、MnMn、W W、MoMo、V V等。等。CrCr、NiNi、MnMn、MoMo提高淬透性；提高淬透性；CrCr、MoMo提高回火抗力；提高回火抗力；CrCr、W W、MoMo缩小缩小 区，提高区，提高A A1 1温度，提高抗冷热疲劳性能。温度，提高抗冷热疲劳性能。第78页，讲稿共116张，创作于星期日n冷作模具钢冷作模具钢 化学成分特点化学成分特点高碳：高碳：1.41.42.3%2.3%；合金元素：合

21、金元素：CrCr、MoMo、V V、W W等。等。高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高硬度及高的含碳量保证形成足够的碳化物，提高硬度及耐磨性。耐磨性。典型钢号典型钢号 碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬的碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬的Cr12Cr12型模具钢。型模具钢。Cr12MoV Cr12MoV（Cr12Cr12型模具钢）型模具钢）第79页，讲稿共116张，创作于星期日n冷作模具钢冷作模具钢 热处理特点热处理特点 预备热处理：预备热处理：球化退火球化退火（850850870870 C C）最终热处理：最终热处理：淬火淬火（98098010301030 C C）低温回火低温回火（160

22、160180180 C C）。）。组织和性能组织和性能 组织：组织：M M回回k kA A，硬度：硬度：HRCHRC61616363。应用应用 冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。第80页，讲稿共116张，创作于星期日汽车冲压模具汽车冲压模具汽车外板冷冲模汽车外板冷冲模第81页，讲稿共116张，创作于星期日模具模具拉丝模拉丝模第82页，讲稿共116张，创作于星期日n热作模具钢热作模具钢 化学成分特点化学成分特点中碳：中碳：0.50.50.6%0.6%；合金元素：合金元素：CrCr、NiNi、MnMn、W W、MoMo、V V等。等。典型钢号典型钢号热锻模：热锻模：5CrMn

23、Mo5CrMnMo 热处理：热处理：完全退火完全退火 淬火淬火（820820850850 C C）中温回火或高温回火。中温回火或高温回火。组织：组织：T T回回或或S S回回。热挤压模或压铸模：热挤压模或压铸模：3Cr2W8V3Cr2W8V 热处理：热处理：球化退火球化退火 淬火淬火(1050(105011501150 C)C)回火回火(550(550 C,2C,23 3次次)。组织：组织：M M回回k kA A，硬度：硬度：HRCHRC49495555。应用应用 热锻模、热锻模、热挤压模、压铸模热挤压模、压铸模等。等。第83页，讲稿共116张，创作于星期日汽车四缸压铸模汽车四缸压铸模第84页

24、，讲稿共116张，创作于星期日3 3、合金量具钢、合金量具钢量具钢是制造计量工件尺寸的工具的金属材料。量具钢是制造计量工件尺寸的工具的金属材料。量具钢的性能要求：量具钢的性能要求：保持尺寸精度（或尺寸稳定性）是量具最基本的性能要求。保持尺寸精度（或尺寸稳定性）是量具最基本的性能要求。高的硬度和耐磨性。高的硬度和耐磨性。585864HRC64HRC。高的组织稳定性。高的组织稳定性。尽量减少残余奥氏体量。尽量减少残余奥氏体量。良好的耐腐蚀性。良好的耐腐蚀性。量具钢的成分特点：量具钢的成分特点：高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐磨性。高碳：以保证高的硬度，并形成足够多的碳化物以提高耐

25、磨性。合金元素：合金元素：CrCr、MnMn、W W等，提高淬透性、耐磨性。等，提高淬透性、耐磨性。第85页，讲稿共116张，创作于星期日n量具钢量具钢 化学成分特点化学成分特点 高碳：高碳：0.90.91.5%1.5%；合金元素：合金元素：CrCr、MnMn、W W等。等。高的含碳量保证形成足够的合金碳化物提高硬度及耐高的含碳量保证形成足够的合金碳化物提高硬度及耐磨性。磨性。典型钢号典型钢号 低合金工具钢：低合金工具钢：CrWMnCrWMn、GCr15GCr15 碳素工具钢：碳素工具钢：T10T10、T12T12 第86页，讲稿共116张，创作于星期日n量具钢量具钢 热处理特点热处理特点 球

26、化退火球化退火淬火淬火冷处理冷处理长时间低温回火长时间低温回火人工时效人工时效 组织和性能组织和性能 组织：组织：M M回回k kA A(少量少量)，硬度：硬度：HRCHRC58586464。应用应用 游标卡尺、千分尺、直尺、塞尺、块规等。游标卡尺、千分尺、直尺、塞尺、块规等。淬火后继续冷至淬火后继续冷至70708080 C C，减少，减少AA提高钢的组织稳定性提高钢的组织稳定性低温回火后在低温回火后在120120130130 C C长时间保温，进一步稳定尺寸长时间保温，进一步稳定尺寸第87页，讲稿共116张，创作于星期日图图 CrWMnCrWMn钢制量具的热处理工艺钢制量具的热处理工艺球化退

27、火球化退火淬火淬火冷处理冷处理长时间低温回火长时间低温回火人工时效人工时效第88页，讲稿共116张，创作于星期日量具量具千分尺千分尺第89页，讲稿共116张，创作于星期日量具量具塞尺塞尺第90页，讲稿共116张，创作于星期日量具量具块规块规第91页，讲稿共116张，创作于星期日一、不锈钢一、不锈钢 不锈钢是能抵抗大气或酸等化学介质不锈钢是能抵抗大气或酸等化学介质腐蚀的钢种。腐蚀的钢种。不锈钢又称不锈耐酸钢不锈钢又称不锈耐酸钢。金属腐蚀的形式：金属腐蚀的形式：化学腐蚀化学腐蚀 是金属与介质直接发生化学作用的结果，是金属与介质直接发生化学作用的结果，如氧化。如氧化。电化学腐蚀电化学腐蚀 是金属在电

28、解质中由于形成原电池而是金属在电解质中由于形成原电池而引起的腐蚀。引起的腐蚀。电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。（四）特殊钢（四）特殊钢化化工工管管道道的的腐腐蚀蚀裂解管内裂解管内壁的高温壁的高温腐蚀减薄腐蚀减薄第92页，讲稿共116张，创作于星期日FeFeCuCu原电池原理图原电池原理图H H2 2SOSO4 4水溶液水溶液FeFeCuCuH H2 2e eFeFe2+2+合金中的原电池：合金中的原电池：在合金中，由于组成合金的相不同，在合金中，由于组成合金的相不同，而不同相的电极电位有高有低，因此而不同相的电极电位有高有低，因此就会形成无数个原电池。就会形成无

29、数个原电池。例如：例如：钢中的珠光体，由钢中的珠光体，由F F和和FeFe3 3C C组成，组成，F F的电极电位低，为阳极，的电极电位低，为阳极，FeFe3 3C C的电极电的电极电位高，为阴极，如果钢的表面覆盖了酸性位高，为阴极，如果钢的表面覆盖了酸性介质（如酸雨），则作为阳极的介质（如酸雨），则作为阳极的F F（钢的（钢的基体）就会被腐蚀掉，从而造成钢的基体）就会被腐蚀掉，从而造成钢的腐蚀。腐蚀。第93页，讲稿共116张，创作于星期日防止金属电化学腐蚀的措施：防止金属电化学腐蚀的措施：n 室温下获得单相组织室温下获得单相组织例如：例如：加入加入24%Ni24%Ni，室温下可获得单相奥氏体

30、组织。，室温下可获得单相奥氏体组织。n 提高金属基体的电极电位提高金属基体的电极电位例如：例如：加入加入13%Cr13%Cr，FeFe的电极电位从的电极电位从0.56V0.56V跃增至跃增至0.2V0.2V。n 金属表面形成钝化膜金属表面形成钝化膜例如：例如：加入加入CrCr、AlAl、SiSi可在金属的表面形成致密的氧化膜，将金可在金属的表面形成致密的氧化膜，将金属与介质分隔开。属与介质分隔开。第94页，讲稿共116张，创作于星期日n铁素体不锈钢铁素体不锈钢 化学成分特点化学成分特点 高铬低碳：碳含量：高铬低碳：碳含量：0.150.15，铬含量：铬含量：121230%30%。典型钢号典型钢号

31、 Cr17Cr17型：型：1Cr171Cr17 随随Cr%Cr%的的增加，基体电极电位提高，并在室温获得单相增加，基体电极电位提高，并在室温获得单相F F。第95页，讲稿共116张，创作于星期日n铁素体不锈钢铁素体不锈钢 热处理特点及组织热处理特点及组织 铁素体不锈钢在加热、冷却时不发生组织转变，组织铁素体不锈钢在加热、冷却时不发生组织转变，组织始终为始终为F F，因此不能通过热处理进行强化。，因此不能通过热处理进行强化。铁素体不锈钢可采用冷塑性变形，通过加工硬化提高铁素体不锈钢可采用冷塑性变形，通过加工硬化提高强度。强度。应用应用 硝酸、氮肥、磷酸工业中的耐蚀零件。硝酸、氮肥、磷酸工业中的耐

32、蚀零件。第96页，讲稿共116张，创作于星期日合成氨厂合成氨厂合成氨厂合成氨厂硝酸生产装置硝酸生产装置铁素体不铁素体不锈钢制品锈钢制品n广泛用于硝酸和氮肥工业的广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。耐蚀件。第97页，讲稿共116张，创作于星期日1Cr17削片刀削片刀铁素体不锈钢水加热器铁素体不锈钢水加热器铁素体不锈钢水加热器铁素体不锈钢水加热器第98页，讲稿共116张，创作于星期日n马氏体不锈钢马氏体不锈钢 化学成分特点化学成分特点 碳含量：碳含量：0.10.10.45%0.45%；铬含量：铬含量：121214%14%典型钢号典型钢号 Cr13Cr13型：型：1Cr131Cr13、2Cr132Cr1

33、3、3Cr133Cr13、4Cr134Cr13 随随C%C%的增加，强度、硬度增大，但耐腐蚀性降低。的增加，强度、硬度增大，但耐腐蚀性降低。第99页，讲稿共116张，创作于星期日n马氏体不锈钢马氏体不锈钢 热处理特点及组织热处理特点及组织 预备热处理：预备热处理：完全退火或高温回火。完全退火或高温回火。最终热处理：最终热处理：淬火淬火（1000100011001100 C C）回火。回火。对对1Cr131Cr13、2Cr132Cr13：高温回火高温回火（600600700700 C C），），组织：组织：S S回回。对对3Cr133Cr13、4Cr134Cr13：低温回火低温回火（200200

34、300300 C C），），组织：组织：M M回回。应用应用 1Cr131Cr13、2Cr132Cr13：汽轮机叶片、水压机阀等汽轮机叶片、水压机阀等。3Cr133Cr13、4Cr134Cr13：医用手术刀、耐蚀弹簧等医用手术刀、耐蚀弹簧等。第100页，讲稿共116张，创作于星期日n1Cr131Cr13、2Cr132Cr13用于要求塑韧性较用于要求塑韧性较高的耐蚀件，如汽高的耐蚀件，如汽轮机叶片等轮机叶片等.汽轮机叶片汽轮机叶片透平转轮透平转轮第101页，讲稿共116张，创作于星期日n3Cr13、4Cr13医疗器械医疗器械不锈钢刀不锈钢刀n用于要求耐蚀、耐磨件，医疗用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器

35、械、量具等。器械、量具等。第102页，讲稿共116张，创作于星期日n3 3、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢 主要是主要是18-818-8（18Cr-8Ni18Cr-8Ni）型不锈钢。低碳高铬。）型不锈钢。低碳高铬。性性能能特特点点：具具有有良良好好的的耐耐蚀蚀性性，冷冷热热加加工工性性及及可焊性。高的塑韧性可焊性。高的塑韧性,无磁性。无磁性。热热处处理理：采采用用固固溶溶处处理理。即即加加热热到到11001100使使碳碳化物溶解后水冷。化物溶解后水冷。组织为单相奥氏体组织为单相奥氏体。第103页，讲稿共116张，创作于星期日n3 3、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢常用钢种常用钢种 为为1Cr18Ni9

36、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti，广广泛泛用用于于化化工工设设备备及管道及管道.应力腐蚀应力腐蚀 奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢易易发发生生应应力力腐腐蚀蚀。即即在在特特定定合合金金-环环境境体体系系中中，应应力力与与腐腐蚀蚀共共同同作作用用引引起起的的破破坏坏。应应力力腐腐蚀蚀易易在在含含ClCl的的介介质质中中发发生生，裂裂纹纹为为树树枝枝状。状。第104页，讲稿共116张，创作于星期日n常用钢种常用钢种反应釜反应釜(316L)大型化工储罐大型化工储罐(304)热交换器热交换器(316L)n为为1Cr18Ni91Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Tin

37、广泛用于化工设备及管道。广泛用于化工设备及管道。第105页，讲稿共116张，创作于星期日n 应力腐蚀应力腐蚀发发生生应应力力腐腐蚀蚀奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢管管道道内内壁壁应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹n奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即即在特定合金在特定合金-环境体环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易。应力腐蚀易在含在含ClCl的介质中发生，裂纹为树枝状。的介质中发生，裂纹为树枝状。第106页，讲稿共116张，创作于星期日二二.耐热钢耐热钢 耐热钢是指在高温下具有一定强度和抗氧化、耐耐热钢是指在高温下具有一定强度和抗氧化、耐

38、腐蚀能力的钢种。腐蚀能力的钢种。耐热性的两层涵义：耐热性的两层涵义：热稳定性热稳定性 表现为金属在高温下的抗氧化能力，即高温抗氧化性。表现为金属在高温下的抗氧化能力，即高温抗氧化性。热强性热强性 表现为金属在高温下具有高的强度，即高温强度。表现为金属在高温下具有高的强度，即高温强度。第107页，讲稿共116张，创作于星期日气轮机叶片气轮机叶片飞机发动机飞机发动机过热器过热器第108页，讲稿共116张，创作于星期日n珠光体耐热钢珠光体耐热钢 典型钢号：典型钢号：12Cr1MoV12Cr1MoV，工作温度：，工作温度：350350550550 C C 热处理：热处理：正火正火（9509501050

39、1050 C C）高温回火高温回火（600600750750 C C）。组织：组织：P+FP+F 应用：应用：锅炉管等。锅炉管等。第109页，讲稿共116张，创作于星期日n600600以下的锅炉以下的锅炉零件零件,压力容器，压力容器，热交换器等。热交换器等。烟管式锅烟管式锅炉炉锅炉管锅炉管n（1 1）珠光体耐热钢）珠光体耐热钢第110页，讲稿共116张，创作于星期日n马氏体耐热钢马氏体耐热钢 典型钢号：典型钢号：1Cr131Cr13、2Cr132Cr13，工作温度：，工作温度：550550600600 C C 热处理：热处理：淬火淬火（10001000 C C）高温回火高温回火（6006007

40、00700 C C）。组织：组织：S S回回 应用：应用：内燃机叶片、排气阀内燃机叶片、排气阀等。等。第111页，讲稿共116张，创作于星期日n（2 2）马氏体耐热钢）马氏体耐热钢汽轮机叶片汽轮机叶片n1Cr131Cr13、1Cr11MoV1Cr11MoV用于用于550550以下汽轮机叶片；以下汽轮机叶片；汽车阀门汽车阀门锅炉安全泄压锅炉安全泄压阀阀(2Cr13)n4Cr9Si24Cr9Si2是汽车阀门用钢。是汽车阀门用钢。第112页，讲稿共116张，创作于星期日n奥氏体耐热钢奥氏体耐热钢 典型钢号：典型钢号：1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti，工作温度：，工作温度：6006007007

41、00 C C 热处理：热处理：固溶处理固溶处理（1050105011501150 C C水冷）水冷）。组织：组织：A A 应用：应用：汽轮机叶片、内燃机排气阀汽轮机叶片、内燃机排气阀等。等。第113页，讲稿共116张，创作于星期日过热器管排过热器管排过热器集箱过热器集箱n(3)(3)、奥氏体耐热钢、奥氏体耐热钢n最典型钢号是最典型钢号是1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti。第114页，讲稿共116张，创作于星期日钢钢 号号钢钢 种种合金元素的主要作用合金元素的主要作用热处理特点热处理特点使用状态下组织使用状态下组织Q345Q345低合金高强度低合金高强度结构钢结构钢Mn:Mn:强化强化F

42、F，增加，增加P P量，降低量，降低冷脆转变温度冷脆转变温度热轧空冷热轧空冷F+PF+P65Mn65Mn弹簧钢弹簧钢Mn:Mn:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F F淬火淬火+中温回火中温回火T T回回ZGMn13ZGMn13耐磨钢耐磨钢Mn:Mn:获得单相获得单相A A组织组织水韧处理水韧处理表表:M+:M+碳化物碳化物 心心:A:A20Cr20Cr渗碳钢渗碳钢Cr:Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F F渗碳渗碳+淬火淬火+低温低温回火回火表表:M:M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A+A心心:M:M回回+F+F40Cr40Cr调质钢调质钢Cr:Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F

43、 F调质处理调质处理S S回回9SiCr9SiCr低合金工具钢低合金工具钢Cr:Cr:提高淬透性提高淬透性淬火淬火+低温回火低温回火M M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A+A (少量少量)GCr15GCr15滚动轴承钢滚动轴承钢Cr:Cr:提高淬透性，耐磨性、提高淬透性，耐磨性、耐蚀性耐蚀性淬火淬火+低温回火低温回火M M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A+A (少量少量)1Cr131Cr13马氏体不锈钢马氏体不锈钢Cr:Cr:提高耐蚀性提高耐蚀性淬火淬火+高温回火高温回火S S回回5CrNiMo5CrNiMo热作模具钢热作模具钢CrCr、Ni:Ni:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F F淬

44、火淬火+高温回火高温回火S S回回Mo:Mo:防止高温回火脆性防止高温回火脆性Cr12MoVCr12MoV冷作模具钢冷作模具钢Mo:Mo:细化晶粒，提高耐磨性细化晶粒，提高耐磨性淬火淬火+低温回火低温回火M M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A+A (少量少量)W18Cr4VW18Cr4V高速钢高速钢V:V:提高耐磨性、热硬性提高耐磨性、热硬性淬火淬火+低温回火低温回火M M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A+A (少量少量)1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti不锈钢不锈钢Ti:Ti:防止晶间腐蚀防止晶间腐蚀固溶处理固溶处理A A第115页，讲稿共116张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第116页，讲稿共116张，创作于星期日