常用合金钢

常用合金钢（知识扩展）一.合金钢分类与编号二.低合金结构钢Q345、Q420三.机器零件用钢40Cr、65Mn、60Mn2Si、20Cr、20CrMnTi、GCr15四.合金工具钢9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、Cr124Cr5MoSiV五.特殊性能钢1Cr13、9Cr18、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13合金钢分类1.按合金元素含量多少分类：低合金钢（合金总量低于5%）中合金钢（合金总量为5%～10%）高合金钢（合金总量高于10%）2.按用途分类：合金结构钢低合金结构钢(也称普通低合金钢)合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢滚珠轴承钢合金工具钢合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢)合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢)量具用钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金钢编号首部用数字标明碳质量分数:结构钢以万分之一为单位的数字（两位数),工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳质量分数,而工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。在表明碳质量分数数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，质量分数由其后面的数字标明:平均质量分数少于1.5%时不标数,平均质量分数为1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……时,相应地标以2、3……。专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明.如GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约1.5%(特例)的滚珠轴承钢.Y40Mn,表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于1.5%的易切削钢.普通低合金钢Q345用途主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组织为细晶粒的F+P,不再热处理.化学成分wt%CMnSiVNbTi0.18～0.201.0～1.60.550.02～0.150.015～0.060.02～0.2厚度mm机械性能σsMPaσbMPaδ5%Akv(20℃)J16≥345470～63021～223416～35≥32535～50≥295Q345包括旧钢号12MnV,14MnNb,16Mn,18Nb,16MnCuGB/T1591-1994普通低合金钢Q420在正火状态下使用,组织为F+S化学成分wt%CMnSiVNbTiCrNi≤0.201.0～1.70.550.02～0.20.015～0.060.02～0.2≤0.40≤0.70厚度mm机械性能σsMPaσbMPaδ5%Akv(20℃)J16≥420520～68018～193416～35≥40035～50≥380Q345包括旧钢号15MnVN,14MnVTiREGB/T1591-1994主要化学成分wt%热处理毛坯尺寸＜25mm机械性能（≥）退火态HBCMnSiCrMo淬火℃回火℃σbMPaσsMPaδ5%ψ%AkvJ0.37～0.440.5～0.80.17～0.370.8～1.10.07～0.12850油520水油98078594547207合金调质钢(低淬透性)40Cr用途：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、进气阀（GB/T3077－1999）钢号主要成分w%热处理机械性能CMnSiCr淬火℃回火℃σsMPaσbMPaδ10%ψ%65Mn0.62～0.700.90～1.200.17～0.37≤0.25830油540800100083060Si2Mn0.56～0.640.60～0.901.50～2.00≤0.35870油4801200130052565Mn60Mn2Si钢应用举例：截面≤25mm的弹簧，例如车箱缓冲卷簧合金弹簧钢65Mn60Mn2SiGB/T1222-1985主要化学成分wt%热处理℃机械性能（≥）毛坯尺寸mmCMnSiCr渗碳预备处理淬火回火σbMPaσsMPaδ5%ψ%AkvJ0.17～0.240.5～0.80.20～0.400.7～1.0930880水油780～820水,油200835540104047＜15合金渗碳钢(低淬透性)20CrGB/T3077-1999用途：可制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件.能同时承受强烈的摩擦磨损,较大的交变载荷,特别是冲击载荷0.17～0.230.80～1.100.17～0.371.0～1.30.04～0.10930880油770油200108085010455515主要化学成分wt%热处理℃机械性能（≥）毛坯尺寸mmCMnSiCrTi渗碳预备处理淬火回火σbMPaσsMPaδ%ψ%Akv20℃J合金渗碳钢(中淬透性)20CrMnTiGB/T3077-1999滚珠轴承钢GCr15主要化学成分wt%热处理规范性能主要用途CCrSiMn淬火℃回火℃回火后HRC0.95～1.051.40～1.650.15～0.350.25～0.45820～840150～16062～66壁厚14mm,外径250mm的套圈.直径25～200mm的钢球.直径约25mm的滚柱.（GB/T18254-2002）用途：制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针),内外套圈等.或制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件.钢号化学成分wt%热处理应用举例CMnSiCr油淬火回火淬火温度℃硬度HRC回火温度℃硬度HRC9SiCr0.85～0.950.3～0.61.2～1.60.95～1.25860～880≥62180～20060～62板牙丝锥钻头铰刀齿轮铣刀冷冲模冷轧辊CrWMn0.9～1.050.8～1.10.15～0.350.9～1.2W1.2～1.5820～840140～16062～65板牙拉刀量规形状复杂高精度的冲模等低合金刃具钢9SiCrCrWMn（GB/T1299-2000、GB/T9943-1988）CMnSiCrWV制造高速切削用车刀，刨刀、钻头、铣刀等0.7～0.80.1～0.40.2～0.43.8～4.417.5～19.01.0～1.4高速钢W18Cr4V(18-4-1)100300500700使用温度℃350550750HV950冷模具钢Cr12化学成分wt%用途举例CSiMnCrV2.00～2.30≤0.40≤0.4011.50～13.500.15～0.30冷冲模拉延模压印模滚丝模退火油淬火回火温度℃硬度HB温度℃温度℃硬度HRC870～900207～255950～1000200～45058～64GB/T1299-2000用途用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等,工作温度不超过300℃.要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具钢制造.Cr12大型冷模具用钢,热处理变形很小,制造重载和形状复杂的模具.热模具钢4Cr5MoSiV化学成分wt%用途举例CSiMnCrMoV0.32～0.420.80～1.200.404.50～5.501.00～1.500.30～0.50热镦模、压铸模、热挤压模、精锻模退火油淬火回火温度℃硬度HB温度℃温度℃硬度HRC840～900209～2291000～1025540～65040～54组织为回火马氏体粒状碳化物和少量残余奥氏体.为了保证热硬性,要进行多次回火.BG/T1299-2000量具用钢量具钢号平样板或卡板10、20或50、55、60、60Mn、65Mn一般量规与块规T10A、T12A、9SiCr高精度量规与块规Cr（刃具钢）、CrMn、GCr15高精度且形状复杂的量规与块规CrWMn(低变形钢)抗蚀量具4Cr13,9Cr18(不锈钢)GCr15块规热处理一年内每10mm长度的尺寸变量不超过0.1～0.2μm.不锈钢不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种.马氏体不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,它们在氧化性介质中都有足够的耐蚀性,碳含量低的1Cr13、2Cr13钢耐蚀性较好,且有较好的机械性能,3Cr13、4Cr13钢因碳含量增加,强度和耐磨性提高,但耐蚀性降低.铁素体型不锈钢1Cr17、1Cr17Ti等，这类钢的铬质量分数为17%～30%，碳质量分数低于0.15%，为单相铁素体组织，耐蚀性比Cr13型钢更好,在退火或正火状态下使用，强度较低、塑性很好.1Cr13船用螺旋桨奥氏体型不锈钢Cr18Ni9型（即18-8型不锈钢）,奥氏体不锈钢碳含量很低（约0.1%），耐蚀性很好。钢中常加入Ti或Nb，以防止晶间腐蚀。这类钢强度、硬度低，无磁性,塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13型不锈钢更好。采用固溶处理进一步提高奥氏体型不锈钢的耐蚀性。铁素体型、奥氏体型不锈钢可利用形变强化提高强度不锈钢GB/T1220-1992钢号化学成分wt%σbMPaσ0.2MPaδ5%ψ%AkJ硬度CCr1Cr13M型≤0.1511.5～13.5≥540≥345≥25≥55≥78≥159HB热处理:950～1000℃油或水淬,700～750℃快冷回火.用途:制作能抗弱腐蚀性介质、能承受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀、结构架、螺栓、螺帽等9Cr18M型0.90～1.0017～19≥55HRC热处理:1000-1050℃油淬200-300℃油、空冷回火用途:不锈切片机械刃具剪切刃具手术刀片高耐磨耐蚀件1Cr17F型≤0.1216～18≥450≥205≥22≥50≥183HB热处理:780℃～850℃空冷.用途:制作硝酸工厂设备,如吸收塔热交换器酸槽输送管道以及食品工厂设备等奥氏体不锈钢1Cr18Ni9TiGB/T1220-1992钢号化学成分wt%σbMPaσ0.2MPaδ5%ψ%HBCCrNiTi0Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiA型≤0.08≤0.1217-199-125×[w(C)-0.02]～0.8≥520≥205≥40≥50≥187固溶处理:加热至1050-1150℃使碳化物充分溶解,水冷,得单相奥氏体组织,提高耐蚀性.用途:耐酸容器及设备衬里,输送管道等设备和零件,抗磁仪表,医疗器械,具有较好的耐晶间腐蚀性.稳定化处理经热加工后钢的耐蚀性下降,将钢加热到850-880℃,使钢中铬的碳化物完全溶解,而钛等的碳化物不完全溶解.然后缓冷,让溶于奥氏体的碳化钛充分析出.这样碳将不再同铬形成碳化物,因而有效地消除了晶界贫铬的可能,避免了晶间腐蚀的产生.耐磨钢ZGMn13高锰钢采用水韧处理，即将钢加热到1000℃～1100℃，保温，使碳化物全部溶解，然后在水中快冷，在室温下获得均匀单一的奥氏体组织。此时钢的硬度很低（约为210HB），而韧性很高。当工件在工作中受到强烈冲击或强大压力而变形时，表面层产生强烈的加工硬化，并且还发生马氏体转变，使硬度显著提高，心部则仍保持原来的高韧性状态。破碎机颚板