常用结构钢组织观察 常用结构钢组织观察 金属材料专业基础实验

碳钢(carbon steel)的牌号及用途 常用结构钢组织观察 碳钢(carbon steel)的牌号及用途 1．碳素结构钢(carbon structural steel) 　2．优质碳素结构钢(carbon structural steel) 　　3．碳素工具钢(carbon tool steel) 金属材料专业基础实验

1．碳素结构钢(carbon structural steel) 常用结构钢组织观察 1．碳素结构钢(carbon structural steel) 用Q+数字表示，“Q”为屈服点，数字表示屈服点数值。 若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，即S、P含量不同。A、B、C、D质量依次提高。 “F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。 如：Q235A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢，Q235C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。 金属材料专业基础实验

用途: 热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F 钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。 建筑构件 钢桥梁 常用结构钢组织观察 用途: 　　钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。 建筑构件 钢桥梁 钢筋、螺纹钢 热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F 金属材料专业基础实验

热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F 常用结构钢组织观察 热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F 金属材料专业基础实验

2、优质碳素结构钢( carbon structural steel) 常用结构钢组织观察 2、优质碳素结构钢( carbon structural steel) 同时保证钢的化学成分和机械性能。 其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的万分之几。 45钢：表示钢中含碳量为0.45%； 08钢：表示钢中含碳量为0.08%。 优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般都要经过热处理以提高机械性能。 金属材料专业基础实验

用途: 较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 常用结构钢组织观察 用途: 较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 08F  塑性好，冷冲压件 10，20  冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 35，45，40，50  齿轮、轴类 60，65  弹簧 热处理(heat treatment)：渗碳、淬火、回火等。 金属材料专业基础实验

合金结构钢(structural steel) 常用结构钢组织观察 合金结构钢(structural steel) 1．低合金结构钢(structural steel) 　2．渗碳钢(carbon steel) 　　3．调质钢(quenched and tempered steel) 　　　4．弹簧钢(spring steel) 　　　　5．滚动轴承钢(bearing steel) 金属材料专业基础实验

1、低合金结构钢(structural steel) 常用结构钢组织观察 1、低合金结构钢(structural steel) 用途： 主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例如船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等，来替代碳素结构钢。 金属材料专业基础实验

典型钢号及其应用 按σs 分6级（300、350、400、450、500、600 MPa）: ①低强度级别:16Mn 一般工程结构 常用结构钢组织观察 典型钢号及其应用 按σs 分6级（300、350、400、450、500、600 MPa）: ①低强度级别:16Mn 一般工程结构 ②中等强度级别:15MnVN 大型桥梁、锅炉、船舶、焊接结构. ③高强度级别（>500 MN/m2 ）:18MnMoNb 高压锅炉、高压容器 热处理(heat treatment)、组织：热轧空冷，S＋F 金属材料专业基础实验

2、合金渗碳钢（case-hardening steel） 常用结构钢组织观察 2、合金渗碳钢（case-hardening steel） 用途: 渗碳钢常用在受冲击和磨损条件下工作的一些机械零件，如汽车、拖拉机上的变速齿轮、内燃机上的凸轮、活塞销等。 金属材料专业基础实验

典型钢号及其应用 低淬透性（800-1000MPa）: 20Cr 冲击载荷小的耐磨件，如小轴、活塞销、小齿轮。 常用结构钢组织观察 典型钢号及其应用 低淬透性（800-1000MPa）: 20Cr 冲击载荷小的耐磨件，如小轴、活塞销、小齿轮。 中淬透性（1000-1200MPa） : 20CrMnTi 有良好的力学性能和工艺性能，适合高速中载有冲击的耐磨件，如汽车、拖拉机重要齿轮，连轴器。 高淬透性（>1200MPa） : 18Cr2Ni4WA 重载大截面重要耐磨件，如柴油机曲轴、连杆。 金属材料专业基础实验

热处理和组织性能： 合金渗碳钢的热处理工艺 渗碳 → 淬火 → 低温回火 组织 表层：回火M +碳化物+ AR 心部：低C回火M（完全淬透） 常用结构钢组织观察 热处理和组织性能： 合金渗碳钢的热处理工艺 渗碳 → 淬火 → 低温回火 组织 表层：回火M +碳化物+ AR 　　 心部：低C回火M（完全淬透） 低C回火M+T + F（少量）（未淬透） 金属材料专业基础实验

3、合金调质钢（ quenched and tempered steel） 常用结构钢组织观察 3、合金调质钢（ quenched and tempered steel） 用途： 广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓等。 齿轮 曲轴 汽车万向节 连杆 金属材料专业基础实验

典型钢号及其应用 ①低淬透性（油淬临界直径30-40mm）: 40Cr、40MnB 用于制造一般尺寸的重要零件，如齿轮、主轴。 常用结构钢组织观察 典型钢号及其应用 ①低淬透性（油淬临界直径30-40mm）: 40Cr、40MnB 用于制造一般尺寸的重要零件，如齿轮、主轴。 ②中淬透性（油淬临界直径40-60mm）: 35CrMo 用于制造截面尺寸较大零件，如曲轴、连杆。 ③高淬透性（油淬临界直径60-100mm）: 40CrNiMo 用于制造大截面重载重要零件，航空发动机轴、汽轮机主轴和叶轮。 金属材料专业基础实验

调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)。 常用结构钢组织观察 热处理(heat treatment): 调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)。 合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。 对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴），再进行感应加热表面淬火及低温回火，表面组织为回火马氏体。表面硬度可达HRC 55 ～58 。 金属材料专业基础实验

4、弹簧钢(spring steel) 用途： 火车螺旋弹簧 弹簧利用弹性变形吸收能量以缓和振动和冲击，或依靠弹性储存能量来起驱动作用。 常用结构钢组织观察 4、弹簧钢(spring steel) 用途： 弹簧利用弹性变形吸收能量以缓和振动和冲击，或依靠弹性储存能量来起驱动作用。 汽车板簧 火车螺旋弹簧 金属材料专业基础实验

冷轧弹簧：淬火 + 中温回火→ 冷成型→ 去应力→ 喷丸 组织 ：回火T 常用结构钢组织观察 以Si、Mn为主要合金元素的弹簧钢 代表钢种有 65Mn和60Si2Mn等，主要用于汽车、拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。 含Cr、V、W等元素的弹簧钢 代表钢种有50CrVA ，提高钢的高温强度、韧性和热处理工艺性能。这类钢可制作在350 ℃～400 ℃温度下承受重载的较大弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机气门弹簧。 加工、热处理与性能 热轧弹簧：热成型 → 淬火 + 中温回火 → 喷丸 冷轧弹簧：淬火 + 中温回火→ 冷成型→ 去应力→ 喷丸 组织 ：回火T 金属材料专业基础实验

5、滚动轴承钢(bearing steel) 常用结构钢组织观察 5、滚动轴承钢(bearing steel) 用途： 主要制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）、内外套圈等，属专用结构钢。也用于制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件。 滚珠 滚珠轴承 金属材料专业基础实验

典型钢号及其应用 热处理及组织性能 ①Cr轴承钢：GCr15——中小型轴承、冷冲模、量具、丝锥。 ②添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢： 常用结构钢组织观察 典型钢号及其应用 ①Cr轴承钢：GCr15——中小型轴承、冷冲模、量具、丝锥。 ②添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢： GCr15SiMo、GSiMnMoV——制造大型轴承。 热处理及组织性能 球化退火 + 淬火 + 低温回火(硬度为HRC62 ～ 66) 　冷处理，时效处理（120～140℃,10～20h）：稳定尺寸，去应力。 组织 —— 回火M ＋细碳化物＋少量AR 金属材料专业基础实验