① 硬质合金钢的主要组成是什么常用硬质合金分哪几类各有何主要作用
硬质合金钢是把难熔金属(钨、钽、钛、钼等)的碳化物的硬质颗粒,跟一种或几种铁族元素(钴、镍或铁)的粉末混合后压制成型,再经烧结制成。
硬质合金的种类和性能特点:
(1)常用硬质合金的分类与牌号
①钨钴类硬质合金
主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。
其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。
例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
②钨钛钴类硬质合金
主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。
其牌号由“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成。例如,YT15,表示平均WTi=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。
③钨钛钽(铌)类硬质合金
主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。
其牌号由“YW”(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)加顺序号组成,如
YW1。
(2)常用硬质合金的牌号、成分、性能与应用(见下表)
类别
牌号
化学成分W/%
性能
适用范围
钨钴类合金
YG3X
96.5
-
<0.5
3
适于铸铁、有色金属及其合金的精镗、精车等,亦可用于合金钢、淬火钢及钨、钼材料的精加工;
碳化钨含量较高,粘结剂含量较低时,其硬度较高,抗弯强度则较低;
因而,YG3则适于精加工;反之YG15能承受较大的冲击载荷,适用于粗加工。
适于铸铁、有色金属及其合金、非金属材料连续切削时的粗车,间断切削时的半精车、精车
适于冲击回转凿岩机凿坚硬岩石,含坚硬夹石的切煤机齿、油井钻头、钻进坚硬岩石的冲击式钻头、冲压模具、刨刀和插刀等
适于冲击回转凿岩机凿坚硬、极坚硬岩石,在较大应力下工作的穿孔及冲压工具
钨钛钴类合金
YT5
85
5
-
10
适于碳钢、合金钢、锻件、冲压件、铸件的表皮加工,不平整断面、间断切削时的粗车、粗刨、半精刨。粗铣、钻孔等
加人碳化钛,提高了硬度和耐热性。
含碳化钛越多,钴越少,则合金的硬度、耐磨性和耐热性越好,而抗弯强度就越差。因此YT30用于精加工,而YT15适用于粗加工。
YT15
79
15
-
6
适于碳钢。合金钢连续切削时半精车、精车,间断切削时小断面精车,连续面半精铣、精铣、孔精扩、粗扩等
YT30
66
30
-
4
适于碳钢、合金钢精加工,如小断面精车、精镗、精扩等
通用合金
YW1
84~85
6
3~4
6
适于耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工钢材的精加工,及一般钢材、普通铸铁、有色金属的精加工
加人碳化钽,显著提高了合金的硬度、耐磨性、耐热性及抗氧化的能力。可铸铁、耐热钢、高锰钢、高级合金钢等难加工的材料和有色金属。
YW2
82~83
6
3~4
8
适于耐热钢、高锰钢、不锈钢、高级合金钢等难加工钢材的半精加工,及一般钢材、普通铸铁、有色金属的半精加工
(3)钢结硬质合金
性能介于高速钢和硬质合金之间。
它是以一种或几种碳化物(如
TiC和WC)
为硬化相,以碳钢或合金钢(如高速钢、铬钼钢等)粉末为粘结剂,经配料、混料、压制和烧结而成的粉末冶金材料。
经退火后,可进行切削加工;经淬火回火后,有相当于硬质合金的高硬度和高耐磨性;也可锻造和焊接,并有耐热、耐蚀、抗氧化等特性。
适于制造各种形状复杂的刀具,如麻花钻头、铣刀等,也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。
② 合金钢按用途用可以分为哪几种
合金钢按用途分为9类: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饥宴裂钢。
合金钢:钢里除铁、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金钢。合烂闭金钢根据添加元素的不同,并采取祥念适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温、无磁性等特殊性能。
③ 合金钢的分类按用途分类
按用途分类
(1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2) 结构钢
a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;�0�8易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢
c.轴承钢
(3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。
(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
④ 合金钢按用途用可以分为哪几种
按主要用途分
(1)结构钢(建筑及工程用结构钢,机械制造用结构钢)
(2)工具钢
(3)特殊性能钢
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。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。
(4)合金钢用途有哪些扩展阅读:
各元素在合金钢中的作用
1、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
2、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
3、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
4、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
5、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
6、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
7、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
⑤ 合金钢的作用
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳含量超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
⑥ 合金钢按用途可分为哪三类
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:
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 不锈钢温的条件下,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。
⑦ 合金的用途 合金的用途是什么
1、常见的合金有钢铁、硅铁、锰铁、铝合金、铜合金、锌合金、铅锡合金等。
2、其中钢铁是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
3、硅铁广泛用于低合金结构钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,此外,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。
4、锰铁作为重要的合金剂,广泛地用于结构钢、工具钢、不锈耐热钢、耐磨钢等合金钢中。
5、高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
6、铜具有优良的化学稳定性和耐蚀性能,是优良的电工用金属材料。
7、铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。
⑧ 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
⑨ 合金钢的分类按用途分类
按用途分类
(1)
建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2)
结构钢
a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;©易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢
c.轴承钢
(3)
工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4)
特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。
(5)
专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。