工程材料课件第六章合金钢讲解.ppt

四、弹簧钢 1、主要用途 弹簧钢是一种专用结构钢，用于制造各种弹簧或要求高弹性的其它零件。 弹簧起缓冲、消震和储能的作用。例：汽车板簧 2、性能要求 弹簧钢应具有好的弹性、高的屈服强度，以保证有足够的弹 性变形能力，避免在高负荷下产生永久变形； (1) 应具备高的屈强比(σs/σb）。 (2) 高的疲劳强度，以避免弹簧在多次振动和长期交变载荷作用下产生疲劳破坏。 (3)足够的塑性和韧性 （4） 热处理弹簧，必须有高的淬透性和低的脱碳敏感性。 （5）高温易蚀条件下工作的弹簧，要有好的耐蚀性和耐热性。 碳含量：碳素弹簧钢含碳量一般为C: 0.6-0.9％。 合金弹簧钢的含碳量通常是0.45-0.7％。 作 用：保证弹簧钢具有高强度。一般为中、高碳。 合金元素：常加入的合金元素有 Mn、 Si、 Cr、 V、 Mo等，其中尤以Mn、 Si两种元素应用最广。 作 用：能提高钢的淬透性、增加回火稳定性、进一步提高σs，使屈强比σs／σb趋近于1，并保持足够的塑性与韧性。 3、钢号、成分及作用 常用钢号： 60Si2Mn 65Mn 50CrVA 60 75 85 4、热处理及组织 （1）热成形弹簧的热处理 ：用热轧钢丝或钢板加热成形后淬火和中温回火(450-550oC) 。（较大尺寸） 组织：中温回火后的组织为回火屈氏体。 （ 2）冷成形弹簧 的热处理 （较小尺寸） 一部分弹簧：用冷拔钢丝冷成型后不进行淬火和回火处理，只进行消除应力的低温退火，使弹簧定形。 另一部分弹簧 用退火钢丝(片)绕制。绕制后进行淬火和中温回火处理，工艺与热成型弹簧的相同。 5、性能 弹簧经热处理后，可获得很高的屈服强度，特别是弹性极限，同时又有一定的塑性与韧性。 五、滚动轴承钢 1、主要用途：用于制造滚动轴承 。 很高的耐磨性。因为轴承元件工作时存在很强的相对摩擦。 很高的接触疲劳强度：因为轴承元件工作时受很大的交变接触应力，往往发生接触疲劳破坏，如产生麻点或剥落等。 2、性能要求 很高的强度或硬度：轴承元件大多在点接触或线接触条件工作，接触处有很高的压应力。因此轴承钢必须具有非常高的抗压屈服强度或硬度，一般硬度应在HRC62~64之间。 3、钢号、成分及作用 常用钢号：GCr15 采用特殊编号方法 铬：铬元素为滚动轴承钢的最基本的合金元素。一般含量以0.4-1.65％为宜 Cr可以提高钢的淬透性，同时铬的碳化物非常细小、均匀，对钢的耐磨性，尤其是接触疲劳强度非常有利。 其它合金元素：加入Si、Mn、Mo、V等可进一步提高 透性，提高钢的强度和弹性极限，以适于制造大型轴承。 含碳量：轴承钢的含碳量一般在0.95-1.10％之间。以保证淬火后的高硬度，同时可获得一定量的耐磨碳化物。 对杂质的要求：要求很严，S0.02% p0.27% 4、滚动轴承钢的热处理及组织 热处理：球化退火、淬火－低温回火 （1）球化退火：滚动轴承钢的球化退火一方面是为了降低硬度以便于切削加工，另一方面是为了获得比较理想的预备组织为最终热处理作组织准备。 （2）淬火和低温回火：钢淬火温度应严格控制 840±10℃的范围内。回火温度一般为 150-160℃。 淬火和低温回火是最后决定轴承钢性能的重要的热处理工序。温度过高，晶粒粗大，则疲劳性能及韧性下降，且容易淬裂和变形。温度过低时会硬度不足。 5、热处理后的性能 具有很高的硬度（ HRC 62-66）且耐磨，有一定韧性。 6、 常用滚动轴承钢及编号方法 GCr15 、GCr6、GCr9SiMn等。钢的编号前面用字母“G”代表滚动轴承钢，其含碳量约为1％，所以不标注。 Cr的含量以0.1％为单位，而不象一般合金结构钢以1％为单位。例如表示其含Cr量分别为1.5％和0.6％。 组织：淬火、回火后的组织由回火马氏体、均匀细小的碳化物及少量残余奥氏体