合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上优异加入一定量合金元素所获得的铁基合金。

　　低合金钢 合金元素总量 5%、中合金钢 合IM电竞 IM电竞平台金元素总量 5~10%、高合金钢 合金元素总量 10%

　　按正火组织分：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢怕；

　　2）按质量分（S、P含量）—— 普通碳素钢；优质碳素钢；高级优质碳素钢。

　　质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。

　　*说明：碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A”，如T8A。

　　碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型的机械零件，（要求内外性能均匀），就不能采用碳钢制作，如发电机转子，汽轮机叶片，汽车、拖拉机的连杆螺栓等。

　　碳钢淬火后，只有经低温回火才能保持高硬度，若其回火温度超过200℃，其硬度就显著下降。即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此对于要求耐磨，切削速度较高，刃部受热超过200℃的刀具就不能采用碳钢制作。

　　为了弥补碳钢的不足，满足上述条件的要求，目前工业上广泛发展和使用了合金钢材料。

　　当含碳量小于1.00%时，含碳量用一位数字标明，这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.当含碳量大于1.00%时，不标含碳量。

　　** 含铬量小于1%时，在含铬量(以千分之一为单位)前加数字“0”，如Cr06。

　　渗碳轴承钢牌号的表示方法与合金结构钢相同，仅在牌号头部加字母“G”，如“G20CrNiMo”。

　　工艺性能以可焊性、淬透性为主。合金结构钢除少量为中高合金钢外，都是低合金钢。

　　③ 另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。

　　渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火正火目的为调整硬度，便于切削加工。

　　（1）低淬透性钢：20、20Cr用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。

　　（2）中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。

　　（3）高淬透性钢：18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。

　　调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→(表面淬火+低温回火)→装配；

　　（1）低淬透性钢：D0油30~40mm, 常用45、40Cr, 用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。

　　（2）中淬透性钢：D0油≈40~60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。

　　（3）高淬透性钢：D0油60mm,常用40CrNiMo, 用于制造大截面重载荷零件，如曲轴等。

　　1、典型渗碳零件的工作条件、失效方式及性能要求：制造弹簧或类似性能零件的钢种。弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。

　　⑴ 冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理(250~300℃)。用于φ10mm弹簧。

　　⑵ 热成型弹簧：热成型→淬火+中温回火使用状态下的组织：T回用于大截面弹簧(φ10mm)

　　（1）Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。

　　1、典型渗碳零件的工作条件、失效方式及性能要求：用于制造轴承套和滚动体的专用钢种。轴承工作时, 承受接触应力(达3000~3500MPa)、周期变载荷(频率达数万次/分)和摩擦。

　　⑵ 合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性。

　　Cr还提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。当1.65%Cr时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。

　　⑵ 组织：M回+颗粒状碳化物+A’(少量)淬火后进行冷处理(-60 ~ -80℃), 可以减少A’、稳定尺寸。

　　4、钢种、牌号与用途应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承；大型轴承用GCr15SiMn。这类钢还可用于制造模具、量具等。

　　1、典型渗碳零件的工作条件、失效方式及性能要求：高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。高热硬性 即高温下保持高硬度的能力。足够的韧性 以防止脆断和崩刃。

　　高碳(0.65~1.35%C)随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韧性下降。

　　3、性能特点 由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。

　　4、钢种、牌号与用途T7~T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。

　　T10~T11：制造低速切削工IM电竞 IM电竞平台具，如钻头、丝锥、车刀等；T12~T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。

　　（2）热处理特点：同碳素工具钢，只是淬火介质为油(碳素工具钢为水)。使用状态下的组织为：M回+颗粒状碳化物+A’(少量)。

　　（4）钢种、牌号与用途应用最多的是9SiCr。用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等。

　　（2）铸造及热处理特点：加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨削

　　高速钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，脆性大且无法热处理改善。

　　退火目的：降低硬度，便于切加工；为淬火作组织准备。退火后组织：S+颗粒状碳化物

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　　淬火目的: 获得高合金元素含量的马氏体。因此淬火温度高(1200℃)。

　　淬火目的: 获得高合金元素含量的马氏体。因此淬火温度高(1200℃)

　　回火目的：主要为减少A’。消除内应力、稳定组织。常用560℃三次回火.回火时的组织变化：

　　② 碳及合金元素含量下降，Ms点上升，回火冷却时，A’转变为M。每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。

　　(4) 钢种、牌号与用途常用钢号为：W18Cr4V(18-4-1)和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。用于高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等。

　　(1)冷模具的工作条件、失效方式和性能要求：高硬度和耐磨性。足够的强度和韧性。良好的工艺性能（淬透性、切削加工性等）

　　（3）锻造及热处理特点：Cr12型模具钢也是莱氏体钢，需进行锻造、退火, 目的同高速钢。

　　（4） 钢种、牌号与用途：常用钢号为Cr12和Cr12MoV。用于制造冷冲模、挤压模等。

　　失效方式和性能要求：高温下良好的综合力学性能。抗热疲劳性能。高的淬透性和良好的导热性。

　　1、量具钢的工作条件、失效方式和性能要求：量具在使用过程中与被测零件接触，承受摩擦和冲击。

　　特殊性能钢是指具有特殊物理、化学性能的钢。例如我们常用的不锈钢和耐热钢。

　　晶间腐蚀是沿晶粒周界发生腐蚀的现象，危害很大.它是由于Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降到12%以下，在介质作用下发生强烈腐蚀。加 Ti、Nb则先于Cr与C形成不易溶于奥氏体的碳化物, 避免晶界贫Cr。

　　热处理：采用固溶处理。即加热到1100℃使碳化物溶解后水冷。组织为单相奥氏体。

　　钢号为1Cr13~4Cr13随含碳量提高，强度、硬度提高，耐蚀性下降.1Cr13、2Cr13热处理: 淬火+高温回火使用状态下的组织: S回3Cr13、4Cr13

　　使用状态下的组织：M回。具有较高强度、硬度。用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。

　　合金元素作用：Cr、Si提高抗氧化性;Mo提高热强性(T再);V弥散强化。

　　最典型钢号是1Cr18Ni9Ti。Cr的作用是提高抗氧化性；Ni的作用是获得单相奥氏体;Ti的作用是弥散强化。热处理采用固溶处理组织为单相A。主要用于过热器管道等。

　　高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、破碎机牙板和铁路辙岔等。

　　铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆.，热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶入奥氏体，并进行水淬。室温组织为过饱和单相奥氏体。

　　水韧处理后，韧性高，硬度低.使用时必须伴随着压力和冲击作用。在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化，形成马氏体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，获得高耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。

　　在使用中，我们通常把铁及其合金称为黑色金属，把其他非铁金属及其合金称为有色金属。 同时把密度低于4.5×103kg/m3的金属称为轻金属。

　　（1）纯铝具有银白色金属光泽，密度小(2.72 )，熔点低(660.4℃)

　　铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。

　　可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.

　　自然时效；在加热条件下进行的时效称人工时效。时效强化效果与加热温度和保温时间有关。

　　以Al-4%Cu合金为例：该合金的时效基本过程可以概括为：合金淬火 过饱和α固溶体 形成铜原子富集区(GP[Ⅰ]区) 铜原子富集区有序化(GP[Ⅱ]区)形成过渡相θ′ 析出平衡相(CuAl2) + 平衡的α固溶体。

　　在铝合金中添加微量元素细化组织提高铝合金力学性能(既提高强度又改善塑性)。

　　（5）变形铝及铝合金牌号表示方法，根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号，表示方法为:

　　Al-Cu-Mg-Si系合金 可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。

　　硅铝明：其中ZL102(ZAlSi12)是含12%Si的铝硅二元合金，称为简单硅铝明。

　　在常温下ZL102组织几乎全部为共晶体，由粗针状的硅晶体和固溶体组成，强度和塑性都较差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细小均匀的共晶体加一次固溶体组织，以提高性能。

　　按退火组织，钛合金可分为型钛合金、型钛合金和+型钛合金三类，它们的牌号分别用TA、TB、TC加顺序号表示 。如TA5、TB2、TC4等。其中TA0~TA3为工业纯钛。

　　主要用于制造500℃以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。

　　铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保持了纯铜特性.。

　　以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜。

　　铜与锌的二元合金称为普通黄铜。加工普通黄铜的牌号为：H (黄) + 表示铜平均百分含量的数字；

　　常用牌号有H80、H70、H 68。适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。

　　两相黄铜热塑性好, 强度高，常用牌号有H59、H62。适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。

　　在普通黄铜的基础上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、 Sn、Ni等元素形成特殊黄铜。加工特殊黄铜的牌号为：H(黄)+主加元素符号(Zn除外)+铜平均百分含量+主加元素平均百分含量, 如HPb59-1.特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。

　　加工青铜的牌号为：Q +主加元素符号及其平均百分含量+其他元素平均百分含量如QSn4-3(含4%Sn、3%Zn).常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。

　　以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%，锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小 。锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。

　　主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。

　　以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%，常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等 。

　　牌号：B+镍的平均百分含量，如B5。常用牌号有B5、B19等 。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等。

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　　在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。

　　与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。

　　为满足上述性能要求，轴承合金的组织应是软的基体上分布着硬的质点或硬的基体上分布着软的质点。

　　工业上常用的是锡基、铅基轴承合金, 又称巴氏合金，典型牌号为ZSnSb11Cu6。