第三章工业用钢.ppt

第三章 工业用钢材料科学与工程学院金属材料系工程材料金属材料碳素钢合金钢碳素结构钢碳素工具钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢铸铁：：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁有色金属：：铜合金、铝合金等非金属材料高分子材料：塑料、橡胶、复合材料等陶瓷材料：普通瓷、氧化铝陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷钢常用工程材料的分类 3.1、碳钢        碳钢和铸铁均是以Fe和C为主的合金         钢含碳量<2.11%，通常使用钢含碳量<1.4%；        铸铁含碳量在(2.11%-6.69%)范围，通常使用铸铁含碳量在(2.5%-4.0%)范围.        在实际使用的钢中，除碳外尚存在少量的其它元素，如一般含量的硅、锰、磷、硫以及氧、氮、氢等，这些非特意加入的元素称为常存或残余元素一、常存元素在钢中的分布及作用1.锰：锰是有益元素,脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度     ① 锰原子溶于α-Fe中形成置换固溶体;     ② 锰原子溶于渗碳体中形成合金渗碳体;     ③ 锰作为常存元素时，一般Mn＜0.8.2.硅:硅作为脱氧剂加入钢中如： FeO+Si→Fe+SiO2    ① 硅溶于α-Fe中有一定强化作用;    ② 增加钢液的流动性；    ③作为常存元素时，Si＜0.5%常存元素在钢中的分布及作用3.硫：硫是有害元素      ① 硫在钢中以FeS形式存在，使钢变脆。

     ② FeS和Fe能形成低熔点的共晶体，当钢进行轧制时，        共晶体融化，钢材变脆，此现象称为热脆性    ③ 钢中的含硫量应严格控制4.磷：磷是有害元素     ① 磷会使钢的脆性转化温度升高而导致塑性、韧性下降，此现象称为冷脆性     ② 磷在钢中溶于铁素体也使钢的强度、硬度显著增加     ③ 钢中的含磷量应严格控制二、碳钢的分类按含碳量低碳钢 ωc≤0.25%中碳钢 ωc=0.25%~0.60%高碳钢  ωc＞0.6%按质量普通碳素钢  ωs≤0.055% ，ωp≤0.045%优质碳素钢  ωs、 ωp≤0.035%~0.040%高级优质碳素钢  ωs≤0.02%~0.03% ，                              ωp≤0.03%~0.035%按用途碳素结构钢碳素工具钢三、普通碳素结构钢牌号表示：由代表屈服强度的字母、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成Q 235A F“屈”字汉语拼音首位字母屈服强度等级，单位MPa；A、B、C、D、E分别表示质量等级F 沸腾钢，Z 镇静钢，b半镇静钢，TZ 特殊镇静钢普碳钢产量占钢总产量的（70~80）%，其中大部分用用作工程结构件，少量用作普通零件。

根据GB700-2006，可分为Q195，Q215，Q235及Q275等四类，其中Q195不分等级，此类钢一般制成各种型材，大量用在建筑、车辆等行业热处理：热轧空冷组织：S＋FQ215，Q235可用于制作一些普通零件如铆钉，螺钉，螺母和不重要的渗碳件 Q275属中碳钢，强度高，可代替30或40钢作某些普通零件Q235塑性较高，硬度适中，应用最广泛的普碳钢Q195钢碳含量低，塑性好，常用作制铁钉，铁丝及各种薄板（如黑，白铁皮即镀锌钢板，马口铁即镀锡钢板），还可用作要求不高的冲压件和焊接结构件螺钉、铆钉螺钉、铆钉多边型角钢多边型角钢钢筋、螺纹钢钢筋、螺纹钢四、优质碳素钢特点：         S、P等杂质限制较严S、P含量均不大于0.035%；钢的组织均匀致密，偏析程度小，质量好；供货应同时保证钢材的化学成分和力学性能符合标准的规定钢材按冶金质量等级分为：   1 优质钢 ：S、P含量均不大于0.035%；   2 高级优质钢： S、P含量均不大于0.030%；   3 特级优质钢：P含量不大于0.025% , S不大于0.020%牌号（GB/T 699-1999）1、用平均含碳量的万分数来表示(两位阿拉伯数字表示     平均碳含量)           45 ：平均含碳量为0.45%优质碳素结构钢；2. 沸腾钢和半镇静钢，在牌号后尾部分别加“F”和“b”。

          08F ：平均碳含量为0.08%的沸腾钢；                   10b：平均碳含量为0.10%的半镇静钢；3. 含锰量较高的优质钢，在阿拉伯数字后面加锰元素符   号“Mn”        50Mn ：平均碳含量为0.50%、锰含量为0.70~1.0%较高锰含量的优质碳素结构钢牌号（GB/T 699-1999） 4. 高级优质碳素结构钢，在牌号后加符号“A”；特级优   质碳素结构钢在牌号后加符号“E”   20A ：平均碳含量为0.20%的高级优质碳素结构钢   50E：平均碳含量为0.50%的特级优质碳素结构钢； 应用Ø含碳量低（10~35）：      强度小，塑性韧性好冲压容器，锅炉，机械零件Ø含碳量中等（30~50）：         强度较高，经调质处理可得到良好的综合性能 机械零件（传动轴、齿轮、连杆等）Ø含碳量高（>50）：         强度高，冲击韧性不好弹簧垫、离合器、钢丝绳等08和08F钢：      用于轧制薄板，高级搪瓷制品；也可用于管子、垫片及心部强度要求不高的渗碳零件等；冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等。

45钢：      调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆、活塞销等重要零件60-65钢：      用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器等热处理热处理(heat treatment)：：渗碳、淬火、回火等渗碳、淬火、回火等五、碳素工具钢（优质钢）特点：  ü冷热加工性能，耐磨性较好；ü价格低廉，广泛采用；ü淬透性低，耐热性差 牌号标准（GB/T 1298-2008 ）： 1、用汉字碳（T）+平均含碳量的千分数来表示       T7 ：平均含碳量为0.7%的碳素工具钢       T12 ：平均含碳量为1.2%的碳素工具钢2、高级优质钢，牌号后加“A”       T11A：平均含碳量为1.1%的高级优质碳素工具钢3、含锰量较高时，在碳含量后面加锰元素符号“Mn”     T8Mn：平均含碳量为0.8%的较高锰含量碳素工具钢应用ü   T7（T7A）、T8 （T8MnA）硬度高、韧性较好    凿子、冲头、剪刀、锤子等工具ü   T9、 T10 、 T11 硬度高、韧性适中    钻头、刨刀、丝锥、锯条等刃具及冷作模具ü   T12（T12 A）、T13 硬度高、韧性较低    锉刀、刮刀、铣刀、板牙等刃具及量规、样套等量具热处理：淬火 + 低温回火组织：回火M＋ 粒状Fe3C  + A' 3.2、合金钢碳钢的主要缺点是：Ø淬透性低。

对于直径大于20~25mm的零件，水冷也不可能淬透,从而使零件截面性能不均匀，且快速淬火会导致零件产生变形或开裂Ø强度和屈强比低，致使构件笨重，强度的有效利用率低如碳钢=0.5~0.6，合金钢为0.8~0.9Ø回火稳定性差，不能获得优良的综合力学性能Ø不能满足如耐热性、耐磨性、耐蚀性等特殊性能的要求一、合金元素的作用合金元素：为了改善和提高钢的力学性能和使钢获得某些特殊的物理、化学性能而专门加入的元素（常用M来表示）         常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、铜、硼、稀土元素等磷、硫、氮等在某些情况下也起合金元素的作用ü 合金钢       在化学成分上特别添加合金元素用以保证一定的生产和加工工艺以及所要求的组织与性能的铁基合金ü微合金元素与微合金化钢 微合金元素：       有些合金元素如V，Nb，Ti,  Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素微合金钢：        加入了微合金元素, 使钢的组织或性能有明显改变的钢称为微合金钢合金元素在钢中的存在形式：1、溶入铁素体、奥氏体和马氏体中，以固溶体的形式存在。

2、形成强化相，如溶入渗碳体形成合金渗碳体，形成特殊碳化物或金属间化合物3、形成非金属夹杂物，如合金元素与O、N、S作用形成氧化物、氮化物和硫化物等4、 在钢中以游离态存在合金元素M的分类      铁族金属：Co、 Ni、 Mn     难熔金属：W、 Mo、 Nb、 V、Cr     轻金属：Ti、 Al 、 Mg、 Li     稀土金属：La、Ce和Nd等    贵金属元素：Au、 Ag按M与C的亲和力的大小分为：碳化物形成元素：Ti、 Zr、 V、Nb、 Cr、Mo、W、 Mn非碳化物形成元素：Cu、 Ni、 Co、Si、 AlFe、、Mn、、Cr、、Mo、、W、、V、、Ti、、Nb、、Zr弱弱强强合金钢的分类按用途合金结构钢 合金工具钢特殊性能钢按合金总的含量低合金钢  ωe ＜4%~5%中合金钢  ωe =5%~10%高合金钢  ωe ＞10%微合金钢 ωe= 0.001-0.1%按钢的金相组织铁素体钢  奥氏体钢  马氏体钢珠光体钢  贝氏体钢按S、P含量普通合金钢  S≤0.050%  P≤0.045%优质合金钢  S≤0.035%  P≤0.035%高级优质合金钢  S≤0.025%  P≤0.025%特级优质合金钢  S≤0.015%  P≤0.020%二、低合金高强度钢 牌号标准（GB/T 1598-2008，GB/T 221-2008）：Q345D“屈”字汉语拼音首位字母屈服强度等级 345-690 MPaA、B、C、D分别表示质量等级必要时，可在牌号后添加产品用途、特性和工艺方法成分特点：u低碳：含碳量0.2%，以满足对塑性、韧性、可焊性及冷加工性能的要求；u低合金：主加合金元素为锰，对铁素体具有明显的固溶强化作用。

锰还能降低钢的冷脆转变温度，使组织中的珠光体相对量增加，从而进一步提高强度u加入少量的V、Ti、Nb等元素可细化晶粒、提高钢的韧性加入稀土元素可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温u加入Cu提高耐大气腐蚀能力典型钢材üQ345钢(16Mn)综合性能好，用于锅炉压力容器、船舶、桥梁、车辆等大型钢结构üQ390钢含V、Ti、Nb，强度   高，用于中等压力的容器üQ460钢含Mo、B，正火组织为B，强度高，用于石化中温高压容器压力容压力容器器南京长江大南京长江大桥桥万吨远洋轮万吨远洋轮三、合金结构钢牌号标准（GB/T 3077-1999） 数字  +  化学元素  +  数字合金元素含量的百分之几， ＜ 1.5% 不标出 平均含C量的万分之几合金元素高级优质钢号后加注“A”，特级优质合金钢加注“E”40 Cr 铬，平均含量<1.5%，只标出元素符号，不标明含量 平均碳含量为0.40%，用万分之四十的数字表示38CrMoAl A表示高级优质钢 铬钼铝，平均含量<1.5%，只标出元素符号，不标明含量 平均碳含量为0.38%，用万分之38数字表示 平均碳含量为0.37%，用万分之37数字表示 镍，平均含量3% 铬，平均含量<1.5%，只标出元素符号，不标明含量37 CrNi31、渗碳钢工作条件及性能要求：       零件在渗碳热处理后使用工件，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的表面磨擦和冲击作用，故其性能要求：  (1) 有一定的强度和塑性，以抵抗拉伸，弯曲，扭转等变形破坏； (2) 表面有较高的硬度和耐磨性，以抵抗磨损及表面接触    疲劳破坏； (3) 有较高的韧性以承受强烈的冲击作用； (4) 当外载是循环作用时，要求零件有好的抗疲劳破坏能力。

成分特点ü属于低碳钢，含碳量0.1-0.25%，以保证心部有足够的塑、韧性；ü加入合金元素Cr、Ni、Mn、B提高淬透性，改善渗碳层的强度和塑、韧性；ü添加少量的V、W、Mo、Ti细化晶粒，抑制渗碳时晶粒长大组织 ：表层：回火M +碳化物+ A′　　　心部：低C的回火M（T）+ F应用 ：耐磨件 20Cr，小轴、活塞销、小齿轮 20CrMnTi，汽车齿轮18Cr2Ni4WA，如曲轴、连杆 热处理：渗碳→ 淬火 → 低温回火活塞销( 20Cr )柴油机凸轮轴柴油机曲轴2、调质钢 调质：淬火+高温回火，获得 S回组织       具有较高的强度和较高的塑、韧性配合（良好的综合机械性能）      对于调质零件，淬透性对机械性能影响很大  成分特点：ü调质钢属于中碳钢，含碳量0.25~0.50%（含碳量过低强度不足，过高韧性不足）ü要获得具有良好综合机械性能的S回，添加Cr、Ni、Mn、Si、B  提高淬透性ü固溶强化， Ni、Mn、Si 固溶强化作用ü添加Mo、W，防止高温回火脆性（第二类回火脆），快速冷却法仅适用于小型零件，而对大截面尺寸零件难以奏效ü添加少量W、Al、Ti、V细化晶粒，防止奥氏体晶粒长大。

热处理：调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)组织 ：回火S 常用调质钢：40Cr、40CrMo、42CrMo、40CrNiMo、35CrMo、40CrMnMo、38CrMoAl、30CrMnSi、40MnVB、   40CrMn、30CrNi3ü低淬透性调质钢：钢含合金元素总量＜3%40Cr、40MnB等，常用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等零件ü中淬透性调质钢：钢含合金元素总量在4%左右，如38CrSi、35CrMo等，常用于制造截面较大的零件，如曲轴、连杆等ü高淬透性调质钢：钢含合金元素总量在4%～ 10%，38CrMoAlA、40CrMnMo、25Cr2Ni4WA等制造大截面重载荷零件，如曲轴等用高淬透性的零件等 3、弹簧钢对弹簧钢的要求：     零件的主要作用：间断吸收冲击能量，缓和机械振动及冲击作用以及周期性贮存能量性能要求：Ø高的弹性极限、屈服强度、疲劳强度和高的屈强比；Ø具有足够的塑性和韧性；Ø保证组织性能均匀，要求材料淬透性好；Ø另外在高温或腐蚀介质下工作时，材料应有好的环境稳定性成分特点Ø含碳量高：碳钢： 0.60~0.75%C                   合金钢 ： 0.46~0.70%CØ添加Si、Mn、Cr、V等合金元素，提高淬透性，回火稳定性，Si还提高屈强比，细化晶粒，改善机械性能。

 Ø辅加元素为Cr、V、W等，细化晶粒．防止由Mn引起的过热倾向和由Si引起的脱碳倾向热处理特点        淬火+中温回火，获得回火托氏体，бs/бb↑典型钢种① Si、Mn弹簧钢：代表性钢种为65Mn、60Si2Mn，这类钢价格较低，性能高于碳素弹簧钢，主要用于制造较大截面弹簧，如汽车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧等② Cr、V弹簧钢 ：典型钢种为50CrV，这类钢淬透性高，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机的气门弹簧等热处理：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 汽车板簧汽车板簧火车螺旋弹簧火车螺旋弹簧4、滚动轴承钢载荷特点及破坏形式：      周期性交变载荷，接触面积小，接触应力很大：循环受力次数可达每分钟数万次，极易磨损和疲劳破坏对滚动轴承钢的要求：  a、高硬度、高耐磨性  b、高的弹性极限（不允许塑性变形）→接触应力很大  c、高的疲劳强度  d、足够的韧性  e、高的淬透性  f、一定的耐蚀性（大气、润滑性）化学成分特点Ø高碳：0.95-1.15%，保证高硬度，高强度。

Ø合金元素：主加元素Cr，0.40-1.65%，增加钢的淬透性并提高回火稳定性；形成合金渗碳体，提高耐磨性；还有提高耐蚀性的作用Cr过高，A含量增加，且碳化物分布不均匀，影响寿命Ø 对 于 大 型 轴 承 ， 加 入 Si： 0.40-0.65%， Mn：0.9~1.2%，进一步改善淬透性，提高钢的强度和弹性极限而不降低韧性 加入V则是为了细化晶粒Ø杂质含量应严格控制：S<0.02%  P<0.027%滚动轴承钢的热处理特点 热处理工艺：球化退火，淬火，低温回火  球化退火： 降低锻造后钢的硬度，有利于切削加工并为淬火作组织准备A： GCr15钢的淬火温度要求十分严格：850℃      淬火温度高于850℃，会增加残余A’ 的含量，且马氏体为粗片状，冲击韧性和疲劳强度急剧下降B： 回火温度：150~160℃，2~3hC： 热处理后的组织：      极细的回火马氏体  +  细粒状均匀分布的碳化物+ A’ D：硬度：61~65HRC四、合金工具钢用于制造刃具、模具、量具的钢，称为工具钢  工具钢的分类按用途刃具钢 模具钢量具钢 牌号表示方法 数字数字 + 符号符号 + 数字数字 合金含量 合金元素 碳含量 含碳量：平均含C量大于或等于1.0%，不标出。

   平均含C量<1.0%，以千分之几标出高速钢例外，无论≥1.0%还是<1.0%，都不 标出合金元素含量：与合金结构钢相同1、刃具钢对刃具钢性能的要求：a、高硬度和热硬性（红硬性）      切削金属的刀具，HRC60以上     木工刀具，HRC45以上      热硬性：在高温下保持硬度的能力，碳素工具钢只能在 200℃ 以下保持硬度，超过200℃软化      高速钢在600℃仍能保持高硬度对刃具钢性能的要求：b、高耐磨性     碳化物、硬度与耐磨性之间有密切关系      硬度越高，耐磨性越好；硬度基本相同时， 碳化物的数量、颗粒大小及分布情况对耐磨性有很大影响      一定数量的硬而细的碳化物均匀分布在强而韧的金属基础上，耐磨性良好对刃具钢性能的要求：c、足够的强度和韧性      刀具工作条件恶劣，承受冲击、震动、扭转、弯曲等复杂应力，所以必须具有足够的强度和韧性，以免脆断d、高的淬透性，低脱碳倾向，可加工性低合金工具钢成分特点高碳：0.9-1.1%，保证高硬度，高强度，耐磨  性合金元素：Cr、Mn、Si、W、V， Cr、Mn、Si提高钢的淬透性，Si能提高回火稳定性； W、V提高钢的硬度和耐磨性；防止过热，还可以形成稳定的碳化物。

 热处理工艺：       球化退火，淬火，低温回火      球化退火，其目的是降低硬度(  <217HB)，便于切削加工，并为淬火做组织准备       使用状态下的组织为回火马氏体加颗粒状碳化物及少量残余奥氏体，硬度可达HRC60~HRC65典型钢材：    9SiCr        具有较高的淬透性和回火稳定性，但有脱碳现象，加工性能较差高速钢 高速钢是制造高速切削刀具用钢它的主要性能特点是热硬性高，当切削温度达到600oC时，硬度仍能保持在55~60HRC高速钢的淬透性高，空冷即可淬火，俗称“风钢”成分特点ü含碳量为0.7%~1.6%，一方面与W、Cr、V等形成足够数量的碳化物，又要有一定数量的碳溶入高温奥氏体，使淬火后M具有一定的过饱和程度，以保证高硬度、高耐磨性过高，碳化物数量增加，不均匀性增大，脆性大，工艺性变坏过低，硬度、耐磨性下降  成分特点ü合金元素  主要加入的元素是Cr、W、Mo、V、Con Cr：4.0%左右，提高钢的淬透性和回火稳定性，增加钢的抗氧化、耐蚀性和耐磨性，并有微弱的二次硬化作用n V：形成V4C3或VC，比钨碳化物更稳定，能显著阻碍奥氏体晶粒长大。

V4C3或VC颗粒非常细小，分布又十分均匀，对提高钢的耐磨性非常有效560℃回火，也产生“二次硬化”n W：二次硬化，提高热硬性形成坚硬耐磨的高熔点合金碳化物(FeW)3C、Fe4W2C，一小部分W溶于马氏体，提高马氏体组织的回火稳定性，故钨合金高速钢在600℃高温下，仍有很高的硬度回火时析出W2C，产生“二次硬化” n  Mo：与W作用相近，可提高韧性nCo：进一步提高红硬性（阻止碳化物从马氏体中析出，抑制M分解）高速钢的热处理——W18Cr4V工艺流程为： 下料→锻造→退火→切削加工→淬火后三次高温回火→喷丸→磨削→成品退火： 等温球化退火加热：860～880℃，保温3～4h，随炉缓冷至500～550℃出炉空冷 退火组织：S+细粒状合金碳化物，硬度为207～225HBS 淬火：合金元素总含量高，导热性很差，采用分级预热常用的是在盐浴炉中加热以防氧化和脱碳 淬火加热温度：1270～1280℃，目的：使合金元素尽可能多地溶入A，从而在淬火后可获得合金元素含量高的合金马氏体，提高其红硬性和回火稳定性淬火组织：M淬 + 细粒状合金碳化物 + 较多残余A，硬度为63～64HRC回火：淬火后必须立即回火，以消除淬火内应力、稳定组织、减少Ar量。

常用550～570℃回火三次，每次保温1h使碳化物（W2C、VC等）呈细小弥散状从马氏体中析出，形成第二相弥散强化（即二次硬化） 回火组织：M回 + 细粒状合金碳化物 + 少量残余A，   硬度63～66HRC典型钢材常 用 的 钢 种 为 钨 系 的 W18Cr4V、 钨 -钼 系 的W6Mo5Cr4V2，这两种钢的组织性能相似，前者的热理性较好，后者的耐磨性、热塑性和韧性较好主要用于制造高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、曲头等2、模具钢 冷作模具钢       冷冲模、冷镦模、拉丝模、滚丝模等，用于制作冷加工模具A：工作温度≤200～300℃，工作中承受很大的压力，弯曲力，冲 击力，摩擦力         损坏形式：磨损、断裂、变形超差B：对冷作模具钢的要求：高硬度HRC58~62，高耐磨性，足够的强度与韧性，热处理变形小C： 高碳成分并多在回火马氏体状态下使用常用钢号： 9SiCr、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV、Cr6WV、W18Cr4V热作模具钢    热锻模、热挤压模、热镦模A：载荷特点：冲击、挤压、强烈摩擦、热疲劳     常见的失效形式：变形、磨损、开裂和热疲劳。

B：性能要求：高强度、高耐磨性、高的抗热疲劳  能力、高的回火稳定性、良好的导热性，一定的抗氧化性和耐蚀性C：分类：热锻模钢和压铸模钢热锻模钢成分特点：     中碳低合金钢，其含碳量为0.5%~0.6%，加入的合金元素为Cr、Ni、Mn、Mo等，Cr、Ni、Mn的主要作用是提高淬透性、强化铁素体，Mo的主要作用是防止第二类回火肮性热处理工艺：     淬火加高温回火(调质)，使用状态下的组织为回火索氏体典型钢种：       5CrNiMo、5CrMn Mo压铸模钢成分特点：       中碳高合金钢，其含碳星一般为0.5%~0.6%，加入的合金元素有Cr、Mn、Si、W、Mo、V等Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性，W、Mo、V的主要作用是提高耐磨性，产生二次硬化，W、Cr还有提高抗热疲劳的作用热处理：        淬火后在略高于二次硬化峰值的温度(600oC左右)回火，组织为回火马氏体、颗粒状碳化物加少量残余奥氏体典型钢材：3Cr2W8V3、量具钢       使用过程中常受到工件的摩擦与碰撞，且本身须具备极高的尺寸精度和稳定性对量具钢的要求：ü高硬度（≥HRC62），高耐磨性，防止因磨损造成的尺寸偏差。

ü热处理变形小，组织稳定（尺寸稳定）ü一定的韧性ü良好的加工工艺性，表面粗糙度低于0.5量具钢的热处理特点•      淬火加热时进行预热，以减小变形，这对形状复杂的量具更为重要•      在保证力学性能的前提条件下降低淬火温度，尽量不采用等温淬火或分级淬火工艺，减少残余奥氏体的生成•      淬火后立即进行冷处理(-80℃)减小残余奥氏体量，延长回火时间，回火或磨削之后进行长时间的低温时效处理等常用量具钢    高精度量具钢：                 CrMn 、CrWMn、GCr15、9Mn2V、             MnCrWV        一般量具钢：9SiCr、60Mn、65Mn3.3、特殊性能钢            特殊性能钢是指具有特殊物理、化学性能的钢           包括：不锈钢、耐热钢、耐磨钢、超高强度钢、磁钢等一、不锈钢      不锈耐蚀钢通常是不锈钢（耐大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质腐蚀的钢）和耐酸钢（耐酸、碱、盐等强腐蚀介质腐蚀的钢）的统称成分特点：       wC=0.03～0.95%        从耐蚀角度C越低越好，可以防止Cr23C6，但是C可以提高钢的强度和硬度。

        wMe=12～38%      常加入：Cr、Ni、Si、Al、Mo、Ti、Nb1、合金元素的作用Cr ：提高抗蚀能力的基本元素，形成Fe、Cr复合氧化膜，降低腐蚀电流§wCr%>11.7%，在氧化介质（如大气、硝酸等）中，钢表面形成一层具有保护性的Cr2O3 薄膜§Cr提高钢的电极电位§使碳含量很低的钢成为铁素体单相组织Ni：能促进单相奥氏体的形成Mn：能显著提高钢在有机酸中的耐蚀性，代替Ni的作用Mo：形成含Mo钝化膜，在许多强腐蚀介质中具有很高的稳定性，还能防止氯离子对膜的点腐蚀Pt：提高不锈钢在硫酸中的耐蚀性；Mo、Cu、Ni的混合添加，对耐蚀性有显著提高Ti、Nb：  防止奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀合金元素的作用2、不锈钢分类不锈钢按其正火组织不同分为五类：   马氏体型；   铁素体型；   奥氏体型；   双相型；   沉淀硬化型；(奥氏体型不锈钢约占不锈钢总产量的70%)3、不锈钢牌号：旧牌号 数字  +  化学元素  +  数字合金元素含量的百分之几， ＜ 1.5% 不标出 平均含C量的千分之几合金元素如果C≤0.08%为低碳，标识为“0”，C≤0.03%为超低碳，标识为“00”，2 Cr13 铬，平均含量13%， 平均碳含量为0.2%，用千分之二的数字表示0Cr18Ni9Ni含量9% Cr含量18%碳含量为≤0.08% ，用0表示碳含量为≤0.03% ，用00表示 镍含量14% 铬含量17%00Cr17Ni14Mo2Mo含量2%新牌号          主要的化学元素标识都没有变动，只有碳含量标识和个别钢种里面化学元素发生变动：           Cr之前的数字表示碳（C）的万分之几的含量。

如201牌号为12Cr17Mn6Ni5N，表示碳（C）含量万分之十二（0.12%）；304牌号为06Cr19Ni10，表示碳（C）含量万分之六（0.06%）；316L牌号为022Cr17Ni12Mo2，表示碳（C）含量万分之二点二（0.022%）其它标识基本不变 4、马氏体不锈钢Ø碳0.1%～1.0%，铬12%～18%；Ø性能：高强度、高硬度、高耐磨性，淬透性好，空冷时可形成M；Ø此类钢只在氧化性介质中(如大气、海水、氧化性酸)耐蚀，而在非氧化性介质中(如盐酸、碱溶液等)耐蚀性很低；Ø钢的耐蚀性随铬含量的降低和碳含量的增加而降低；Ø钢的强度、硬度和耐磨性则随碳的增加而改善；Ø常见的有：低、中碳的Cr13型和高碳Cr18型Ø用途：用于制造力学性能要求较高，抗蚀性能要求一般的零件，如弹簧、轴、水压机阀以及热油泵零件、蒸汽阀杆、阀头等新旧牌号对比§1Cr12-----12Cr12-----403§1Cr13-----12Cr13-----410§2Cr13-----20Cr13§3Cr13-----30Cr13-----420§7Cr17-----68Cr17-----440A5、铁素体不锈钢ü碳含量<0.2%、铬含量12% ～30%，耐蚀性优于马氏体不锈钢；ü抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，抗高温（>700 ℃ ）氧化能力强，热膨胀系数小，氧化膜不易剥落。

üCr是铁素体形成元素，致使此类钢从室温到高温（1000℃左右）均为单相铁素体；ü塑性加工、切削加工和焊接性较优；ü强度较低，主要用于对力学性能要求不高，但对耐蚀性和抗氧化性要求很高的机器零件和结构，如耐硝酸、磷酸结构和抗氧化结构；处理：铁素体晶粒尺寸不能通过热处理来改变，只能通过塑性变形与再结晶来改变，即锻造常见钢材及新旧牌号对比§0Crl3Al-----06Crl3Al§00Cr12-----022Cr12§1Cr17-----10Cr17§1Cr17Mo-----10Cr17Mo§00Cr18Mo2-----019Cr19Mo2NbTi6、奥氏体不锈钢Ø在Cr18Ni8(18-8)基础上发展起来的，低碳(＜0.12%)、高铬(＞17%~25%)和较高镍(8%~29%)；ØCr主要起钝化作用，提高电极电位，Ni主要起扩大A相区的作用Ø具有最佳的耐蚀性，但相应地价格也较高；Ø优良的低温韧性、高的加工硬化能力、耐热性和无磁性，其冷塑性加工性和焊接性能较好；广泛应用于制造硝酸、有机酸、盐、碱等工业中的机械零件及构件广泛应用于制造硝酸、有机酸、盐、碱等工业中的机械零件及构件常见钢材及新旧牌号对比以Cr18Ni8普通型奥氏体不锈钢用量最大。

§0Cr18Ni9-----06Cr19Ni10----304§00Cr19Ni10-----022Cr19Ni10-----304L§0Cr17Ni12Mo2-----06Cr17Ni12Mo2-----316§0Cr18Ni12Mo3Ti-----06Cr17Ni12Mo2Ti----- 316Ti§00Cr17Ni14Mo2-----022Cr17Ni12Mo2-----316L§0Cr17Ni12Mo2N-----06Cr17Ni12Mo2N-----316N7、双相不锈钢p    当不锈钢是由奥氏体和铁素体两相形成的复相材料时（其中铁素体占(5~20)%），不仅克服了奥氏体不锈钢应力腐蚀抗力差的缺点，而且还具有提高抗晶间腐蚀性能及焊缝热裂性的作用        p   0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3Si2等都属于双相不锈钢p适合于制作硝酸工业与尿素、尼龙生产的零件和设备。