50SiMn军工钢

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　　军工钢

　　军工钢高强钢具有硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。

　　军工钢高强钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的军工钢高强钢的主要军工钢元素有多、钼、铬、钒，还有一些军工钢高强钢中加入了钴、铝等元素。这类钢属于高

碳高军工钢莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。 铸态高速工军工钢高强钢具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物;从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。这些碳化物对低军工钢高

强钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。 工具钢分析仪分析钨、钼是军工钢高强钢的主要元素，对钢的二次硬化和其他性

能起重要作用。铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。火温度很高，接近熔点，军工钢其目的是使军工钢碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。低

军工钢高强钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。 淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火(化学成分不同，回火温度不同)出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度

，此为二次硬化，这是低军工钢高强钢的重要特性。

　　军工钢属于合金钢的一种用途，因为强度，硬度，耐腐蚀性等各性能更强，适用于军用设备的特殊材料。合金钢钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢，是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采

取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

　　合金钢的介绍

　　合金钢与碳钢相比含有较多其他元素，合金钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外还含有其他合金元素(如铬、镍 、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等)，有的还含有某些非金属元素(如硼、氮等)的钢。根据钢中合金元素含量的多少，又可分为

低合金钢，中合金钢和高合金钢。而碳钢主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。

　　碳钢也叫碳素钢，含炭量WC小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(WC ≤ 

0.25%),中碳钢(WC0.25%-0.6%)和高碳钢(WC>0。6%)，按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高.级优质钢(含磷、硫更低) 一般碳钢中含碳量较高则硬度越高，强度也越高，但塑性较低。

　　合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中;锰

、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。

　　一般分类合金钢合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5%)，中合金钢(含量5%～10%)，高合金钢(含量>10%);

　　按质量分为优质合金钢、特质合金钢;按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。

　　在钢中除含铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、硌、矾、钛、铌、硼、铅、稀土等其中的一种或几种，这种钢叫合金钢。各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件不同而

不同，国外以往曾发展镍、硌钢系统，我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢系统,合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的按用途可以把合金钢分为8大类，

　　它们是：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢，电工用硅钢。

　　调质钢 1.中碳型合金钢，合金元素含量较低;2.强度较高;3.用于高温螺栓、螺母材料等。

　　弹簧钢 1.含碳量比调质钢高;2.经调质处理，强度较高 抗.疲劳强度较高;3.用于弹簧材料。

　　滚动轴承钢 1.高碳型合金钢，合金含量较高;2.具有高而均匀的硬度和耐磨性;3.用于滚动轴承。

　　合金工具钢 1.高碳型合金钢，合金元素含量较低;2.具有高的硬度和耐磨性，机加工性能好，稳定性好;3用于量具材料。

　　特殊性能钢不锈钢 1.低碳高合金钢;2.抗腐蚀性好;3.用于抗腐蚀、部分可做耐热材料。

　　耐热钢 1.低碳高合金钢;2.耐热性能好;3.用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。

　　低温钢 1.低碳合金钢，根据耐低温程度合金元素有高有低;2.抗低温性好;3用于低温材料(专用钢为镍钢)。

　　根据碳化物的倾向分类

　　合金钢根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向，可分为三类合金钢

　　①强碳化物形成元素，如钒、钛、铌、锆等。 这类元素只要有足够的碳，在适当的条件下，就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。

　　②碳化物形成元素，如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等,如果含量超过一定限度(除锰以外)，又将形成各自的碳化物,如(Fe，Cr)7C3、(Fe，W)6C等。

　　③ 不形成碳化物元素，如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素，如铝、锰、硅、钛、锆等，极易和钢中的氧和氮化合，形成稳定的氧化物和氮化物，一般以夹杂物的形态存在于钢中。

锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等，如果含量超过它在钢中的溶解度，则以较纯的金属相存在。

　　钢的性能取决于钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。合金元素是通过影响上述因素而起作用的。对钢的相变点的影响主要是改变钢中相变点的位置，大致可以归纳为以下三个方面：

　　①改变相变点温度。一般来说，扩大γ相(奥氏体)区的元素，如锰、镍、碳、氮、铜、锌等,使A3点温度降低,A4点温度升高;相反,缩小γ相区的元素，如锆、硼、硅、磷、钛、钒、钼、钨、铌等,则使A3点温度升高，A4点温度降低。惟有钴使A3和A4点温度均升高。铬

的作用比较特殊,含铬量小于7%时使A3点温度降低,大于7%时则使A3点温度提高。

　　②改变共析点S的位置。缩小γ相区的元素，均使共析点S温度升高;扩大γ相区的元素,则相反。此外几乎所有合金元素均降低共析点S的含碳量，使S点向左移。不过碳化物形成元素如钒、钛、铌等(也包括钨、钼)，在含量高至一定限度以后,则使S点向右移。

　　③改变γ相区的形状、大小和位置。这种影响较为复杂，一般在合金元素含量较高时，能使之发生显.著改变。例如镍或锰含量高时，可使γ相区扩展至室温以下，使钢成为单相的奥氏体组织;而硅或铬含量高时，则可使γ相区缩得很小甚至完全消失，使钢在任何温度

下都是铁素体组织。

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