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工業用鋼——碳素工具鋼、合金鋼
碳素工具鋼的化學成分
碳(tan)素工具鋼的(de)(de)碳(tan)質量(liang)分數(shu)(shu)在(zai)0.65%~1.35%之間,鋼號用(yong)平(ping)均碳(tan)質量(liang)分數(shu)(shu)的(de)(de)千分數(shu)(shu)的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)表示,數(shu)(shu)字(zi)(zi)之前冠以“T”(“碳(tan)”的(de)(de)漢語(yu)拼音字(zi)(zi)頭)。
例(li)如,T9表(biao)示(shi)碳(tan)質量分數為0.9%(即千分之九)的碳(tan)素工具鋼(gang)。
碳素工具鋼均(jun)為優質(zhi)鋼,若含(han)硫、磷更低(di),則為高級(ji)(ji)優質(zhi)鋼,則在鋼號后(hou)標(biao)注(zhu)“A”字。例如,T12A表示(shi)碳質(zhi)量分數為1.2%的高級(ji)(ji)優質(zhi)碳素工具鋼。
碳素工(gong)具鋼用來制造各(ge)種刃具、量具、模(mo)具等。
常用碳素工具鋼
●T7、T8
硬(ying)度(du)較高、韌性較高,可制造沖頭(tou)、鑿子(zi)、錘子(zi)等工(gong)具。
●T9、T10、T11
硬度高,韌性適中,可制造鉆頭、刨刀(dao)、絲錐、手鋸條等刃具及(ji)冷作模具等。
●T12、T13
硬度很高,韌(ren)性較低,可制作(zuo)銼刀、刮刀等(deng)刃具及量規、樣套(tao)等(deng)量具。
重要提示:碳素工具鋼使用前都要進行熱處理(淬火 + 低溫回火)。
合金鋼概述
概述 隨著(zhu)科學(xue)技術和(he)工業的(de)發展(zhan),對材料提出了更(geng)高的(de)要求,如更(geng)高的(de)強度,抗高溫(wen)(wen)、高壓、低溫(wen)(wen),耐腐蝕(shi)、磨損以及其它(ta)特(te)殊物理、化學(xue)性能的(de)要求。碳鋼已不(bu)能完(wan)全(quan)滿足要求。
提(ti)示:為了提(ti)高鋼(gang)的(de)性(xing)能(neng),在鐵(tie)碳合金中特意加入合金元素,所獲得的(de)鋼(gang)種稱(cheng)為合金鋼(gang)。
碳鋼在性(xing)能上(shang)主要(yao)有(you)以下(xia)幾方面的不足:
(1) 淬(cui)透性低
一般情況下,碳鋼水淬的最大淬透直徑(jing)只10mm~20mm。
(2) 強度和(he)屈強比較低(di)
普通(tong)碳(tan)鋼(gang)Q235鋼(gang)的(de)σs為235 MPa
低(di)合金結構(gou)鋼Q345 (16Mn)的σs則為360 MPa以上
40鋼的σs /σb僅為(wei)0.43
合金鋼35CrNi3Mo的σs /σb高(gao)達0.74
(3) 回火(huo)穩定性差
碳鋼在進行調質處理時(shi)(shi),為(wei)了(le)保證(zheng)較(jiao)高的(de)強度需采用較(jiao)低的(de)回火溫度,這(zhe)樣(yang)鋼的(de)韌性(xing)就偏低;為(wei)了(le)保證(zheng)較(jiao)好的(de)韌性(xing),采用高的(de)回火溫度時(shi)(shi)強度又偏低,所以(yi)碳鋼的(de)綜合機械(xie)性(xing)能水平不(bu)高。
(4) 不能(neng)滿(man)足特殊(shu)性能(neng)的要求
碳鋼在抗氧化、耐(nai)蝕、耐(nai)熱、耐(nai)低溫、耐(nai)磨損(sun)以及特殊電磁性(xing)等方面往往較差(cha),不能(neng)滿(man)足特殊使用性(xing)能(neng)的(de)需求。
重要提示
碳(tan)鋼不能(neng)完(wan)全滿足科學技術(shu)和(he)工業(ye)的(de)發展要求。為了提高(gao)鋼的(de)性能(neng),在(zai)鐵碳(tan)合金(jin)中特意加入合金(jin)元素,所(suo)獲得的(de)鋼種稱為合金(jin)鋼。
合金鋼的分類
1. 按合金元素含(han)量(liang)多少(shao)分類:
●低合金鋼(合金元(yuan)素總(zong)量低于5 %)
●中合金(jin)鋼(gang)(合金(jin)元素(su)總(zong)量為5 %~10 %)
●高合(he)金鋼(合(he)金元素(su)總量高于10 %)
2.按所含(han)的主要合金元素分類:
●鉻鋼(gang)(Cr-Fe-C)
●鉻(ge)鎳鋼(gang)(Cr-Ni-Fe-C)
●錳鋼(Mn-Fe-C)
●硅錳鋼(gang)(Si-Mn-Fe-C)
3. 按小試樣正火或(huo)鑄(zhu)態組織分類:
●珠光(guang)體鋼
●馬氏體鋼
●鐵素(su)體鋼
●奧氏體鋼
●萊氏(shi)體鋼
4.按用(yong)途分類:
●合(he)金結構鋼
●合金(jin)工具鋼
●特殊性能鋼
合金鋼的(de)編號
鋼號(hao): 兩位數字 + n(元(yuan)素符號(hao) + 數字)
鋼號: 一位(wei)數(shu)字(或無數(shu)字)+ n(元素符號 + 數(shu)字)
牌號首部用數(shu)字(zi)標明碳質量分數(shu)。
結構鋼以萬分之一為單(dan)位(wei)的數字(兩位(wei)數);
工(gong)具鋼和特殊性能鋼以千(qian)分之一為(wei)單位的數字(一位數)來(lai)表示碳質(zhi)量(liang)分數,而工(gong)具鋼的碳質(zhi)量(liang)分數超(chao)過1%時,碳質(zhi)量(liang)分數不標(biao)出。
w在(zai)表(biao)明碳質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)數(shu)(shu)字之后,用元素的化學符號(hao)表(biao)明鋼中主要合(he)金元素,質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)由其后面的數(shu)(shu)字標明,平均(jun)質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)少(shao)于(yu)1.5%時不標數(shu)(shu), 平均(jun)質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)為1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……時,相應(ying)地標以2、3……。
●合金結構(gou)鋼40Cr 平(ping)均碳(tan)質量(liang)分數為0.40%,主要合金元(yuan)素Cr的質量(liang)分數在1.5%以下。
合金(jin)工具鋼5CrMnMo 平均碳質量分(fen)數(shu)為0.5%, 主要合金(jin)元素Cr、Mn、Mo的質量分(fen)數(shu)均在1.5%以(yi)下。
專用鋼用其用途的漢語拼音字首來標(biao)明(ming)。
●滾珠軸承(cheng)鋼(gang)(gang) 在鋼(gang)(gang)號前(qian)標以(yi)“G”。GCr15表示碳質(zhi)量(liang)分(fen)數約(yue)1.0%、鉻質(zhi)量(liang)分(fen)數約(yue)1.5%(這是一個(ge)特例, 鉻質(zhi)量(liang)分(fen)數以(yi)千(qian)分(fen)之(zhi)一為單位(wei)的(de)數字(zi)表示)的(de)滾珠軸承(cheng)鋼(gang)(gang)。
●Y40Mn 表示碳質(zhi)量(liang)分(fen)數為0.4%、錳(meng)質(zhi)量(liang)分(fen)數少于(yu)1.5%的易切削鋼等等。
●高級優質鋼 則(ze)在鋼的末尾加(jia)“A”字表明(ming),例如20Cr2Ni4A等。