船舶用钢说课讲解.ppt

船舶用钢n n 4.4.4.4.按钢中含碳量按钢中含碳量按钢中含碳量按钢中含碳量 n n 可分为低碳钢（可分为低碳钢（可分为低碳钢（可分为低碳钢（C C C C0.25%0.25%0.25%0.25%）、中碳钢（）、中碳钢（）、中碳钢（）、中碳钢（C C C C=0.25%=0.25%=0.25%=0.25%0.60%0.60%0.60%0.60%）、高碳钢（）、高碳钢（）、高碳钢（）、高碳钢（C C C C0.60%0.60%0.60%0.60%）。）。）。）。n n 5.5.5.5.合金钢按钢中合金元素总含量合金钢按钢中合金元素总含量合金钢按钢中合金元素总含量合金钢按钢中合金元素总含量 n n 可分为低合金钢（可分为低合金钢（可分为低合金钢（可分为低合金钢（MeMeMeMe5%5%5%5%）、中合金钢（）、中合金钢（）、中合金钢（）、中合金钢（MeMeMeMe=5%=5%=5%=5%10%10%10%10%）、高合金钢（）、高合金钢（）、高合金钢（）、高合金钢（MeMeMeMe10%10%10%10%）。）。）。）。n n 6.6.6.6.根据钢中合金元素的种类根据钢中合金元素的种类根据钢中合金元素的种类根据钢中合金元素的种类 n n 可分为锰钢、铬钢、硼钢、硅锰钢、铬镍钢等。可分为锰钢、铬钢、硼钢、硅锰钢、铬镍钢等。可分为锰钢、铬钢、硼钢、硅锰钢、铬镍钢等。可分为锰钢、铬钢、硼钢、硅锰钢、铬镍钢等。n n 7.7.7.7.按合金在空气中冷却后所得到的组织按合金在空气中冷却后所得到的组织按合金在空气中冷却后所得到的组织按合金在空气中冷却后所得到的组织 n n 可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢、莱氏可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢、莱氏可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢、莱氏可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢、莱氏体钢等。体钢等。体钢等。体钢等。n n 8.8.8.8.工业用钢材按最终加工方法工业用钢材按最终加工方法工业用钢材按最终加工方法工业用钢材按最终加工方法 n n 可分为热轧材或冷轧材、拉拔材、锻材、挤压材、铸件等。可分为热轧材或冷轧材、拉拔材、锻材、挤压材、铸件等。可分为热轧材或冷轧材、拉拔材、锻材、挤压材、铸件等。可分为热轧材或冷轧材、拉拔材、锻材、挤压材、铸件等。n n（二）新的钢分类方法（二）新的钢分类方法（二）新的钢分类方法（二）新的钢分类方法n n 国家标准国家标准国家标准国家标准GB/T1330491GB/T1330491GB/T1330491GB/T1330491钢分类是参照国际标准制定的钢钢分类是参照国际标准制定的钢钢分类是参照国际标准制定的钢钢分类是参照国际标准制定的钢的分类分为的分类分为的分类分为的分类分为“按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类”、“按主要质量等级和主要性能按主要质量等级和主要性能按主要质量等级和主要性能按主要质量等级和主要性能及使用特性分类及使用特性分类及使用特性分类及使用特性分类”两部分。两部分。两部分。两部分。n n 1.1.1.1.按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类n n 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为非合钢、低合根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为非合钢、低合根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为非合钢、低合根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为非合钢、低合钢、合金钢三大类，如表钢、合金钢三大类，如表钢、合金钢三大类，如表钢、合金钢三大类，如表2-12-12-12-1所示。所示。所示。所示。2.2.2.2.按主要质量等级、主要性能及使用特性分类按主要质量等级、主要性能及使用特性分类按主要质量等级、主要性能及使用特性分类按主要质量等级、主要性能及使用特性分类(包括非合金包括非合金包括非合金包括非合金钢、低合金钢、合金钢钢、低合金钢、合金钢钢、低合金钢、合金钢钢、低合金钢、合金钢)(1)(1)(1)(1)普通质量钢普通质量钢普通质量钢普通质量钢 对生产过程中控制质量无特殊规定对生产过程中控制质量无特殊规定对生产过程中控制质量无特殊规定对生产过程中控制质量无特殊规定 (2)(2)(2)(2)优质钢优质钢优质钢优质钢 在生产过程中需要按规定控制质量在生产过程中需要按规定控制质量在生产过程中需要按规定控制质量在生产过程中需要按规定控制质量 (3)(3)(3)(3)特殊质量钢特殊质量钢特殊质量钢特殊质量钢 在生产过程中需要严格控制质量和性能在生产过程中需要严格控制质量和性能在生产过程中需要严格控制质量和性能在生产过程中需要严格控制质量和性能 (二二二二)工业用钢牌号表示方法工业用钢牌号表示方法工业用钢牌号表示方法工业用钢牌号表示方法n n 按按按按GB/T2212000GB/T2212000GB/T2212000GB/T2212000的规定，我国钢铁产品采用汉语拼音字母、化的规定，我国钢铁产品采用汉语拼音字母、化的规定，我国钢铁产品采用汉语拼音字母、化的规定，我国钢铁产品采用汉语拼音字母、化学元素符号与阿拉伯数字相结合的原则表示钢的牌号。学元素符号与阿拉伯数字相结合的原则表示钢的牌号。学元素符号与阿拉伯数字相结合的原则表示钢的牌号。学元素符号与阿拉伯数字相结合的原则表示钢的牌号。n n 1.1.1.1.非合金结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示非合金结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示非合金结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示非合金结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示n n （1 1 1 1）碳素结构钢和低合金高强度结构钢）碳素结构钢和低合金高强度结构钢）碳素结构钢和低合金高强度结构钢）碳素结构钢和低合金高强度结构钢 n n 牌号用牌号用牌号用牌号用Q+Q+Q+Q+数字表示，其中数字表示，其中数字表示，其中数字表示，其中“Q”“Q”“Q”“Q”为为为为“屈屈屈屈”字的汉语拼音字头，字的汉语拼音字头，字的汉语拼音字头，字的汉语拼音字头，数字表示屈服强度值。若牌号后面标注数字表示屈服强度值。若牌号后面标注数字表示屈服强度值。若牌号后面标注数字表示屈服强度值。若牌号后面标注A A A A、B B B B、C C C C、D D D D，则表示钢材质，则表示钢材质，则表示钢材质，则表示钢材质量等级不同，其中量等级不同，其中量等级不同，其中量等级不同，其中A A A A级最低，级最低，级最低，级最低，D D D D级最高。若在牌号后标注字母级最高。若在牌号后标注字母级最高。若在牌号后标注字母级最高。若在牌号后标注字母F(F(F(F(沸腾沸腾沸腾沸腾钢钢钢钢)、b b b b（半镇静钢）、（半镇静钢）、（半镇静钢）、（半镇静钢）、Z Z Z Z（镇静钢）、（镇静钢）、（镇静钢）、（镇静钢）、TZTZTZTZ（特殊镇静钢）。（特殊镇静钢）。（特殊镇静钢）。（特殊镇静钢）。例如例如例如例如Q235-AFQ235-AFQ235-AFQ235-AF表示屈服强度为表示屈服强度为表示屈服强度为表示屈服强度为235MPa235MPa235MPa235MPa的的的的A A A A级沸腾钢级沸腾钢级沸腾钢级沸腾钢n n 用途用途用途用途：薄板，铁丝，钉，小轴，螺栓等。：薄板，铁丝，钉，小轴，螺栓等。：薄板，铁丝，钉，小轴，螺栓等。：薄板，铁丝，钉，小轴，螺栓等。n n（2 2 2 2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢 n n 牌号开头的两位数字表示钢的平均含碳量，以平均含碳量牌号开头的两位数字表示钢的平均含碳量，以平均含碳量牌号开头的两位数字表示钢的平均含碳量，以平均含碳量牌号开头的两位数字表示钢的平均含碳量，以平均含碳量100100100100表示，表示，表示，表示，MnMnMnMn含量较高的优质碳素结构钢数字后面应标出含量较高的优质碳素结构钢数字后面应标出含量较高的优质碳素结构钢数字后面应标出含量较高的优质碳素结构钢数字后面应标出“Mn”“Mn”“Mn”“Mn”。例如，。例如，。例如，。例如，45Mn45Mn45Mn45Mn表示钢中平均含碳量为表示钢中平均含碳量为表示钢中平均含碳量为表示钢中平均含碳量为0.45%0.45%0.45%0.45%且且且且MnMnMnMn含量较高的优质碳素结构钢。含量较高的优质碳素结构钢。含量较高的优质碳素结构钢。含量较高的优质碳素结构钢。用途用途用途用途：用作各种较重要的机器零件：用作各种较重要的机器零件：用作各种较重要的机器零件：用作各种较重要的机器零件 如：齿轮、主轴等。如：齿轮、主轴等。如：齿轮、主轴等。如：齿轮、主轴等。n n （3 3 3 3）易切削结构钢易切削结构钢易切削结构钢易切削结构钢 n n 牌号冠以牌号冠以牌号冠以牌号冠以“Y”“Y”“Y”“Y”，以区别优质碳素结构钢；，以区别优质碳素结构钢；，以区别优质碳素结构钢；，以区别优质碳素结构钢；n n 例如例如例如例如Y30Y30Y30Y30表示平均含碳量表示平均含碳量表示平均含碳量表示平均含碳量0.3%0.3%0.3%0.3%的易切削结构钢。的易切削结构钢。的易切削结构钢。的易切削结构钢。n n 用途用途用途用途：主要用在自动机床上加工大批量的零件，如螺：主要用在自动机床上加工大批量的零件，如螺：主要用在自动机床上加工大批量的零件，如螺：主要用在自动机床上加工大批量的零件，如螺 钉，螺母等。钉，螺母等。钉，螺母等。钉，螺母等。n n （4 4 4 4）碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢 n n 牌号冠以牌号冠以牌号冠以牌号冠以“T”“T”“T”“T”，后面的数字表示平均含碳量，后面的数字表示平均含碳量，后面的数字表示平均含碳量，后面的数字表示平均含碳量10101010；n n 例如例如例如例如T8T8T8T8，表示平均，表示平均，表示平均，表示平均C C C C=0.80%=0.80%=0.80%=0.80%的碳素工具钢。的碳素工具钢。的碳素工具钢。的碳素工具钢。MnMnMnMn含量较高含量较高含量较高含量较高者在钢号的数字后标出者在钢号的数字后标出者在钢号的数字后标出者在钢号的数字后标出“Mn”“Mn”“Mn”“Mn”，高级优质碳素工具钢钢号后加，高级优质碳素工具钢钢号后加，高级优质碳素工具钢钢号后加，高级优质碳素工具钢钢号后加注注注注“A”“A”“A”“A”。n n 用途用途用途用途：用来制作各种刀具、量具和模：用来制作各种刀具、量具和模：用来制作各种刀具、量具和模：用来制作各种刀具、量具和模 具。具。具。具。n n 2.2.2.2.合金钢的牌号合金钢的牌号合金钢的牌号合金钢的牌号n n 一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字；对于结构一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字；对于结构一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字；对于结构一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字；对于结构钢，以平均含碳量钢，以平均含碳量钢，以平均含碳量钢，以平均含碳量10101010表示，对于工具钢以平均含碳量表示，对于工具钢以平均含碳量表示，对于工具钢以平均含碳量表示，对于工具钢以平均含碳量100100100100表表表表示。当钢中某合金元素的平均质量分数示。当钢中某合金元素的平均质量分数示。当钢中某合金元素的平均质量分数示。当钢中某合金元素的平均质量分数MeMeMeMe1.51.51.51.5时，牌号中只时，牌号中只时，牌号中只时，牌号中只标出元素符号，不标明含量；当标出元素符号，不标明含量；当标出元素符号，不标明含量；当标出元素符号，不标明含量；当MeMeMeMe=1.5=1.5=1.5=1.52.52.52.52.5、2.52.52.52.53.53.53.53.5时，在该元素后面相应地用整数时，在该元素后面相应地用整数时，在该元素后面相应地用整数时，在该元素后面相应地用整数2 2 2 2、3 3 3 3、注出其近似含量。注出其近似含量。注出其近似含量。注出其近似含量。n n （1 1 1 1）合金结构钢）合金结构钢）合金结构钢）合金结构钢 两位数字两位数字+合金元素符号合金元素符号+数字数字 前两位数字表示平均含碳量的前两位数字表示平均含碳量的万倍万倍，后面数字表示合金元素，后面数字表示合金元素的百倍。如的百倍。如60Si2Mn,40Cr60Si2Mn,40Cr等。钢中钒、钛、铝、硼、稀土等均属等。钢中钒、钛、铝、硼、稀土等均属为微量合金元素，虽然含量很低，但仍应在钢号中标出，例如为微量合金元素，虽然含量很低，但仍应在钢号中标出，例如40MnVB40MnVB、25MnTiBRE25MnTiBRE等。等。(2)(2)合金工具钢的牌号合金工具钢的牌号n 其牌号表示方法与合金结构钢类似，但其平均其牌号表示方法与合金结构钢类似，但其平均 Wc1%Wc1%时不标时不标出；当出；当Wc1%Wc1%前面数字表示含碳量的千倍。如：前面数字表示含碳量的千倍。如：9SiCr,C5CrMnMo9SiCr,C5CrMnMo等。等。但但高速钢不高速钢不标含碳量，只写出合金元素符号及其含量。标含碳量，只写出合金元素符号及其含量。如如:W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2（3 3 3 3）滚动轴承钢）滚动轴承钢）滚动轴承钢）滚动轴承钢 有有有有自自自自己己己己独独独独特特特特的的的的牌牌牌牌号号号号。牌牌牌牌号号号号前前前前面面面面以以以以“G”“G”“G”“G”（滚滚滚滚）为为为为标标标标志志志志，其其其其后后后后为为为为铬铬铬铬元元元元素素素素符符符符合合合合CrCrCrCr，其其其其质质质质量量量量分分分分数数数数以以以以千千千千分分分分之之之之几几几几表表表表示示示示，其其其其余余余余与合金结构钢牌号规定相同，例如与合金结构钢牌号规定相同，例如与合金结构钢牌号规定相同，例如与合金结构钢牌号规定相同，例如GCr15SiMnGCr15SiMnGCr15SiMnGCr15SiMn钢。钢。钢。钢。（4 4）特殊性能钢）特殊性能钢 n 表示方法与合金工具钢相同。只是当碳的含量小于表示方法与合金工具钢相同。只是当碳的含量小于0.080.08时，时，用用“0”“0”表示，含碳表示，含碳0.030.03时，用时，用“00”“00”表示。表示。n 例如例如0Cr19Ni90Cr19Ni9、00Cr30Mo200Cr30Mo2等。等。n n3.3.3.3.铸钢的牌号铸钢的牌号铸钢的牌号铸钢的牌号n n （1 1）工程用铸造碳钢）工程用铸造碳钢 牌号前面是牌号前面是牌号前面是牌号前面是ZGZGZGZG（“铸钢铸钢铸钢铸钢”二字汉语拼二字汉语拼二字汉语拼二字汉语拼音字首），后面第一组数字表示屈服点，第二组数字表示抗拉强音字首），后面第一组数字表示屈服点，第二组数字表示抗拉强音字首），后面第一组数字表示屈服点，第二组数字表示抗拉强音字首），后面第一组数字表示屈服点，第二组数字表示抗拉强度，若牌号末尾标字母度，若牌号末尾标字母度，若牌号末尾标字母度，若牌号末尾标字母H H H H（焊）表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。（焊）表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。（焊）表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。（焊）表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。例如例如例如例如ZG230450ZG230450表示屈服强度为表示屈服强度为表示屈服强度为表示屈服强度为230MPa230MPa230MPa230MPa、抗拉强度为、抗拉强度为、抗拉强度为、抗拉强度为450MPa450MPa450MPa450MPa的的的的工程用铸钢。工程用铸钢。工程用铸钢。工程用铸钢。n n （2 2 2 2）GB/T56131995GB/T56131995GB/T56131995GB/T56131995铸钢牌号表示方法规定以化学成分铸钢牌号表示方法规定以化学成分铸钢牌号表示方法规定以化学成分铸钢牌号表示方法规定以化学成分表示的铸钢牌号中表示的铸钢牌号中表示的铸钢牌号中表示的铸钢牌号中“ZG”“ZG”“ZG”“ZG”后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含量，其后排列各主要合金元素符合及名义百分含量。量，其后排列各主要合金元素符合及名义百分含量。量，其后排列各主要合金元素符合及名义百分含量。量，其后排列各主要合金元素符合及名义百分含量。例如例如例如例如ZG15Cr1Mo1VZG15Cr1Mo1V，表示平均，表示平均，表示平均，表示平均C C C C=0.15%=0.15%=0.15%=0.15%，CrCrCrCr=0.9%=0.9%=0.9%=0.9%1.40%1.40%1.40%1.40%，MoMoMoMo=0.9%=0.9%=0.9%=0.9%1.4%1.4%1.4%1.4%，V V V V=0.9%=0.9%=0.9%=0.9%的铸钢。的铸钢。的铸钢。的铸钢。第二节第二节第二节第二节 杂质元素和合金元素在钢中的作用杂质元素和合金元素在钢中的作用杂质元素和合金元素在钢中的作用杂质元素和合金元素在钢中的作用n n一、主要常存元素在非合金钢中的作用一、主要常存元素在非合金钢中的作用一、主要常存元素在非合金钢中的作用一、主要常存元素在非合金钢中的作用1.1.1.1.硅和锰的影响：硅和锰的影响：硅和锰的影响：硅和锰的影响：有益元素有益元素有益元素有益元素。不但可以溶于。不但可以溶于。不但可以溶于。不但可以溶于F F F F中，产生强化作用，使中，产生强化作用，使中，产生强化作用，使中，产生强化作用，使钢的强度和硬度提高；而且钢的强度和硬度提高；而且钢的强度和硬度提高；而且钢的强度和硬度提高；而且MnMnMnMn能消除硫对钢的危害。能消除硫对钢的危害。能消除硫对钢的危害。能消除硫对钢的危害。2.2.2.2.磷的影响：磷的影响：磷的影响：磷的影响：有害元素有害元素有害元素有害元素，使钢产生冷脆性。，使钢产生冷脆性。，使钢产生冷脆性。，使钢产生冷脆性。3.3.3.3.硫的影响：硫的影响：硫的影响：硫的影响：有害元素有害元素有害元素有害元素，使钢产生热脆性。，使钢产生热脆性。，使钢产生热脆性。，使钢产生热脆性。n n 磷、硫虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能。磷、硫虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能。磷、硫虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能。磷、硫虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能。（一）（一）（一）（一）主要常存元素在非合金钢中的作用主要常存元素在非合金钢中的作用主要常存元素在非合金钢中的作用主要常存元素在非合金钢中的作用1 1 1 1、锰的作用、锰的作用、锰的作用、锰的作用 锰锰锰锰在在在在碳碳碳碳钢钢钢钢中中中中质质质质量量量量分分分分数数数数一一一一般般般般为为为为 MnMnMnMn=0.25%0.8%=0.25%0.8%=0.25%0.8%=0.25%0.8%。锰锰锰锰能能能能溶溶溶溶于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体，使使使使铁铁铁铁素素素素体体体体强强强强化化化化，也也也也能能能能溶溶溶溶于于于于渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体，提提提提高高高高其其其其硬硬硬硬度度度度。锰锰锰锰还还还还能能能能增增增增加加加加并并并并细细细细化化化化珠珠珠珠光光光光体体体体，从从从从而而而而提提提提高高高高钢钢钢钢的的的的强强强强度度度度和和和和硬硬硬硬度度度度。锰锰锰锰可可可可与与与与硫硫硫硫形形形形成成成成MnSMnSMnSMnS，以以以以消消消消除硫的有害作用，因此锰在钢中是有益的元素。除硫的有害作用，因此锰在钢中是有益的元素。除硫的有害作用，因此锰在钢中是有益的元素。除硫的有害作用，因此锰在钢中是有益的元素。2 2、硅的作用、硅的作用、硅的作用、硅的作用 硅硅硅硅在在在在镇镇镇镇静静静静钢钢钢钢（用用用用铝铝铝铝、硅硅硅硅铁铁铁铁和和和和锰锰锰锰铁铁铁铁脱脱脱脱氧氧氧氧）中中中中含含含含量量量量为为为为 SiSi=0.10%0.40%=0.10%0.40%。沸沸沸沸腾腾腾腾钢钢钢钢（只只只只用用用用锰锰锰锰铁铁铁铁脱脱脱脱氧氧氧氧）中中中中 SiSi0.07%0.07%。硅硅硅硅能能能能溶溶溶溶于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体使使使使之之之之强强强强化化化化，从从从从而而而而使使使使钢钢钢钢的的的的强强强强度度度度、硬硬硬硬度度度度、弹弹弹弹性性性性都都都都得得得得到到到到提提提提高高高高。因因因因此此此此硅硅硅硅在在在在钢钢钢钢中也是有益的元素。中也是有益的元素。中也是有益的元素。中也是有益的元素。应应应应该该该该注注注注意意意意：用用用用作作作作冷冷冷冷冲冲冲冲压压压压件件件件的的的的非非非非合合合合金金金金钢钢钢钢，常常常常因因因因硅硅硅硅对对对对铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的强强强强化化化化作作作作用用用用，致致致致使使使使钢钢钢钢的的的的弹弹弹弹性性性性极极极极限限限限升升升升高高高高，而而而而冲冲冲冲压压压压性性性性能能能能变变变变差差差差。因因因因此此此此冷冷冷冷冲冲冲冲压压压压常常常常常常常常采采采采用用用用含含含含硅硅硅硅量量量量低低低低的沸腾钢制造。的沸腾钢制造。的沸腾钢制造。的沸腾钢制造。3 3 3 3、硫的影响、硫的影响、硫的影响、硫的影响 硫硫硫硫是是是是钢钢钢钢中中中中有有有有害害害害元元元元素素素素，在在在在钢钢钢钢中中中中以以以以化化化化合合合合物物物物FeS(FeS(FeS(FeS(熔熔熔熔点点点点1190119011901190)存存存存在在在在。FeSFeSFeSFeS与与与与FeFeFeFe形形形形成成成成低低低低溶溶溶溶点点点点（985985985985左左左左右右右右）的的的的共共共共晶晶晶晶体体体体分分分分布布布布在在在在晶晶晶晶界界界界上上上上。钢钢钢钢加加加加热热热热到到到到10001000100010001200120012001200进进进进行行行行锻锻锻锻压压压压或或或或轧轧轧轧制制制制时时时时，由由由由于于于于分分分分布布布布在在在在晶晶晶晶体体体体上上上上的的的的硫硫硫硫共共共共晶晶晶晶体已熔化，使钢在晶界开裂。这种现象称为热脆。体已熔化，使钢在晶界开裂。这种现象称为热脆。体已熔化，使钢在晶界开裂。这种现象称为热脆。体已熔化，使钢在晶界开裂。这种现象称为热脆。锰锰锰锰与与与与硫硫硫硫的的的的亲亲亲亲合合合合力力力力较较较较强强强强，在在在在钢钢钢钢中中中中形形形形成成成成熔熔熔熔点点点点为为为为1620162016201620的的的的MnSMnSMnSMnS，且且且且MnSMnSMnSMnS在在在在高高高高温温温温时时时时有有有有塑塑塑塑性性性性，可可可可避避避避免免免免钢钢钢钢的热脆性。的热脆性。的热脆性。的热脆性。4 4 4 4、磷的影响、磷的影响、磷的影响、磷的影响 磷磷磷磷也也也也是是是是钢钢钢钢中中中中的的的的有有有有害害害害元元元元素素素素，在在在在常常常常温温温温下下下下能能能能溶溶溶溶于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体，使使使使钢钢钢钢的的的的强强强强度度度度、硬硬硬硬度度度度提提提提高高高高，但但但但使使使使塑塑塑塑性性性性和和和和韧韧韧韧性性性性显显显显著著著著降降降降低低低低，在在在在低低低低温温温温时时时时表表表表现现现现尤尤尤尤为为为为突突突突出出出出。这这这这种种种种在在在在低低低低温温温温时时时时由磷导致钢严重变脆的现象称为冷脆。由磷导致钢严重变脆的现象称为冷脆。由磷导致钢严重变脆的现象称为冷脆。由磷导致钢严重变脆的现象称为冷脆。磷磷磷磷、硫硫硫硫虽虽虽虽是是是是有有有有害害害害元元元元素素素素，但但但但可可可可提提提提高高高高钢钢钢钢的的的的切切切切削削削削加加加加工工工工性性性性能能能能。因因因因为为为为磷磷磷磷、硫硫硫硫增增增增加加加加钢钢钢钢的的的的脆脆脆脆性性性性，使使使使切切切切屑屑屑屑容容容容易易易易断断断断裂裂裂裂，从从从从而而而而能能能能提提提提高高高高切切切切削削削削效效效效率率率率，延延延延长长长长刀刀刀刀具具具具寿寿寿寿命命命命，还还还还能能能能改改改改善善善善工工工工件件件件表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度。因因因因此此此此在在在在受受受受力力力力不不不不大大大大的的的的标标标标准准准准件件件件中中中中，有有有有意意意意将将将将磷磷磷磷、硫硫硫硫含含含含量量量量提提提提高高高高为为为为w w w ws s s s=0.08%=0.08%=0.08%=0.08%0.35%0.35%0.35%0.35%；w w w wp p p p=0.05%=0.05%=0.05%=0.05%0.15%0.15%0.15%0.15%，这种钢称为易切削钢。，这种钢称为易切削钢。，这种钢称为易切削钢。，这种钢称为易切削钢。5 5 5 5、氮的影响、氮的影响、氮的影响、氮的影响 一般认为，钢中的氮是有害元素，但是氮作一般认为，钢中的氮是有害元素，但是氮作一般认为，钢中的氮是有害元素，但是氮作一般认为，钢中的氮是有害元素，但是氮作为钢中合金元素的应用，已日益受到重视。氮的为钢中合金元素的应用，已日益受到重视。氮的为钢中合金元素的应用，已日益受到重视。氮的为钢中合金元素的应用，已日益受到重视。氮的有害作用主要是通过淬火时效和应变时效造成的。有害作用主要是通过淬火时效和应变时效造成的。有害作用主要是通过淬火时效和应变时效造成的。有害作用主要是通过淬火时效和应变时效造成的。氮在氮在氮在氮在FeFe中的溶解度在中的溶解度在中的溶解度在中的溶解度在591591时最大，约为时最大，约为时最大，约为时最大，约为w wN N=0.1=0.1。随着温度的降低，溶解度急剧下降，。随着温度的降低，溶解度急剧下降，。随着温度的降低，溶解度急剧下降，。随着温度的降低，溶解度急剧下降，在室温时小于在室温时小于在室温时小于在室温时小于O.OOlO.OOl。如果将含氮较高的钢从。如果将含氮较高的钢从。如果将含氮较高的钢从。如果将含氮较高的钢从高温急速冷却下来高温急速冷却下来高温急速冷却下来高温急速冷却下来(淬火淬火淬火淬火)时，就会得到氮在时，就会得到氮在时，就会得到氮在时，就会得到氮在FeFe中的过饱和固溶体，将此钢材在室温下长期放中的过饱和固溶体，将此钢材在室温下长期放中的过饱和固溶体，将此钢材在室温下长期放中的过饱和固溶体，将此钢材在室温下长期放置或稍加热时，氮就逐渐以氮化铁的形式从铁素置或稍加热时，氮就逐渐以氮化铁的形式从铁素置或稍加热时，氮就逐渐以氮化铁的形式从铁素置或稍加热时，氮就逐渐以氮化铁的形式从铁素体中析出，使钢的强度硬度升高，塑性韧性下降，体中析出，使钢的强度硬度升高，塑性韧性下降，体中析出，使钢的强度硬度升高，塑性韧性下降，体中析出，使钢的强度硬度升高，塑性韧性下降，使钢材变脆，产生淬火时效。使钢材变脆，产生淬火时效。使钢材变脆，产生淬火时效。使钢材变脆，产生淬火时效。另另另另外外外外，含含含含有有有有氮氮氮氮的的的的低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢材材材材经经经经冷冷冷冷塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形后后后后，性性性性能能能能也也也也将将将将随随随随着着着着时时时时间间间间而而而而变变变变化化化化即即即即强强强强度度度度硬硬硬硬度度度度升升升升高高高高，塑塑塑塑性性性性韧韧韧韧性性性性明明明明显显显显下下下下降降降降，这这这这种种种种现现现现象象象象称称称称为为为为应应应应变变变变时时时时效效效效。不不不不管管管管是是是是淬淬淬淬火火火火时时时时效效效效，还还还还是是是是应应应应变变变变时时时时效效效效，对对对对低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢材材材材性性性性能能能能的的的的影影影影响响响响都都都都是是是是十十十十分分分分有有有有害害害害的的的的。解解解解决决决决的的的的方方方方法法法法是是是是往往往往钢钢钢钢中中中中加加加加入入入入足足足足够够够够数数数数量量量量的的的的铝铝铝铝，铝铝铝铝能能能能与与与与氮氮氮氮结结结结合合合合成成成成AlNAlNAlNAlN，此此此此外外外外AlNAlNAlNAlN还还还还阻阻阻阻碍碍碍碍加加加加热热热热时时时时奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶粒粒粒粒的的的的长长长长大大大大，从从从从而而而而起起起起细细细细化化化化晶晶晶晶粒粒粒粒作作作作用。用。用。用。6 6 6 6、氢的影响、氢的影响、氢的影响、氢的影响 钢钢钢钢中中中中的的的的氢氢氢氢是是是是由由由由锈锈锈锈蚀蚀蚀蚀含含含含水水水水的的的的炉炉炉炉料料料料或或或或从从从从含含含含有有有有水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气的的的的炉炉炉炉气气气气中中中中吸吸吸吸入入入入的的的的。氢氢氢氢均均均均可可可可被被被被钢钢钢钢件件件件吸吸吸吸收收收收，并并并并通通通通过过过过扩扩扩扩散进入钢内。散进入钢内。散进入钢内。散进入钢内。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定时间在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定时间在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定时间在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果，钢的强度越高，对氢脆的敏感性灾难性的后果，钢的强度越高，对氢脆的敏感性灾难性的后果，钢的强度越高，对氢脆的敏感性灾难性的后果，钢的强度越高，对氢脆的敏感性往往越大。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹往往越大。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹往往越大。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹往往越大。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷缺陷缺陷缺陷白点，在钢材纵断面上呈光滑的银白色的白点，在钢材纵断面上呈光滑的银白色的白点，在钢材纵断面上呈光滑的银白色的白点，在钢材纵断面上呈光滑的银白色的斑点，在酸冼后的横断面上则呈较多的发丝状裂斑点，在酸冼后的横断面上则呈较多的发丝状裂斑点，在酸冼后的横断面上则呈较多的发丝状裂斑点，在酸冼后的横断面上则呈较多的发丝状裂纹。白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是断面纹。白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是断面纹。白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是断面纹。白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是断面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可接近于零收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可接近于零收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可接近于零收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可接近于零值。因此具有白点的钢是不能使用的。这些缺陷值。因此具有白点的钢是不能使用的。这些缺陷值。因此具有白点的钢是不能使用的。这些缺陷值。因此具有白点的钢是不能使用的。这些缺陷主要发生在合金钢中主要发生在合金钢中主要发生在合金钢中主要发生在合金钢中 。二、合金元素对钢基本相的影响二、合金元素对钢基本相的影响n （一）强化铁素体（一）强化铁素体 n 产生固溶强化，使铁素体的强度、硬度升高，塑性、韧性产生固溶强化，使铁素体的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。下降。n （二）（二）形成碳化物形成碳化物 n 随着碳化物数量的增加，钢的硬度、强度提高，塑性、韧随着碳化物数量的增加，钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。性下降。n 熔点、硬度、耐磨性最高。熔点、硬度、耐磨性最高。n 三、合金元素对三、合金元素对Fe-Fe3CFe-Fe3C相图的影响相图的影响n （一）（一）扩大奥氏体扩大奥氏体区区 合金元素镍、锰等合金元素镍、锰等,利用合金元素扩大利用合金元素扩大奥氏体相区的作用可生产出奥氏体钢。奥氏体相区的作用可生产出奥氏体钢。n （二）缩小奥氏体区（二）缩小奥氏体区 合金元素铬、钼、钛、硅、铝等合金元素铬、钼、钛、硅、铝等,可生可生产出铁素体钢。产出铁素体钢。n （三）（三）改变共晶点和共析点的参数改变共晶点和共析点的参数n 例如在高速钢（例如在高速钢（C=0.7%C=0.7%0.8%0.8%）的铸态组织就有莱氏体，）的铸态组织就有莱氏体，可称之为莱氏体钢。可称之为莱氏体钢。7 7 7 7、氧及其它非金属夹杂物的影响、氧及其它非金属夹杂物的影响、氧及其它非金属夹杂物的影响、氧及其它非金属夹杂物的影响 氧氧氧氧在在在在钢钢钢钢中中中中的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度非非非非常常常常小小小小，几几几几乎乎乎乎全全全全部部部部以以以以氧氧氧氧化化化化物物物物夹夹夹夹杂杂杂杂的的的的形形形形式式式式存存存存在在在在于于于于钢钢钢钢中中中中，如如如如FeOFeOFeOFeO、AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3、MnOMnOMnOMnO、CaOCaOCaOCaO、MgOMgOMgOMgO等等等等。除除除除此此此此之之之之外外外外，钢钢钢钢中中中中往往往往往往往往还还还还存存存存在在在在硫硫硫硫化化化化铁铁铁铁(FeS)(FeS)(FeS)(FeS)、硫硫硫硫化化化化锰锰锰锰(MnS)(MnS)(MnS)(MnS)、硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐、氮氮氮氮化化化化物物物物和和和和磷磷磷磷化化化化物物物物等等等等。这这这这些些些些非非非非金金金金属属属属夹夹夹夹杂杂杂杂物物物物破破破破坏坏坏坏了了了了钢钢钢钢的的的的基基基基体体体体的的的的连连连连续续续续性性性性，在在在在静静静静载载载载荷荷荷荷和和和和动动动动载载载载荷荷荷荷的的的的作作作作用用用用下下下下，往往往往往往往往成成成成为为为为裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的起起起起点点点点。它它它它们们们们的的的的性性性性质质质质、大大大大小小小小、数数数数量量量量及及及及分分分分布布布布状状状状态态态态不不不不同同同同程程程程度度度度地地地地影影影影响响响响着着着着钢钢钢钢的的的的各各各各种种种种性性性性能能能能，尤尤尤尤接接接接是是是是对对对对钢钢钢钢的的的的塑塑塑塑性性性性、韧韧韧韧性性性性、疲疲疲疲劳劳劳劳强强强强度度度度和和和和抗抗抗抗腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性能能能能筹筹筹筹危危危危害害害害很很很很本本本本，因因因因此此此此，对对对对非非非非金属夹杂物应严加控制。金属夹杂物应严加控制。金属夹杂物应严加控制。金属夹杂物应严加控制。n 四、合金元素对钢热处理的影响四、合金元素对钢热处理的影响n (一一)对奥氏体化及奥氏体晶粒长大的影响对奥氏体化及奥氏体晶粒长大的影响n 除除MnMn 元素外元素外,所有合金元素的加入所有合金元素的加入,均使奥氏体的形成速度均使奥氏体的形成速度减慢；减慢；强碳化物形成元素强碳化物形成元素能强烈的阻止奥氏体晶粒长大能强烈的阻止奥氏体晶粒长大(TiTi、V V、Zr Zr、NbNb等等)。n 所以合金钢的奥氏体比非合金钢需要的加热温度要高，保温所以合金钢的奥氏体比非合金钢需要的加热温度要高，保温时间更长。时间更长。n (二二)对过冷奥氏体转变的影响对过冷奥氏体转变的影响n 除除 Co Co 元素外元素外,所有的合金元素均使钢的所有的合金元素均使钢的 TTT TTT 曲线向右移曲线向右移从而从而提高钢的淬透性提高钢的淬透性。常用的元素有常用的元素有:CrCr、MnMn、MoMo、SiSi、NiNi、B B等。等。n 除除 CoCo、Al Al 元素外元素外,所有的合金元素都使所有的合金元素都使马氏体转变温度马氏体转变温度下下降，降，并并增加残余奥氏体量。增加残余奥氏体量。n （三）对回火转变的影响（三）对回火转变的影响n 合金元素提高了钢的耐回火性合金元素提高了钢的耐回火性（回火稳定性）。所谓（回火稳定性）。所谓耐回火耐回火性，性，是指淬火钢在回火时抵抗强度、硬度下降的能力。是指淬火钢在回火时抵抗强度、硬度下降的能力。所以合金钢所以合金钢所以合金钢所以合金钢回火到与非合金钢相回火到与非合金钢相回火到与非合金钢相回火到与非合金钢相同的硬度，所需的加热温度更高，其塑性、韧同的硬度，所需的加热温度更高，其塑性、韧性更好。性更好。n W W、MoMo、V V 等碳化物在等碳化物在550550时时,使钢达到最高硬度使钢达到最高硬度,产生二次产生二次硬化。硬化。高的耐回火性和二次高的耐回火性和二次高的耐回火性和二次高的耐回火性和二次硬化使合金钢在较高温度硬化使合金钢在较高温度硬