第3章机械工程材料 32常用金属材料 321碳素钢 3碳素工具钢 由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性,故工具钢含碳质量分数都在0.7%以上,都是优 质钢和高级优质钢。 牌号:以汉语拼音字母“T后面加阿拉伯数字表示,其数字表示钢中平均含碳质量分数 的 千分之几 例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢,则在牌号后 面标以字母A,如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢。 用途:主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具
第3章 机械工程材料 3.2 常用金属材料 3.2.1 碳素钢 3.碳素工具钢 由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性，故工具钢含碳质量分数都在0.7%以上，都是优 质钢和高级优质钢。 牌号：以汉语拼音字母“T”后面加阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳质量分数 的 千分之几。 例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后 面标以字母A，如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢。 用途：主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具
第3章机械工程材料 32常用金属材料 322合金钢 合金钢:为了改善钢的性能,特意加入其他合金元素的钢。常用的合金元素有硅、锰、铬、 镍、钨、钒、钴、铅、钛和稀土金属等。 1合金钢的分类 (1)按用途分 合金结构钢:主要用于制造重要的机器零件和工程结构件。 合金工具钢:只要用于制造重要的刃具、量具和模具。 特殊性能钢:具有某种特殊物理、化学性能的钢,如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 (2)按所含合金元素总含量分 低合金钢合金元素总含量<5% 中合金钢合金元素总含量5~10% 高合金钢合金元素总含量>10%
第3章 机械工程材料 3.2 常用金属材料 3.2.2 合金钢 合金钢：为了改善钢的性能，特意加入其他合金元素的钢。常用的合金元素有硅、锰、铬、 镍、钨、钒、钴、铅、钛和稀土金属等。 1.合金钢的分类 （1）按用途分 合金结构钢：主要用于制造重要的机器零件和工程结构件。 合金工具钢：只要用于制造重要的刃具、量具和模具。 特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 （2）按所含合金元素总含量分 低合金钢 合金元素总含量＜5% 中合金钢 合金元素总含量5～10% 高合金钢 合金元素总含量＞10%
第3章机械工程材料 32常用金属材料 322合金钢 2合金结构钢 合金结构钢按用途可分为:低合金结构钢和机械制造用钢两大类。 (1)合金结构钢牌号表示方法: 合金结构钢的牌号采用两位数字(表示平均含碳质量分数万分之几)+元素符号(表示钢中 含有主要合金元素)+数字(表示合金元素含量,凡合金元素含量<15%时不标出;如果平 均含量为1.5~2.5%时,则标为2;如果平均含量为25~35%时标为3:以此类推) (2)低合金结构钢 低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢,但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性,具 有良好的焊接性和一定的耐蚀性,因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域
第3章 机械工程材料 3.2 常用金属材料 3.2.2 合金钢 2.合金结构钢 合金结构钢按用途可分为：低合金结构钢和机械制造用钢两大类。 （1）合金结构钢牌号表示方法： 合金结构钢的牌号采用两位数字（表示平均含碳质量分数万分之几）+元素符号（表示钢中 含有主要合金元素）+数字（表示合金元素含量，凡合金元素含量＜1.5%时不标出；如果平 均含量为1.5～2.5%时，则标为2；如果平均含量为2.5～3.5%时标为3；以此类推）。 （2）低合金结构钢 低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢，但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性，具 有良好的焊接性和一定的耐蚀性，因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域
第3章机械工程材料 32常用金属材料 322合金钢 (3)机械制造用钢 ①合金渗碳钢:指用于制造渗碳零件的钢。 合金渗碳钢的含碳质量分数WC=0.10~0.25%,加入合金元素主要有铬(wCr<2%)、镍 (WN<4%)、锰(WM<2%)等,经过渗碳后,再进行淬火+低温回火,从而达到表面 高硬度、高耐磨性和心部高强度并有足够韧性。20CrM是应用最广泛的合金渗碳钢。 ②合金调质钢 合金调质钢:一般指经过调质处理(淬火+高温回火)后使用的合金结构钢,合金调质钢的 基本性能是具有良好的综合力学性能。合金调质钢的含碳质量分数一般在0.25~0.50%之间 主加合金元素有铬、镍、锰、硅等,以增加淬透性,同时还能起固溶强化作用 用途:用于制造重载作用下同时承受冲击载荷作用的一些重要零件。一般的热处理方法是淬 火后高温回火,如果除要求材料具有良好的综合力学性能外还要求表面层有良好的耐磨性, 对调质处理零件还要进行表面淬火及低温回火处理
第3章 机械工程材料 3.2 常用金属材料 3.2.2 合金钢 （3）机械制造用钢 ①合金渗碳钢：指用于制造渗碳零件的钢。 合金渗碳钢的含碳质量分数WC=0.10～0.25%，加入合金元素主要有铬（WCr＜2%）、镍 （WNi＜4%）、锰（WMn＜2%）等，经过渗碳后，再进行淬火+低温回火，从而达到表面 高硬度、高耐磨性和心部高强度并有足够韧性。20CrMnTi是应用最广泛的合金渗碳钢。 ②合金调质钢 合金调质钢：一般指经过调质处理（淬火+高温回火）后使用的合金结构钢，合金调质钢的 基本性能是具有良好的综合力学性能。合金调质钢的含碳质量分数一般在0.25~0.50%之间， 主加合金元素有铬、镍、锰、硅等，以增加淬透性，同时还能起固溶强化作用。 用途：用于制造重载作用下同时承受冲击载荷作用的一些重要零件。一般的热处理方法是淬 火后高温回火，如果除要求材料具有良好的综合力学性能外还要求表面层有良好的耐磨性， 对调质处理零件还要进行表面淬火及低温回火处理
第3章机械工程材料 32常用金属材料 322合金钢 (3)机械制造用钢 ③合金弹簧钢 定义:合金弹簧钢是用于制造各种弹簧的专用合金结构钢 基本性能:是具有高的弹簧极限、高疲劳强度,足够的塑性和韧性,良好的表面质量。 合金弹簧钢的含碳质量分数一般在0.5%-0.7%之间。 用途:合金弹簧钢主要适用于各种机构和仪表、弹性元件。 热处理方法:淬火后进行中温回火处理。 ④滚动轴承钢 定义:滚动轴承钢是制造各种滚动轴承的滚动体和内外套圈的专用钢。 基本性能:是具有高的接触疲劳强度、高硬度和高耐磨性,高的弹性极限和一定的冲击韧 性,并有一定的抗蚀性
第3章 机械工程材料 3.2 常用金属材料 3.2.2 合金钢 （3）机械制造用钢 ③合金弹簧钢 定义：合金弹簧钢是用于制造各种弹簧的专用合金结构钢。 基本性能：是具有高的弹簧极限、高疲劳强度，足够的塑性和韧性，良好的表面质量。 合金弹簧钢的含碳质量分数一般在0. 5%~0.7%之间。 用途：合金弹簧钢主要适用于各种机构和仪表、弹性元件。 热处理方法：淬火后进行中温回火处理。 ④滚动轴承钢 定义：滚动轴承钢是制造各种滚动轴承的滚动体和内外套圈的专用钢。 基本性能：是具有高的接触疲劳强度、高硬度和高耐磨性，高的弹性极限和一定的冲击韧 性，并有一定的抗蚀性