考点六 钢

　　钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等。

　　1.定义：中华人民共和国国家标准GB/T13304-91《钢分类》描述：“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种，部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。

　　2.钢内元素：

　　(1)碳：存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳，也称为高碳钢。

　　(2)铬：增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈。

　　(3)锰：重要的奥氏体稳定元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性和强度及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2，L-6和CPM420V。

　　(4)钼：碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢(例如A-2，ATS-34)总是包含1%或者更多的钼，这样它们才能在空气中变硬。

　　(5)镍：保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。

　　(6)硅：有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。

　　(7)钨：增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。

　　(8)钒：增强抗磨损能力和延展性。

　　(9)磷：是有害元素，降低钢的塑性和韧性，出现冷脆性，能使钢的强度显著提高，同时提高大气腐蚀稳定性，含量应该限制在0.05%以下。

　　(10)硫：通常硫是有害元素，使钢热脆性大，含量限制在0.05%以下。但是易切削钢的硫含量高，可达0.08%-0.40%。

　　3.分类

　　(1)按碳含量高低分类

　　低碳钢：碳含量一般低于0.25%(质量分数);

　　中碳钢：碳含量一般为0.25%-0.60%(质量分数);

　　高碳钢：碳含量一般高于于0.60%(质量分数)。

　　(2)按品质分类

　　优质钢(P、S均≤0.035%)

　　高级优质钢(P≤0.035%，S≤0.030%)

　　(3)按成形方法

　　a.锻钢;b.铸钢;c.热轧钢;d.冷拉钢。

　　(4)按金相组织

　　退火状态：a.亚共析钢;b.共析钢;c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。

　　正火状态：a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

　　4.钢的热处理分类

　　(1)按工艺划分

　　a.整体热处理(退火、正火、淬火、回火);

　　b.表面热处理(火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光加热表面淬火等);

　　c.化学热处理(渗碳、渗氮、渗其它元素等)。

　　(2)根据热处理在零件加工中的作用分

　　a.预先热处理(退火、正火)：为机械零件切削加工前的一个中间工序，以改善切削加工性能及为后续作组织准备。

　　b.最终热处理(淬火、回火)：获得零件最终使用性能的热处理。

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