1. 合金钢按用途分为哪几种
合金钢按用途分为:结构钢、工具钢、特殊性能钢三种。
1、结构钢
结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示。结构钢一般用于承载等用途,在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。
2、工具钢
工具钢(Toolsteel),是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和红硬性,以及高的耐磨性和适当的韧性。
3、特殊性能钢
特殊性能钢具有特殊物理或化学性能,用来制造除要求具有一定的机械性能外,还要求具有特殊性能的零件。其种类很多,机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。
2. 什么是合金钢合金元素类别有哪些
随着科技的不断进步,生活中各种各样的材料也在不断地被改进、改良,以适应现代社会越来越高的需求。而合金钢就是其中一种典型的材料,它的出现弥补了碳钢的诸多缺陷。那么什么是合金钢,它又是怎么发展起来的,又有什么合金种类呢?
基础简介
普通的碳素钢中的主要成分为碳元素与铁元素,而合金钢就是指在普通钢之中加入了其他的合金元素的钢材。通过加入一种或多种的合金元素(如铜、镍、铬等等),钢材的某些性能能够得到大大的改善,以适应不同行业发展的需求。按照加入的合金元素的含量,可以将合金钢分为低合金钢、中合金钢与高合金钢这三种。
发展历程
合金钢的发展起源于十九世纪的后半期,当时对钢材的需求量不断扩大,而生产力却不足以解决钢的加工问题。针对这一问题,英国的Mushet制造出了新型钢材。在二十世纪的二十年代之后,电弧炉炼钢技术的出现,又为合金钢的大量生产提供了有利的条件。六十年代以后,由于各种精炼技术已经普及,钢材的生产量逐步扩大,开始向高纯度与超低碳的方向发展。通过合金钢的发展历程,我们不难看出,合金钢的发展正符合了社会的需,尤其是在制造工业的行业中。
合金元素类别
1.铬(Cr):铬元素能够大大提高钢的强度与硬度,使材料更耐磨、耐腐蚀。
2.镍(Ni):镍元素在提升钢的强度的同时,能保持它的韧性,还能使其耐腐蚀、耐热。
3.钛(Ti):钛元素能够使钢晶粒的结构更细密,改良其焊接性能。
4.钒(V):钒元素能与碳元素结合生成一种碳化物,能改善其耐腐蚀的性能。
5.钨(W):钨元素能使钢的硬度大大提高,变得更加耐磨耐用。
6.铜(Cu):铜元素能提高钢的强度,改善其耐腐蚀的性能。
7.磷(P):磷元素在一般情况下属于钢材中的有害元素,会降低钢的塑性与焊接性能。
看完了以上的介绍,大家对合金钢这种材料是不是有了更深的了解呢?现在,合金钢被广泛的用于机械制造、军事工业等等,在我们的生活中发挥着至关重要的作用,为我们做出了巨大的贡献。
3. 简述合金钢的应用范围
合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大,机械制造业需要解决钢的加工切削问题,1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢,将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥;由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着工程技术的发展,要求加快机械的转动速度,1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢,进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展,是适应了社会生产力发展的要求,特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。
20世纪20年代以后,由于电弧炉炼钢法被推广使用,为合金钢的大量生产创造了有利条件。化学工业和动力工业的发展,又促进了合金钢品种的扩大,于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢,1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝,到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代,主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代,由于航空工业和火箭技术发展的需要,出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种,如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后,许多冶金新技术,特别是炉外精炼技术被普遍采用,合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展,又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号,数万个规格,合金钢的产量约占钢总产量的10%,是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。
4. 低合金钢都有哪些性能用途
低合金钢是指合金元素总量小于5%的合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素。加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢。当合金总量低于5%时称为低合金钢,普通合金钢一般在3.5%以下,合金含量在5-10%之间称为中合金钢,大于10%的称为高合金钢。
低合金钢性能:
1、强度
钢结构件的屈服点决定了结构所能承受的不发生永久变形的应力。典型碳素结构钢的最小屈服点为235MPa。而典型低合金高强度钢的最小屈服点为345MPa。因此,根据其屈服点的比例关系,低合金高强度钢的使用允许应力比碳素结构钢高1.4倍。
与碳素结构钢相比,使用低合金高强度钢可以减小结构件的尺寸,使重量减轻。必须注意,对于可能出现弯曲的构件,其许用应力必须修正,以达到保证结构的坚固性。有时用低合金高强度钢取代碳素结构钢但不改变断面尺寸,其唯一的目的是在不增加重量的情况下而得到强度更高更耐久的结构。节约重量对运输车辆的结构是最重要的,这样就可以运输更重的重量和减少能量消耗。
最新的发展是采用通过临界退火和快速冷却得到马氏体和铁素体二相显微组织(或双相显微组织)的低合金高强度钢。这种钢的薄板产品有极好的成形性能,屈服点一般为310~345MPa,通过汽车部件压力成形产生的应变,屈服点可以提高到550MPa或更高。
2、成形性能
为了容易地和经济地进行热或冷加工以制成工程结构的各种部件,低合金高强度钢必需具有适当的成形性能。和碳素结构钢一样,低合金高强度钢一般可以进行这样的加工,以及如剪切、冲孔和机加工艺。虽然其屈服点高,即使成形操作变形相当剧烈也同样可以使用用于碳素结构钢成形的冷弯冲压机、拉拔机、压力机和其他设备,但是一些设备具需要修改。
低合金高强度钢和碳素结构钢的冷成形性能之间有固有的区别。首先,使低合金高强度钢产生一定量的永久变形比同样尺寸的碳素结构钢需要更大的力。第二,当低合金高强度钢成形时,对回弹应给出稍大些的允许量。
根据经验,除非对低合金高强度钢进行控制夹杂物形状的处理,否则在进行冷成形时必须使用比碳素结构钢更大的弯曲半径。
3、焊接性能
由于钢结构在制作加工过程中经常使用焊接工艺,因此对于这类用途的低合金高强度钢来说,能够采用在薄板和钢带这样的厚度情况下广泛使用的电弧焊工艺进行焊接是非常重要的,所制作的钢结构的焊缝应具有要求的强度和韧性也同样是非常重要的,这样才能经受住预定用途出现的最不利的条件。
目前低合金高强度钢的发展与各种焊接工艺的发展足同步进行的,要特别注意确保这些钢能够具有适当的焊接性能。如果焊接操作得当,大部分低合金高强度钢是可以很好地进行焊接的。对于大型型钢和较高碳和锰含量的牌号,需要预热或采用低氢焊条。对于某些低合金高强度钢无论厚度是多少,都应采用低氧焊条。
4、耐腐蚀性
当使用低合金高强度钢时,都是希望取其强度高的优点而用较薄的截面,这不仅仅是为了节省重量而且也是为了尽可能的经济。但是,必须要充分考虑腐蚀这一因素,钢材截面愈薄就愈应注意防腐。任何钢结构的防腐一般都是通过在适当准备的表面上涂防腐层并且对防腐层加以保护的方法来达到的。
一些低合金高强度钢具有良好的耐大气腐蚀性能,其不仅可以提高防腐涂层的效果,而且在某些情况下采取适当的预防措施甚至还可以在不涂层的状态下暴露在大气中使用。提高耐大气腐蚀性能的元素是铜、磷、硅、铬、镍和钼。一些低合金高强度钢的优良的耐大气腐蚀性能导致形成了建筑、桥梁等结构设计的新概念,即这些结构选用适当的低合金高强度钢的裸露构件来建造。
在正常暴露在大气中的情况下,裸露的钢在大气腐蚀的最初几个月形成一种紧密的保护性氧化膜。有时建筑师选用裸露的钢结构是因为希望得到钢表面均匀的大气氧化的外观,而有时则是为了节省涂保护层以达到经济的目的。在裸露状态下使用这些低合金高强度钢,设计上必须考虑钢的表面不能长期是潮湿的,而且还应特别注意特殊的大气环境,以保证在此条件下钢的腐蚀速率是允许的。
例如在强化学或工业烟气的条件下则显然是不适宜的。为了验证在某些环境下是否可以使用裸露的钢结构。需要对大气环境进行测定,甚至需要进行裸露试验。
5、缺口韧性
低合金高强度钢牌号在设计上具有对其预期的结构用途来说相当好的缺口韧性。具体牌号的低合金高强度钢其缺口韧性的适用性,或是只根据已有的使用经验,或是结合缺口试样的冲击试验结果综合考虑。为了满足某些用途的极严格的要求,生产的一些低合金高强度钢具有极好的缺口韧性。例如,通常采用控制热轧技术生产用于制造焊接管线钢管的低台金高强度钢钢板,这种钢管需要符合有关标准对缺口韧性规定的要求。
低合金钢用途和特性:
低合金钢焊接结构的零部件通常需要经过加工成形—焊接—焊后热处理等工序,这就要求钢材具有良好的工艺性能。工艺性能包括金属的焊接性,切削性能,冷、热加工性能,热处理性能,可锻性,组织均匀稳定性及大截面的淬透性等。在考虑材料成本的同时还应考虑材料加工、焊接难易程度不同对制造费用的影响。
低合金钢在工程机械、船舶、桥梁、高层建筑、锅炉及压力容器、电力、各种车辆的制造中得到了广泛的应用。这与它的特性(如:塑性、韧性、焊接性能)是分不开的。图集中展示了一些常见的低合金钢的用途和特性。
5. 碳素钢和合金钢在用途上的区别
一、用途不同
1、碳素钢
1)Q195 用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
2)Q215 A 用于制造拉杆、套圈、垫圈、渗圈、渗碳零件以及焊接件等。
3)Q235 A A、B级用于制造金属结构件、心部强度要求不高的渗碳件或碳氮共渗件、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴以及接件;C、D级用于制造重要的焊接结构件。
4)Q255 A 用于制造转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、楔等强度要求不高的零件。此负焊接性尚可。
5)Q275 用于制造轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求高的零件。
2、合金钢
合金钢是指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。
合金钢的分类方法有很多,最常用的方法有按钢中合金元素总量进行分类和按钢的用途进行分类的两种方法,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。
按钢的用途分可以分为结构钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐酸钢等等。合金钢的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蚀性等比碳素钢优秀 在机械零件中应用比碳素钢要广。性能很突出。根据所添加的不同合金元素,可以具有各种不同的特殊性能。
二、包含元素不同
合金钢与碳钢相比含有较多其他元素。
1、合金钢是指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,有的还含有某些非金属元素的钢。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。
2、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。
三、化学性能不同
1、碳钢中含有一定量的碳,硬度越大,强度也越高,但塑性较低 。
2、而合金钢中则再加入另外元素,如锰、镍、铬、硅等,使其获得不同的机械与化学性能,以达到更好的使用要求。
6. 特种合金钢的部分特种合金钢的特点及用途
1.调质钢:中碳型合金钢,合金元素含量较低;强度较高;用于高温螺栓、螺母材料等。 2.弹簧钢:含碳量比调质钢高;经调质处理,强度较高,抗疲劳强度较高;用于弹簧材料。 3.滚动轴承钢:高碳型特种合金钢,合金含量较高;具有高而均匀的硬度和耐磨性;用于滚动轴承。 4.合金工具钢:量具钢 高碳型特种合金钢,合金元素汪粗含量较低;具有高的硬度和耐磨性,机加工性能好,稳定性好;用于量具材料。 5.特种性能钢:不锈钢 低碳高特种合金颤卖钢;抗腐蚀性好;用于抗困洞镇腐蚀、部分可做耐热材料。 6.耐热钢:低碳高特种合金钢;耐热性能好;用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。 7.低温钢:低碳特种合金钢,根据耐低温程度合金元素有高有低;抗低温性好;用于低温材料(专用钢为镍钢)。
7. 碳素钢和合金钢在用途上的区别
一、用途不同
1、碳素钢
1)Q195 用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
2)Q215 A 用于制造拉杆、套圈、垫圈、渗圈、渗碳零件以及焊接件等。
3)Q235 A A、B级用于制造金属结构件、心部强度要求不高的渗碳件或碳氮共渗件、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴以及接件;C、D级用于制造重要的焊接结构件。
4)Q255 A 用于制造转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、楔等强度要求不高的零件。此负焊接性尚可。
5)Q275 用于制造轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求高的零件。
2、合金钢
合金钢是指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。
合金钢的分类方法有很多,最常用的方法有按钢中合金元素总量进行分类和按钢的用途进行分类的两种方法,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。
按钢的用途分可以分为结构钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐酸钢等等。合金钢的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蚀性等比碳素钢优秀 在机械零件中应用比碳素钢要广。性能很突出。根据所添加的不同合金元素,可以具有各种不同的特殊性能。
二、包含元素不同
合金钢与碳钢相比含有较多其他元素。
1、合金钢是指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,有的还含有某些非金属元素的钢。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。
2、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。
三、化学性能不同
1、碳钢中含有一定量的碳,硬度越大,强度也越高,但塑性较低 。
2、而合金钢中则再加入另外元素,如锰、镍、铬、硅等,使其获得不同的机械与化学性能,以达到更好的使用要求。
8. 合金工具钢的用途分类
合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高,按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。其中碳含量高的钢(碳质量分数大于0.80%)多用于制造刃具、量具和冷作模具,这类钢淬火后的硬度在HRC60以上,且具有足够的耐磨性;碳含量中等的钢(碳质量分数 0.35%~0.70%)多用于制造热作模具,这类钢淬火后的硬度稍低,为HRC50~55,但韧性良好。 刃具在工作条件下产生强烈的磨损并发热,还有震动和承受一定的冲击负荷。刃具用钢应具有高的硬度、耐磨性、红硬性和良好的韧性。为了保证其具有高的硬度,满足形成合金碳化物的需要,钢中碳质量分数一般在0.80%~1.45%。铬是这类钢的主要合金元素,质量分数一般在0.50%~1.70%,有的钢还含有钨,以提高切削金属的性能。这类工具钢因含有合金元素,因此淬透性比碳素工具钢好,热处理产生的变形小,具有高的硬度和耐磨性。常用的钢类有铬钢、硅铬钢和铬钨锰钢等。
[应用场合]:主要用于制造低速切削刃具(如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等)及测量工具(如卡尺、千分尺、块规、样板等)。量具刃具钢要求具有高硬度(62~65HRC)、高耐磨性、足够的强韧性、高的热硬性(即刃具在高温时仍能保持高的硬度);为保证测量的准确性,要求量具刃具钢具有良好的尺寸稳定性。
[化学成分]:量具刃具钢具有高碳成分,wC=0.8%~1.50%,以保证高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等,用以提高钢的淬透性、耐回火性、热硬性和耐磨性。
[常用刃具钢]:9SiCr是应用广泛的刃具钢,用于制作要求变形小的各种薄刃低速切削刃具,如板牙、丝锥、铰刀等。
[常用量具钢]:高精度量具(如块规)可采用Cr2、CrWMn等量具刃具钢制造,也可用轴承钢(如GCr15)制造;简单量具(如卡尺、样板、直尺、量规等)多用碳素工具钢(如T10A);要求精密并须防止腐蚀的量具,采用不锈钢3Cr13、9Cr18。
[热处理]:量具刃具钢的预先热处理为球化退火,最终热处理为淬火加低温回火,热处理后硬度达60~65HRC。高精度量具在淬火后可进行冷处理,以减少残余奥氏体量,从而增加其尺寸稳定性。为了进一步提高尺寸稳定性,淬火回火后,还可进行时效处理。 模具大致可分为冷作模具、热作模具和塑料模具3类,用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢,按其所制造模具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢的性能要求也不同。
冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具有钢,按其所制造具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢,碳质量分数在0.80%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其质量分数通常不大于5%。但对于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,最高铬质量分数可达13%,并且为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,最高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。[应用场合]:冷作模具用于冷态下(工作温度低于200~300℃)金属的成形加工,如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。这类模具承受很大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击,因此,要求具有高硬度、耐磨性和足够的韧性。此外,形状复杂、精密、大型的模具还要求具有较高的淬透性和小的热处理变形。
[化学成分]:冷作模具钢一般具有高的含碳量,wC=1.0%~2.0%,以获得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等,以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。
[常用冷作模具钢]:Crl2型钢包括Cr12、Cr12MoV等,这类钢的淬透性及耐磨性好,热处理变形小,常用于大型冷作模具。其中Crl2MoV钢除耐磨性不及Cr12钢外,强度、韧性都较好,应用最广。尺寸较小的冷作模具可选用低合金冷作模具钢CrWMn等,也可采用刃具钢9SiCr或轴承钢GCr15。
[热处理]:Crl2型钢属于莱氏体钢,加工前应进行反复锻打并退火。Cr12型钢的最终热处理一般为淬火和回火,获回火马氏体、碳化物和残余奥氏体组织,硬度为 60~64HRC。
热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型,包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外,还要承受反复受热和冷却的做用,而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外,还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性,此外还要求具有较高的淬透性,以保证整个截面具有一致的力学性能。对于压铸模用钢,还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹,以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢,碳质量分数在0.30% ~0.60%,属于亚共析钢,也有一部分钢由于加入较多的合金元素(如钨、钼、钒等)而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
[应用场合]:热作模具用于热态金属的成形式加工,如热锻模、压铸模、热挤压模等。热作模具工作时受到比较高的冲击载荷,同时模腔表面要与炽热金属接触并发生摩擦,局部温度可达500℃以上,并且还要不断反复受热与冷却,常因热疲劳而使模腔表面龟裂,故要求热作模具钢在高温下具有较高的综合力学性能及良好的耐热疲劳性。此外,必须具有足够的淬透性。
[化学成分]:热作模具钢为中碳成分,wC=0.3%~0.6%,以获得综合力学性能;合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等,其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性; W、Mo提高耐回火性并防止回火脆性; Cr、W、Mo、Si还提高钢的耐热疲劳性。
[常用热作模具钢]:5CrMnMo和5CrNiMo是最常用的热锻模具钢,其中5CrMnMo常用来制造中小型热锻模,5CrNiMo常用于制造大中型热锻模;对于受静压力作用的模具(如压铸模、挤压模等),应选用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi钢。
[热处理]:热锻模坯料锻造后需进行退火,以消除锻造应力,降低硬度,利于切削加工;最终热处理为淬火、高温(或中温)回火,回火后获得均匀的回火索氏体或回火托氏体,硬度约为40HRC左右。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外,还要求具有良好的工艺性,如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。[性能要求]:塑料模具所受的应力和磨损较小,主要失效形式为模具表面质量下降,因此应具备以下性能:①良好的加工性能,在较高预硬硬度(28~35HRC),便于进行切削加工或电火花加工,易于蚀刻各种图案、文字和符号;②良好的抛光性,模具抛光后表面达到高镜面度(一般Ra值为0.1~0.012μm);③较高的硬度(热处理后硬度应超过45~55HRC),良好的耐磨性,足够的强度和韧性;④热处理变形小(保证精度)、良好的焊接性(便于进行模具焊补)等。
[常用塑料模具钢]:由于塑料模对力学性能的要求不高,所以材料选择有较大的机动性。常用塑料模具钢的牌号、性能及用途见下表。表中所列钢号大多为国产塑料模具钢号,现阶段仍有许多塑料模采用国外钢号(如日本、美国、德国、瑞典等)或根据国外钢号生产的改良钢种。 量具应具有良好的尺寸稳定性、高耐磨性、高硬度和一定的韧性。因此,量具用钢庆应具有硬度高、组织稳定、耐磨性好,以及良好的研磨和加工性能、热处理变形小、膨胀系数小和耐蚀性好。这类钢一般属于过共析钢,加入的合金元素有铬、锰、钨、钼等。常用的钢类有铬钢、铬钨锰钢、锰钒钢等。
9. 合金钢和合金工具钢的区别
1、含义上的区别
合金钢是加入除铁、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金钢。 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。
合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素的一类钢种。
2、用途上的区别
合金钢用于挖土机铲斗,球磨机衬板等,制造各种弹性元件如常圈簧、板簧等;在室温下使金属塑性变形的模具,如落料模、冷镦模、剪切模等;对金属进行热变形加工的模具,如热锻模、压铸模等。
合金工具钢广泛用作刃具、冷、热变形模具和量具,也可用于制作柴油机燃料泵的活塞、阀门、阀座以及燃料阀喷嘴等。
3、特性上的区别
合金钢的特性有足够的强度和抗蠕变能力、良好的塑性和韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性、抗氧化力强。
合金工具钢的特性有淬硬性、淬透性、韧性都很高且具有足够的耐磨性。
10. 合金钢在轮机工程中的应用有哪些
高温合金钢的应用领域:1、原子能工业市场原子能工业使用的高温合金包括:燃料元件包壳材料、结构材料和燃料棒定位格架,高温气体炉热交换器等,均是其他材料难以代替的。我国要陆续建成10座60万千瓦的核电站。每座60万千瓦的核电站需用蒸发器"U"形传热管100吨。此外,还有大量的堆内构件用不锈钢精密管和控制棒、核燃料包套管等。这样仅一座60万千瓦的核电站堆芯约需要各类核级用管600多吨。核电用高温合金目前不属于本公司主要市场,但随着核电发电设备逐步实现国产化,将带动对国产高温合金的需求。核电用高温合金市场将是公司未来着力进入的目标市场。2、其它领域的高温合金需求高温合金材料在玻璃制造、冶金、医疗器械等领域也有着广泛的用途。在玻璃工业中应用的高温合金零件多达十几种,如:生产玻璃棉的离心头和火焰喷吹坩埚,平板玻璃生产用的转向辊拉管机大轴、端头和通气管、玻璃炉窑的料道、闸板、马弗套、料碗和电极棒等。冶金工业的轧钢厂加热炉的垫块、线材连轧导板和高温炉热电偶保护套管等。医疗器械领域的人工关节等。 高温合金钢的应用领域:1、航空航天领域的应用高温合金从诞生起就用于航空发动机,在现代航空发动机中,高温合金材料的用量占发动机总重量的40%~60%,主要用于四大热端部件:燃烧室、导向器、涡轮叶片,此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷的口等部件。航空航天产业属于战略性先导产业,世界航空航天市场总额已高达数千亿美元,并且正以每年10%左右的速度稳步增长。2、燃气轮机领域的高温合金需求状况燃气轮机是高温合金的另一个主要用途。燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似,不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机,所以也叫内燃气轮机。构造有四大部分:空气压缩机,燃烧室,叶轮系统及回热装置。燃气轮机的主要优点是不需连杆、曲柄、飞轮等装置,又不需锅炉,因此体积小、重量轻,功率大到100000~200000千瓦,效率高达60%,广泛用于船舶动力、发电等。因燃气轮机喷射在叶轮上的气体温度高达1300℃,因此叶轮需要用高温合金来制造。3、汽车废气增压器涡轮