加工HRC38的30CrMnsiA材料,适合的刀具材料牌号是什么

合金结构钢

（1）20Mn2：用于制造截面较小（直径不大于50mm）的零件，可代替20Cr钢。常用于制造渗碳小齿轮、小轴；要求不高的活塞销、十籽销头、柴油机套筒、汽门顶杆等；也可用作调质钢，如制造冷镦螺栓。（2）30Mn2：用作小截面重要紧固件（经调质处理），通常可用于制造汽车、拖拉机及一般机械的车架纵梁、变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓及较大截面的调质件；在矿山机械制造中，可用于制造要求心部强度较高的渗碳件，如起重机的后轴和轴颈等。（3）35Mn2：用作连杆、心轴、曲轴、半轴、操纵杆、风机配件、直径小于15mm的冷镦各种重要螺栓等承受较高应力的机械零件。在制造小截面（直径小于20mm）零件时，可代替衡弯罩40Cr钢。（4）40Mn2：用于制造午载荷条件下工作的零件，如轴、半轴、曲轴、活塞杆、蜗杆、操纵杆、杠杆、连杆。有载荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧等，以及其他需要调质的零件。在制造小截面（直径小于40mm）零件时，与40Cr钢相近。（5）45Mn2：用于制造在较高应力与磨损条件下工作的零件，在直径小于60mm时，性能与40Cr钢相当。用作汽车、拖拉机和通用机械的万向接头轴、车轴、轴、连杆盖、摩擦盘、蜗杆、齿轮、齿轮油、电车和蒸气机车轴、车箱轴、重载荷机架，以及冷拉状态中的螺栓和螺帽等。（6）50Mn2：用于制造在高应力及承受强烈磨损条件下工作的大型零件，如万向接头轴、齿轮、曲轴、连杆、各类小轴等；重型机械上在滚动轴承中工作的主轴、轴及大型齿轮；汽闹瞎车上的传动花键轴及承受冲击载荷的心咐闹轴等，也可用于制造板簧和平卷簧。（7）20MnV：用于制造锅炉、高压容器、大型高压管道等；也可用作冲压用钢，如自行车链条、活塞销、齿轮等；还可用于制造直径不大于20mm的矿用链坏。（8）30Mn2MoW：用于制造载荷较大的零件，如连杆螺栓、曲轴、拉杆、齿轮等；可代替30CrNi3制造截面直径小于80mm的重要调质件；当采用表面淬火工艺时，可以制造截面更大的零件。（9）27SiMn：用于制造高韧性和耐磨性的热冲压零件；也可用于制造不经热处理的零件，或在正火后使用，如拖拉机的履带销等；还可用作铸件。（10）35SiMn：用于制造中等速度、 中等载荷或高载荷而冲击不大的零件，如传动齿轮、心轴、连杆、蜗杆、电车轴、发动机轴、飞轮等；还可用于制造汽轮机的叶轮、400℃以下和重要紧固件等。（11）42SiMn：与35SiMn钢相同，但主要用作表面淬火钢。（12）20SiMn2MoV、25SiMn2MoV：用于制造截面较大、载荷较高、应力状态复杂或低温下长期运转的机件，石油机械钻井提升系统的轻型吊坏、吊卡、射孔器等，以下其他截面较大的连接件。（13）37SiMn2MoV：用于制造大截面承受重载荷的重要零件，如重型机械的轴、齿轮、转子、连杆、螺栓等零件；石油化工中用作高压容器、大螺栓等；还可用作工作温度在-15℃～450℃的大螺栓紧固件。（14）4OB：用于制造比40钢截面大、性能要求高的零件，如齿轮、转向拉杆、轴、凸轮，以及拖拉机曲轴柄等零件；制造要求不高的小尺寸零件时，可代替40Cr钢。（15）45B、50B：用于制造截面较大、强度要求较高的零件，如拖拉机的曲轴、连杆及其他零件；可代替50钢、50Mn钢或50Mn2钢制造要求淬透性较高的零件；制造小尺寸零件时，其性能与40Cr钢相当。（16）40MnB：用于制造汽车、拖拉机及其他中、小机械设备的中、小截面的调质零件，如转向轴、半轴、蜗杆、花键轴和机床主轴、齿轮等，可代替40Cr钢。用作尺寸较小的零件时，性能与40CrNi钢相近。（17）45MnB：用于代替40Cr钢或45Cr钢制造中、小截面的调质零件，如机床的齿轮、钻床的主轴、拖拉机的拐轴、凸轮、曲轴、花键轴、齿轮、惰轴和轴套等。（18）20Mn2B：用于代替20Cr钢制造心部强度要求高、表面耐磨、尺寸较大、形状较简单、承受一般载荷的渗碳零件，如机床的各种齿轮、套轴、离合器、汽车的气阀挺杆、楔形锁销、转向滚动轮轴、调整螺栓等。用作小截面零件时，性能与20CrMnTi、12Cr2Ni4钢相近。（19）20MnMoB：用于代替20CrMnTi、12CrNi3钢制造心部强度要求较高的中等载荷的渗碳齿轮及其他零件，如汽车、拖拉机的齿轮和载荷大的机床齿轮，也用于制造活塞销等零件。（20）15MnVB、20MnVB：用于制造模数较大，载荷较高的中、小尺寸的渗碳零件，如重型机床的齿轮和轴、汽车的后桥齿轮和变速箱齿轮等。（21）40MnVB：用于代替40Cr、45Cr、42CrMo钢制造汽车、拖拉机、机床及矿山机械的重要调质零件，如轴、齿轮等。用作小截面的零件，可代替40CrNi钢。（22）20MnTiB、25MnTiBRE：用于制造承受中等载荷、截面较小的齿轮及其他渗碳零件，如拖拉机、推土机、汽车的变速箱齿轮、轴等。（23）20SiMnVB：用于制造截面较大、载荷较高，并要求较高强度和耐磨性的渗碳零件，或高速工作且承受冲击的渗碳零件，如拖拉机的滑动齿轮、齿圈、齿轮轴，机床的主轴、蜗杆、爪形离合器等。（24）15Cr、15CrA：用于制造工作速度较高而截面不大的、心部韧性高的渗碳零件，如套管、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节，以及工作速度较高、受力不大的小齿轮、小凸齿轮、轴和轴承圈、铆钉、螺钉等零件。(25)20Cr：用于制造心部强度要求较高和表面承受磨损、尺寸较大的，或形状较复杂而载荷不大的渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、凸轮、活塞销、蜗杆、顶杆等；也可用于制造工作速度较高并承受中等冲击载荷的调质零件。（26）30Cr、35Cr：用于制造在磨损和摩擦条件下，或在很大冲击载荷下工作的重要零件，如轴、小轴、平衡杠杆、摇杆、连杆、螺栓、螺帽、齿轮和各种滚子等；也可用作表面淬火钢。（27）40Cr：用于制造较重要的调质零件，如在交变载荷下工作的零件；中等转速和中等截面的零件；经调质并高频表面淬火后可用作载荷和耐磨性较高而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、曲轴、连杆、连杆盖、连杆螺钉、螺帽等。（28）45Cr：与40Cr钢相近。用于制造较重要的调质零件；经调质并高频表面淬火后可用作载荷和耐磨性较高的零件，如齿轮、套筒、轴、销子等。（29）50Cr：用于制造承受重载荷及摩擦的零件，如热轧用轧辊、减速机轴、齿轮、传动轴、止推环、支承辊的心轴、拖拉机离合器齿轮、柴油机连杆、螺栓、挺杆、重型矿山机械的高强度与耐磨齿轮、油膜轴承套等；也可用于制造弹簧。（30）38CrSi：用于制造直径为30mm～40mm、强度和耐磨性要求较高的零件，如汽车、拖拉机和其他机器的小轴、螺栓、拔叉轴、履带销、起重勾、进气阀、内燃机的油泵齿轮等；也可用作冷作的冲击工具，如铆钉机压头等。（31）12CrMo：用于制造锅炉及汽轮机蒸气参数达510℃的主汽管，管壁温度达540℃的过热器管和相应的锻件；也适用于制造弹性元件。（32）15CrMo：同上，可用于制造蒸气参数达530℃的高压锅炉的过热器管、蒸气导管及相应锻件。（33）20CrMo：用于制造汽轮机、锅炉的隔板等；机械的高级渗碳零件，如齿轮、轴等；化工设备的非腐蚀性介质中及温度低于250℃的、含有氮氢混合物的介质中工作的高压导管及紧固件。（34）30CrMo、30CrMoA：用于制造中型机械截面较大的零件，如轴、主轴、受高载荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等；化工设备的焊接件、板材和管材构成的焊接结构、在氮氢混合物的介质中温度不超过250℃工作的高压导管；汽轮机、锅炉中在温度低于450℃工作的紧固件、温度低于500℃受压的法兰和螺母，以及在300MPa、温度低于400℃工作的导管。（35）35CrMo：用于制造高载荷下工作的重要结构件。特别是受冲击、震动、弯曲、扭曲载荷的机件，如车轴、发动机传动机件、大电机轴，汽轮发电机主轴、叶轮、紧固零件、曲轴、连杆，石油工业的穿孔器；锅炉中温度低于480℃工作的紧固件；化工设备的非腐蚀介质中温度在450～500℃工作的厚壁无缝高压导管；大截面的齿轮、轴、汽轮发电机的转子、直径小于500mm的支承轴，以及重载荷的传动轴，可代替40CrNi钢。（36）42CrMo：用于制造比35CrMo要求强度更高或截面更大的零件，如轴、齿轮、连杆、变速器齿轮、机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮；也可用于制造弹簧、弹簧夹等类似零件，1 200m～2 000m石油井钻杆接头与打捞工具等。可代替含镍较高的调质钢。（37）12CrMoV、12Cr1MoV：用于制造蒸气参数达540℃的主气管、转向导叶环、、汽轮机隔板、隔板外环，及管壁温度不大于570℃的各种过热器管、导管和相应的零件。12Cr1MoV钢的抗氧化性和热强性比12CrMoV钢好。（38）35CrMoV：用于制造重型和中型机械承受高应力的重要零件，如长期在500℃～520℃下工作汽轮机转子叶轮；高级涡轮鼓风机和压缩机的转子、盖盘、轴盘；功率不大的发电机轴；强力发动机的零件。（39）25Cr2MoV：用于制造汽轮机整体转子、套筒、阀、主汽阀、调节阀，蒸气参数可达535℃；受热在550℃以下的螺母、受热在530℃以下的螺栓，以及其他长期工作在510℃左右的连接件；也可用作渗氮钢。（40）25Cr2Mo1VA：用于制造汽轮机蒸气参数达565℃的前气缸、螺栓、阀杆等。（41）20Cr3MoWVA：用于制造温度低于520℃和70MPa下工作的高压加氢设备的管子和其他零件。（42）38CrMoA1：高级渗氮钢。用于制造高耐磨性、高疲劳强度和较高强度 、处理后尺寸精确的氮化零件，或各种受冲击载荷不大而耐磨性高的渗碳零件，如仿模、气缸套、座套、底盖、活塞螺栓、齿轮、滚子、检验规、样板、高压阀门、阀杆、橡胶和塑料用挤压机、搪床的搪杆和蜗杆、精密磨床的主轴等。（43）20CrV：用于制造表面要求有高的硬度和耐磨性、心部有较高强度而截面又不大的渗碳零件，如齿轮、、活塞销、小轴、分配轴、蜗轮传动齿轮、顶杆、汽门推杆，及其他重要零件；汽轮机工作温度为350℃～500℃耐热螺母及垫圈，以及非腐蚀性介质中工作的高压管道。（44）40CrV：用于制造重要零件。如曲轴、不渗碳的齿轮、推杆、受强应力的双头螺栓、螺钉、机车连杆、螺旋桨、轴承支架、横梁；氮化的小轴、各种齿轮和销子；截面不大的高压锅炉给水泵轴；420℃、30 MPa高温高压下工作的螺栓、连杆。（45）50CrV：用于制造截面较大的承受动载荷和高应力的重要零件；截面较大受强应力的螺旋弹簧和扭杆弹簧，以及在温度低于300℃下工作的阀门弹簧和活塞弹簧。(46)15CrMn：用于制造齿轮、蜗轮、塑料模具、汽轮机密封轴套。可与15CrMo钢互换使用。（47）20CrMn：用于制造截面不大、承受中等压力而又无大冲击载荷的零件，如齿轮、轴、蜗杆、主轴、机械无级变速装置的摩擦轮、调整器套筒等。（48）40CrMn：用于制造高速、高弯曲载荷条件下工作的轴和连杆；高速、高载荷而无强力冲击载荷条件下工作的齿轮轴、水泵转子、离合器、小轴、心轴；高压容器盖板螺栓。（49）20CrMnSi：用于制造强度高的焊接结构件和工作应力较高的零件，冷冲压成形的零件。（50）25CrMnSi：用于制造拉杆、重要的焊接和冲压零件、高强度的焊接结构件（钢板或钢管结构件）。（51）30CrMnSi、30CrMnSiA：用于制造在震动载荷下工作的焊接结构和铆接结构，如高压鼓风机叶片、阀板；高速高载荷的砂轮轴、齿轮、链轮、轴、离合器摩擦片、螺栓、螺帽、轴套等，以及温度不高而要求耐磨的零件。（52）20CrMnMo：用于制造要求表面硬度高、耐磨性好的重要渗碳零件，如齿轮、凸轮、曲轴、连杆、活塞销、球头销、石油钻机的牙轮、钻头等。（53）40CrMnMo：用于制造截面较大并要求高强度、高韧性的零件，如载重汽车的后桥半轴、轴、偏心轴、齿轮轴、齿轮、连杆及汽轮机零件。可代替40CrNiMoA钢（54）20CrMnTi：用于制造截面在30mm以下，承受高速、中等载荷或重载荷，以及有冲击和摩擦的重在渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、齿圈、十字圈、爪形离合器、蜗杆等。（55）30CrMnTi：用于制造截面较大的重载荷渗碳件，以及其他受力较大的齿轮、齿轮轴、蜗杆等；心部强度要求高的渗碳齿轮。（56）20CrNi：用于制造较高载荷下工作的大型重要渗碳零件，如齿轮、键、对轴、活塞销、花键轴，及用作具有高冲击韧性的调质零件。（57）40CrNi：用于制造截面较大、在热状态下锻造的冲压的重要零件，如轴、曲轴、齿轮、连杆、螺钉、圆盘等。（58）45CrNi、50CrNi：用于制造截面较大的轴类或其他较重要的调质零件，如内燃机曲轴、汽车和拖拉的主轴、变速箱曲轴、气门、螺栓、螺杆等。（59）12CrNi2：用于制造要求心部韧性较高而强度不太高的受力较复杂的中、小渗碳零件或氰化零件，如传动齿轮、轴套、活塞销、推杆、齿套、凸轮、共键轴等。（60）12CrNi3：用于制造承受重载荷并要求高强度、高硬度和高韧性的各种渗碳零件和氰化零件，如传动齿轮、轴、杆、活塞涨圈、调节螺钉、蚰泵转子、凸轮轴、万向节十字头、轴套、滑轮、气阀托盘等。（61）20CrNi3：用于制造重载荷条件下工作的大型渗碳零件，如齿轮、轴、蜗杆、凸轮、活塞销、螺栓、双头螺栓、销钉等。（62）30CrNi3：用于制造重要的较大截面的零件和受扭转载荷及冲击载荷较高而且要求淬透性的大型重要零件，如曲轴、连杆、齿轮、轴、蜗杆等；热态锻造和冲压零件，如汽轮机叶轮、转子轴、紧固件等。（63）37CrNi3：用于制造承受高载荷或冲击载荷的大截面零件，以及低温条件下工作并承受冲击载荷的零件；也可用作热态锻造和冲压的零件，如汽轮机叶轮、转子轴、紧固件等。（64）12Cr2Ni4：用于制造截面较大、载荷高、韧性好、交变应力下工作的重要渗碳零件，如受高载荷的各种齿轮、蜗轮、蜗杆、轴、方向接头叉等；也可在淬火及低温回火状态下使用，用于制造高强度、高韧性的机械构件。（65）20Cr2Ni4：用于制造比12Cr2Ni4钢性能要求更高的大截面渗碳零件及调质零件，高载荷条件下工作的齿轮、轴齿轮、大截面螺栓和其他连接件，以及承受冲击载荷大的特大轴承、中型轴承。（66）20CrNiMo：用于制造中、小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统的齿轮；代替12CrNi3钢制造要求心部性能较高的渗碳零件和氰化零件，如石油钻探和冶金采矿用的牙轮钻头的牙爪和牙轮体。（67）40CrNiMoA：用于制造要求韧性好、强度高、截面大的重要调质零件，如重型机械承受高载荷的轴类，直径大于250mm的汽轮机轴、叶片，高载荷的传动件、紧固件、曲轴、齿轮等；渗氮处理后，用于制造特殊性能要求的重要零件。经低温回火或等温淬火后可用作超高强度钢。（68）45CrNiMoVA：用于制造要求强度高或尺寸大且承受高载荷的零件；震动载荷条件下工作的减震器，如重型汽车和牵引车的弹性轴、扭力轴；重型机械重载荷的扭力轴、变速箱轴、摩擦离合器轴等。经淬火、低（中）温回火后可用作超高强度钢。（69）18Cr2Ni4WA：用于制造要求高强度、良好韧性及缺口敏感性低的大截面渗碳零件，如大型齿轮、传动轴、曲轴、花键轴、活塞销、精密机床控制进刀的蜗轮等；承受零载荷与振动的高强度调度调质零件，如重型或中型机械的连杆、齿轮、曲轴、减速器等，以及内燃机、柴油机受重荷的螺栓等；调质后再进行渗氮，可用作大功率高速发动机的曲轴。

中国航天科工集团信阳航天标准件厂(694厂)，又名中国航天科工集团航天标准没氏渣紧固件研究检测中心，位于河南省信阳市。京广、宁西铁路、京珠、宁西高速公路贯穿市区，武汉天河国际机场距市内仅 1个半小时路程，交通四通八达。20多年来一直从事航天、航空等高性能紧固件的研制和生产。是中国航天系统技术力量最强、生产能力最大的标准紧固件专业科研生产单位，同时承担着研究制定航天科工集团航天标准紧固件专业发展规划，负责航天新型紧固件研究开发工作；负责航天标准紧固件的检测和评定等工作。我厂始建于1978年, 占地面积51700平方米， 现有职工 300余人,其中各类专业技术人员近百名。拥有固定资产1亿多元，年生产各类紧固件能力1亿件，可以批量生产300多种标准以及各种非标准紧固件。2002年3月通过了ISO9001-2000质量体系认证，2005年5月我厂又顺利通过了国军标GJB9001A-2001质量管理体系认证。2004年我厂被授予省级文明单位，河南省国防系统优秀经营单位等称号。

近年来，通过技术改造完善了生产设施，检测试验手段达到国内同行业一流水平，关键设备和技术水平达到国际水平。为航天、航空、电子、船舶、核工业、机械制造等行业提供了大量的各类标准、异型和特殊性能的高性能紧固件产品。我厂目前可生产的紧固件产品种类包括螺栓、螺钉、螺柱、螺母、铆钉、销、垫圈、自锁螺母、自锁螺钉以及其他专用件和异型件，涉及 300多个标准。规格范围从M16～M24、MJ16～MJ24，紧固件材料有普通碳素结构钢、合金结构钢（30CrMnSiA、40CrNiMoA等）、铝合金、铜合金、钛合金（TC4、TB3、TC16、TA1等）、高温合金材料（GH2132、GH4169、GH738、GH696等）。其中新型的钛合金紧固件系列、不锈钢紧固件系列、高低温和超高强度合金钢紧固件系列、各类自锁螺母等产品，具有强度高、精度高、重量轻、耐高低温、抗疲劳、可靠性能高和结构新颖等特点。近年核含来,研制开发出的俄罗斯标准OCT系列钛合金紧固件产品系列；采用热镦成型工艺研制开发出的航空发动机用高温合金紧固件产品系列；以及为新型航空发动机研制开发出代表国际先进水平的钢制螺纹衬套产品等等，不仅在国内具有领先地位，部分产品达到了发达国家高性能紧固件同时代的枯悄产品水平。2003年我厂研制、生产的QJ自锁螺母系列产品获得国家国防科技进步二等奖。在我国载人飞船“神舟五号”、“神舟六号”上面有数百个品种上万件的钛合金紧固件是我厂研制生产的，为我国的航天事业的发展做出了重大贡献。

为了满足紧固件新品种不断增多的需求，使企业有更大的发展空间，近年来我厂在技术改造方面投入了大量的资金，先后购进了较为完备的从原材料进厂复验到生产全过程控制的检测、试验设备和多种成套国产及进口生产设备：目前工厂拥有生产和检测设备近 400多台（套）。多台生产和检测设备处于国际领先水平。

近年来依靠广大同仁的支持，中国航天科工集团信阳航天标准件厂(694厂)走上了持续快速发展的道路，今后我们的发展目标是：在航天标准紧固件研究检测中心的基础上，进一步完善试验检测手段，形成完善的具有自主知识产权的紧固件开发体系， 研究航天紧固件的发展趋势，紧跟国际航天紧固件发展的潮流，进一步加强与国际上同行业及相关行业的技术合作与交流， 在紧固件研究和检测方面达到国内、国际最有影响力的企业。

螺母材料在热处理制造关键要求

当然螺母用材料使用前一定要过时效期，表面锈烂的材料用于制造一些全螺纹螺母或用于表面需磨制的螺母，材料中心组织还有缩孔的不要用于制造抛光头螺丝。

1、“搞好热处理零件一顶几”，节能降耗的潜力巨大；

2、提高产品的使用可靠性，保障人民生命财产的安全；

3、依托先进的热处理技术制造出体积小、重量轻、长寿命、高可靠性的螺母，大幅度提高整机的附加值；

4、热处理领域的研究段数成果是新材料、新产品、新装备的催化剂。

热处理应用实例：如109级高强度异型螺母，调质处理能大大提高材料的抗拉强度、规定非比例延伸应力、提高屈服比和冲击韧度，使材料具有强度和塑韧性的良好的配合。由于疲劳强度、冲击韧度的提高，在高强度异型螺母设计时就可以采用更小的材料截面，从而减少整机的整体重量，节省零部件占用空间和能量消耗。

常用的低、中碳结构钢、低合金结构钢，在GB/T699-1999《优质碳素结构钢》、GB/T3077-1999《合金结构钢》中的20、35、45、20MnTiB、35CrMoA、40Cr、42CrMoA、40CrNiMoA、30CrMnSiA等钢只有通过调质处理才能充分发挥合金元素的作用，不调质就等于浪费了宝贵的合金。 

高强度异型螺母的主要失效模式是疲劳，其突出特点是在无明显变形下突然失效。解决疲劳失效问题的关键是热处理技术。热处理不仅赋予材料极限性能和赋予高强度握型首异型螺母极限服役性能，为高强度异型螺母服役提供了保障。

1、紧固件材料(料)

对于紧固件热处理生产，虽然材料在设计时已确定，自身因数无法控制，但是在热处理生产的处理、转运、清点、工作中会经常出现混料、错料、遗失、锈蚀、磕碰和变形等影响高强度紧固件热处理质量的因素，可以通过相关人员认真有效地工作，避免混料、漏料、错料等不良现象的发生。就要求检验部门做好材料的检验，状态标识工作(如用不同颜色油料涂色区别不同钢号)，物料保管部门做好物料的标识，领发、搬运、储存工作；生产部门认真细致地工作，做好在制品的标识、存放、保管等工作，及时发现问题并通知相关部门及时处理。在热处理生产中，许多高强度紧固件材料问题只要发现及时可以通过相应的工艺技术加以修补解决。如，已淬火的螺栓后来发现牌号35#钢错用ML35钢，降低回火温度后检测抗拉强度合格“放行”使用；较长规格螺栓发生变形量超标，就可以通过相应的较直工艺解决；紧固件表面生锈的可以酸洗后再次发黑，氧化皮较多的可以喷租闭沙解决。当然，“事后”解决问题是不得已而为之的，要慎重行事。

2、工艺规范(法)

热处理是高强度紧固件加工过程中的重要工序，对提高紧固件产品的市场竞争力具有关键作用。热处理实质上是一种通过严格控制材料的加热和冷却过程来改善其性能，服役表现和使用寿命的工艺。

热处理生产技术理论性和实践性都很强，必须有一套适宜的热处理工艺加上较为完善的作业规范才能把热处理质量控制好。从质量控制角度讲，制订热处理工艺应根据具体的高强度紧固件材料和相关的设备工装以及员工的操作技能选取适宜的工艺参数，热处理工艺员必须熟悉生产现场，不断通过实践的确认完善工艺和持续改进。对109级以上高强度螺栓、10级以上螺母或有特殊要求的新材料热处理工艺要同现场施工员、操作工一道实施重点控制，要严格按照质量控制文件要求做好原始记录，如发现异常可及时采取纠正措施。另外，要严格工艺更改控制。按照工艺文件控制程序实施更改。

调质钢的应用用途：

1、中碳钢：代表钢种有30、35、40、45，也有ML30、ML35、ML40、ML45，有较稳定的室温性能，用于中小结构件、紧固件、传动轴、齿轮等。

2、锰钢：代表钢种40Mn2、50Mn2。有过热敏感性、高温回火脆性，水淬易开裂，淬透性较碳钢高。

3、硅锰钢：代表钢种35SiMn、42SiMn。疲劳强度高，有脱碳和过热敏感性及回火脆性。用于制造中速、中高等负荷但冲击不大的齿轮、轴、转轴、连杆、蜗杆等，也可制造400℃以下紧固件。

4、硼钢：代表钢种40B、45B、50BA、ML35B。淬透性高，综合机械性能高于碳钢，与40Cr相当用于制基哗造截面尺寸不大的零件、紧固件等。

5、锰硼钢：代表钢种40MnB。淬透性稍高于40Cr，高的强度、韧性及低温冲击韧性，有回火脆性。40MnB常用来代替40Cr制造大截面零件，代替40CrNi制造小件；45MnB代替40Cr、45Cr；45Mn2B代替45Cr和部份代替40CrNi、45CrNi作重要的轴，也有ML35MnB用于紧固件生产。

6、锰钒硼钢：代表钢种20MnVB、40MnVB、。调质性能和淬透性优于40Cr，过热倾向小，有回火脆性。常用来代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40CrNi制造重要的调质件，也有用中小规格109级以下螺栓的、ML20MnVB。

7、锰钨硼钢：代表钢种40MnWB。良好的低温冲击性能，无回火脆性。与35CrMo、40CrNi相当，用于制造70mm以下的零件。

8、硅锰钼钨钢：代表钢种35SiMn2MoW。有较高的淬透性，以50%马氏体计算，水淬直径180，油淬直径100；淬裂倾向、回火脆性倾缺歼向小；具有高强度和高搏扮行韧性。可代替35CrNiMoA、40CrNiMo，用于制造大截面、重负荷的轴、连杆及螺栓。

9、硅锰钼钨钒钢：代表钢种37SiMn2MoWVA。水淬直径100，油淬直径70；良好的回火稳定性、低温冲击韧性，较高的高温强度，回火脆性也较小，用于制造大截面的轴类零件。

10、铬钢：以40Cr及ML40Cr为代表。淬透性较好，水淬28-60mm，油淬15-40mm。较高的综合机械性能，良好的低温冲击韧性，低的缺口敏感性，有回火脆性。用于制造轴、连杆、齿轮及螺栓。

11、铬硅钢：代表钢种38CrSi。淬透性优于40Cr，强度和低温冲击较高，回火稳定性较好，回火脆性倾向较大。常用于制造30-40mm的轴、螺栓以及模数不大的齿轮。

12、铬钼钢：代表钢种30CrMoA、42CrMo、ML30CrMo、ML42CrMo。水淬30-55mm，油淬15-40mm；高的室温机械性能和较高的高温强度，良好的低温冲击；无回火脆性。用于制造截面较大的零件，高负荷的螺栓、齿轮及500℃以下的法兰盘、螺栓；400℃以下的导管、紧固件。42CrMo淬透性较30CrMoA高，用于制造强度更高、截面更大的零件。

13、铬锰钼钢：代表钢种40CrMnMo。油淬直径80mm，具有较高的综合机械性能，回火稳定性好。用于制造截面较大的重负荷齿轮及轴类零件。

14、锰钼钒钢：代表钢种30Mn2MoWA。具有良好的淬透性：水淬达到150mm，心部组织为上、下贝氏体加少量马氏体；油淬70mm，心部95%以上的马氏体；良好的低温冲击韧性，低的缺口敏感性及较高的疲劳强度。用于制造80mm以下的重要件。

15、铬锰硅钢：代表钢种30CrMnSiA。水淬40~60mm（95%的马氏体），油淬25~40mm。强度、冲击韧性高，有回火脆性。用于制造高压鼓风机叶片、阀板、离合器摩擦片、轴及齿轮等。

16、铬镍钢：代表钢种40CrNi和45CrNi。水淬达到40mm，油淬15~25mm；良好的综合机械性能，良好的低温冲击韧性，回火脆性倾向小。30CrNi3A淬透性较高，综合机械性能好，有白点敏感性和回火脆性。用于制造截面较大的曲轴、连杆、齿轮、轴及螺栓等。

17、铬镍钼钢：代表钢种40CrNiMoA。具有优良的综合机械性能，低温冲击韧性高，缺口敏感性低，无回火脆性。用于制造较大的曲轴、轴、连杆、齿轮、螺栓及其它受力较大、形状复杂的零件。

18、铬镍钼钒钢：代表钢种45CrNiMoVA。强度高，回火稳定性好，油淬达到60mm（95%马氏体）。用于制造振动载荷下的重型汽车弹性轴及扭力轴等。

关键字：模具钢牌号

根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定，我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。

1碳素结构钢的具体牌号

Q195-Q195F、Q195b、Q195

Q215-Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B

Q235-Q235AF、Q235Ab、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B、Q235C、Q235D

Q255-Q255A、Q255B

Q275-Q275

对上述各牌号，要在供应工作中准确识别与使用。

2低合金高强度结构钢

GB/T221-2000新牌号表示方法将低合金高强度结构钢分为通用钢和专用钢两类，新牌号表示方法与GB/T1591-94《低合金高强度结构钢》，GB700-88《碳素结构钢》相同，并与碳素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢，但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。

1)通用低合金高强度结构钢牌号组成

Q295-Q295A、Q295B

Q345-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E

Q390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E

Q420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E

Q460-Q460C、Q460D、Q460E

2)专用低合金高强度结构钢牌号

专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点数值(单位为MPa)，并在尾部加按产品用途的拼音第一个字母表示。如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”；锅炉用钢牌号表示为“Q390g”；桥梁用钢牌号表示为“Q420q”等。

3)优质碳素结构钢的基本牌号有：

08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn共31个。

4易切削结构钢

易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切型旅削钢等卜逗凳。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。

具体牌号有：Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9个牌号。

5合金结构钢

其牌号是按钢的碳含量、所含合金元素的种类及数量来表示。这种表示(编制)方法，可以从牌号上直接看出钢的大致化学成分及质量等级，比较直观简明。指冲

具体牌号有：

20Mn2、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、20MnV、27MnSi、35MnSi、42MnSi、20SiMn 2Mo、25SiMn2MoV、37SiMn2MoV、40B、45B、50B、40MnB、45MnB、20MnMoB、15MnVB、20MnV B、40MnVB、20MnTiB、25MnTiBRE、15Cr、15CrA、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、50Cr、38CrSi、12CrMo、15CrMo、20CrMo、30CrMo、30CrMoA、35CrMo、42CrMo、12CrMoV、35CrMo V、12Cr1MoV、25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA、38CrMoAl、40CrV、50CrVA、15CrMn、20CrMn、40C rMn、20CrMnSi、25CrMnSi、30CrMnSi、30CrMnSiA、35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNi MoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77个。

6弹簧钢

弹簧钢是用以制造弹簧或其他弹性元件的钢种。分为优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢二类。

具体牌号有：65、70、85、65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA共17个牌号。

7保证淬透性结构钢

其牌号是在优质碳素结构钢和合金结构钢的牌号后加“H”(英文“可淬透的”Hardenabi lity第一个字母)表示。有：45H、20CrH、40CrH、45CrH、40MnBH、45MnBH、20MnMoBH、20M nVBH、22MnVBH、20MnTiBH、20CrMnMoH、20CrMnTiH、20CrNi3H、12Cr2Ni4H、20CrNiMoH共1 5个牌号。

8焊接结构用耐候钢

耐候钢是抗大气腐蚀用的低合金高强度结构钢，按GB221-2000《钢铁产品牌号表示方法》的规定，其牌号表示方法与低合金高强度结构钢相同，但在牌号尾部加“耐候”二字的汉语拼音字母“NH”，如Q340NH。

具体牌号有：16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT(QT是英文Quenching＆Temperi ng的缩写，表示进行淬火加回火的热处理)共4个牌号。

9高耐候性结构钢

牌号表示方法与合金结构钢相同，具体牌号有09CrPCrNi-A、09CuPCrNi-B、09CuP共3个牌号。

10滚动轴承钢

滚动轴承钢简称轴承钢或滚珠钢，是用来制造各种滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。

在牌号头部加“滚”的汉语拼音首位字母“G”表示轴承钢。

具体牌号有：GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn共5个牌号。

11无铬轴承钢

牌号表示方法与铬轴承钢相同，有：GSiMnV、GSiMnVXt、GSiMnMoV、GSiMnMoVXt、GMnM oV、GMnMoVXt共6个牌号。

12渗碳轴承钢

具体牌号有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo等6个。

13碳素工具钢

碳素工具钢的牌号采用“碳”的汉语拼音首位字母“T”打头，其后用一位或两位数字表示碳含量的千分数。较高含锰量的碳素工具钢在数字后标出锰的元素符号Mn,高级优质钢牌号尾部加“A”。

基本牌号有：T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12、T13共8个。

14合金工具钢

合金工具钢简称合工钢，它是在碳素工具钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。

具体牌号有：9SiCr、8MnSi、Cr06、Cr2、9Cr2、W、4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、Cr12、C12Mo1V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb、6W6M o5Cr4V、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVA1、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、8Cr3、4CrMnSiMoV、4Cr3Mo3SiV、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、7Mn15Cr2A13V2WMo、3C r2Mo共33个牌号。

15高速工具钢

高速工具钢简称高工钢或高速钢，俗称“锋钢”或“风钢”，是一种适于高速切削的高碳、高合金工具钢。

具体牌号有：W18Cr4V、W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8、W12Cr4V5Co5、W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5 Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、CW6Mo5Cr4V3、W2Mo9Cr4V2、W6Mo5Cr4V2Co5、W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9C r4VCo8、W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al共14个牌号。

16不锈钢

不锈钢是不锈耐酸钢的简称，包括不锈钢和耐酸钢。

铬(Cr)是不锈钢获得耐蚀性的最基本元素，一般含铬量均在13%以上，有的高达30%左右。镍(Ni)也是不锈钢的主要合金元素，含量多的可达20%左右。

具体牌号有：1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、1Cr17Ni7、1Cr18Ni9、Y1 Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9Se、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N、0Cr19Ni19NbN、00Cr18Ni10N、1Cr18Ni12、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N、0Cr18Ni12Mo2Cu2、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni16Mo5、1Cr 18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9Cu3、0Cr18Ni13Si4、0Cr26Ni5Mo2、1Cr18 Ni11Si4AlTi、00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo、00Cr30Mo2、00Cr27Mo、1Cr12、1Cr13、0Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17、8Cr17、9Cr18、11Cr17、Y11Cr17、9Cr18Mo、9Cr18MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0 Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al共64个牌号。

17耐热钢

耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件工作的合金钢。耐热钢牌号表示方法与不锈钢完全相同。

具体牌号有：5Cr21Mn9Ni4N、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、2Cr23Ni20、1Cr15Ni35、0Cr15 Ni25 Ti2MoAlVB、0Cr18Ni9、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、4Cr14Ni14W2Mo、3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、0Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni13Si4、1Cr20Ni14Si2、1Cr25Ni20Si2、2Cr25N、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、1Cr5 Mo、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、8Cr20Si2Ni、1Cr11MoV、1Cr12Mo、2Cr12MoVNbN、1Cr12WMoV、2Cr12NiMoWV、1Cr13、1Cr13Mo、2Cr13、1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr1 7Ni7Al共40个牌号。

1gr7 是钛合金（gr=grade，对照我国为：40CrMnMo），相当于国标的TC7，在退火状态下的硬度为200HB；

2钛及钛合金:JISH4600 TR270/TR340C、GR1、GR2、GR3、GR4、GR5、GR7、GR11、GR12、SP-700等

钛合金 （百科知识）

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛弯尺此合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件

1发展历史编辑

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

另困桥外，20世纪70年代以来，还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金，并在工程上获得日益广泛的应用。

世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-25Sn、Ti-2Al-25Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。

据相关统计数据，2012年我国化工行业用钛量达25万吨，比2011年有所减少。这是自2009年以来，我国化工用钛市场首次出现负增长。近些年来，化工行业一直是钛加工材最大的用户，其用量在钛材总用量的占比一直保持在50%以上，2011年占比高达55%。但随着经济陷入低迷期，化工行业不但新建项目明显减少，同时还将面临产业结构调整，部分产品新建产能受到控制，落后产能也将逐步淘汰的境地。受此影响，其对钛加工材用量的萎缩也变得顺理成章。在此之前，便有业内人士预测化工行业用钛量在2013~2015年间达到峰值。以当前市场表现看来，2012年整体经济的疲软有可能使得化工用钛的衰退期提前。

2原理编辑

钛合金是以钛为基础加入

应用了钛合金的产品

其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：

①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。

②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

氧埋迅、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在015～02%和004～005%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

3分类编辑

STAN钛制品

钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（titanium alloys）。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。

α钛合金

它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。

β钛合金

它是β相固溶体组成的单相合金，

钛合金制匕首

未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372～1666 MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。

α+β钛合金

它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强

钛合金制武器

化。热处理后的强度约比退火状态提高50%～100%；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。

三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+β钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，α+β钛合金代号为TC。

钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金（钛-钼，钛-钯合金等）、低温合金以及特殊功能合金（钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金）等。典型合金的成分和性能见表。

热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

4性能编辑

钛是一种新型金属，

矽钛合金耐磨地坪

钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过01%，但其强度低、塑性高。995%工业纯钛的性能为：密度ρ=45g/立方厘米，熔点为1725℃，导热系数λ=1524W/(mK)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，断面收缩率ψ=25%，弹性模量E=1078×105MPa，硬度HB195。

1强度高

2热强度高

3低温性能好

4化学活性大

5用途编辑

钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-25Sn(TA7)和工业纯钛（TA1、TA2和TA3）。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

中国于1956年开始钛和钛合金研究；60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。

钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料，比重、强度和使用温度介于铝和钢之间，但比铝、钢强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加，达到飞机结构重量的20%～25%。70年代起，民用机开始大量使用钛合金，如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数大于 25的飞机用钛主要是为了代替钢，以减轻结构重量。又如，美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3，飞行高度26212米)，钛占飞机结构重量的93%，号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4～6提高到8～10，压气机出口温度相应地从200～300°C增加到500～600°C时，原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金，或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片，以减轻结构重量。70年代，钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%～30%，主要用于制造压气机部件，如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度，耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金板材焊接件。

6存在的问题编辑

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点，故被广泛应用在汽车工业中，应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。[1]

钛合金的密度低，可以降低运动零件的惯性质量，同时钛气门弹簧可以增加自由振动，减弱车身的振颤，提高发动机的转速及输出功率。

减小运动零件的惯性质量，从而使摩擦力减小，提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力，缩小零件的尺寸，从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低，使得振动和噪声减弱，改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用，钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。

钛合金零部件尽管具有如此优越的性能，但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离，原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。

阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。

无论是金属最初的冶炼还是后续的加工，钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本，用连杆钛材8～13美元/kg，气阀用钛材13～20美元/kg，弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6～15倍，钢板材的45～83倍。

7热处理编辑

常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能。通常α合金和（α+β）合金退火温度选在（α+β）─→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解，得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40～100℃进行，亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上40～80℃进行。时效处理温度一般为450～550℃。

总结，钛合金的热处理工艺可以归纳为：

（1）消除应力退火：目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。

（2）完全退火：目的是为了获得好的韧性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。

（3）固溶处理和时效：目的是为了提高其强度，α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。

此外，为了满足工件的特殊要求，工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

8切削编辑

切削特点

钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难，小于HB300时则容易出现粘刀现象，也难于切削。但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面，关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。钛合金有如下切削特点：

(1)变形系数小

(2)切削温度高

(3)单位面积上的切削力大

(4)冷硬现象严重

(5)刀具易磨损

在铣削加工中，由于钛合金材料的导热系数低，而且切屑与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内，加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度，将大大缩短刀具寿命。对于钛合金Ti6Al4V来说，在刀具强度和机床功率允许的条件下，切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素，而并非切削力的大小。

刀具材料

切削加工钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发，选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料，YG类硬质合金比较合适。由于高速钢的耐热性差，因此应尽量采用硬质合金制作的刀具。常用的硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。

涂层刀片和YT类硬质合金会与钛合金产生剧烈的亲和作用，加剧刀具的粘结磨损，不宜用来切削钛合金；对于复杂、多刃刀具，可选用高钒高速钢(如W12Cr4V4Mo)、高钴高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，适于制作切削钛合金的钻头、铰刀、立铣刀、拉刀、丝锥等刀具。

采用金刚石和立方氮化硼作刀具切削钛合金，可取得显著效果。如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下，切削速度可达200 m/min；若不用切削液，在同等磨损量时，允许的切削速度仅为100m/min。

注意事项

在切削钛合金的过程中，应注意的事项有：

(1)由于钛合金的弹性模量小，工件在加工中的夹紧变形和受力变形大，会降低工件的加工精度；工件安装时夹紧力不宜过大，必要时可增加辅助支承。

(2)如果使用含氢的切削液，切削过程中在高温下将分解释放出氢气，被钛吸收引起氢脆；也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂。

(3)切削液中的氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体，使用时宜采取安全防护措施，否则不应使用；切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件，清除含氯残留物。

(4)禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金接触，铜、锡、镉及其合金也同样禁止使用。

(5)与钛合金接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净；经清洗过的钛合金零件，要防止油脂或指印污染，否则以后可能造成盐(氯化钠)的应力腐蚀。

(6)一般情况下切削加工钛合金时，没有发火危险，只有在微量切削时，切下的细小切屑才有发火燃烧现象。为了避免火灾，除大量浇注切削液之外，还应防止切屑在机床上堆积，刀具用钝后立即进行更换，或降低切削速度，加大进给量以加大切屑厚度。若一旦着火，应采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等灭火器材进行扑灭，严禁使用四氯化碳、二氧化碳灭火器，也不能浇水，因为水能加速燃烧，甚至导致氢爆炸。

9新进展编辑

各国都在开发低成本和高性能的新型钛合金，努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域阳。国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面。

高温钛合金

世界上第一个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为300-350℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有英国的IMI829、IMI834合金；美国的Ti-1100合金；俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。表7为部分国家新型高温钛合金的最高使用温度[26]。

近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向，使钛合金的使用温度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术成功地研制出一种高纯度、高致密性钛合金，在760℃下其强度相当于室温下使用的钛合金强度[26]。

钛铝化合物

与一般钛合金相比，钛铝化合物为基钠Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金属间化合物的最大优点是高温性能好（最高使用温度分别为816和982℃）、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻（密度仅为镍基高温合金的1/2），这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料[26]。

已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-05Mo在美国开始批量生产。其他发展的Ti3Al为基的钛合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl（γ）为基的钛合金受关注的成分范围为Ti-（46-52）Al-（1-10）M（at%），此处M为v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一种元素。TiAl3为基的钛合金开始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金[1]。

高强高韧β型

β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型钛合金具有良好的冷热加工性能，易锻造，可轧制、焊接，可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种[26,30]：

Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当，具有优异的锻造性能；

Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），该合金冷加工性能比工业纯钛还好，时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以上；

β21S（Ti-15Mo-3Al-27Nb-02Si），该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金，具有良好的抗氧化性能，冷热加工性能优良，可制成厚度为0064mm的箔材；

日本钢管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-45Al-3V-2Mo-2Fe）钛合金，该合金强度高，超塑性延伸率高达2000%，且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接（SPF/DB）技术制造各种航空航天构件；

俄罗斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉强度可达1105MPA以上。

阻燃钛合金

常规钛合金在特定的条件下有燃烷的倾向，这在很大程度上限制了其应用。针对这种情况，各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。美国研制出的Alloy c（也称为Ti-1720），名义成分为50Ti-35v-15Cr（质量分数），是一种对持续燃烧不敏感的阻燃钛合金，己用于F119发动机。BTT-1和BTT-3为俄罗斯研制的阻燃钛合金，均为Ti-Cu-Al系合金，具有相当好的热变形工艺性能，可用其制成复杂的零件[26]。

医用钛合金

钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物等。在医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者会析出极微量的钒和铝离子，降低了其细胞适应性且有可能对人体造成危害，这一问题早已引起医学界的广泛关注。美国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金，将其用于矫形术。日本、英国等也在该方面做了大量的研究工作，并取得一些新的进展。例如，日本已开发出一系列具有优良生物相容性的α+β钛合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-02Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-02Pd-020~005N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-02Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-02Pd-020，这些合金的腐蚀强度、疲劳强度和抗腐蚀性能均优于Ti-6Al-4v ELI。与α+β钛合金相比，β钛合金具有更高的强度水平，以及更好的切口性能和韧性，更适于作为植入物植入人体。在美国，已有5种β钛合金被推荐至医学领域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-25Nb-02Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-95Hf）和Ti-15Mo。估计在不久的将来，此类具有高强度、低弹性模量以及优异成形性和抗腐蚀性能的庐钛合金很有可能取代医学领域中广泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金[28,32]。

10脱氧化及酸洗编辑

在热处理中间及热处理之后大多要求进行表面处理，以便去除金属表面氧化皮及各种污染物，减少金属裸餺表面的活性，以及在钛及其合金表卤涂敷保护层及各种功能涂层之前和涂敷过程中也要进行表面处理，涂敷这种涂层的是改善金属表面的性能，例如，防止腐蚀、氧化及磨损等。

钛及其合金的酸洗条件决定于氧化层及现存反应层的种类（特征），而这种层的种类又受到高温加热过程及加工过程温度增高（例如，锻造、铸造、焊接等）的影响。在较低的加工温度或者大约在600X：以下的髙温加热温度条件下仅仅生成薄的氧化层，高温条件下对着某种氧化层附近形成一种富氧扩散区,也必须通过酸洗脱除这个富氧扩散层。可以采用各种不同的脱除氧化皮方法：脱除厚氧化层及硬表面层的机械方法，在熔融盐浴中脱除氧化皮以及在酸溶液中进行酸洗脱除氧化皮的方法。

在很多种情况下可以采用若干方法相结合的方法，例如，先机械方式脱除氧化皮及接着进行酸洗相结合，或者先盐浴及接着进行酸洗相结合的脱除氧化皮方法^遇到在较高的温度下形成的氧化层及扩散层的情况下要采用特殊的方法但是在高温加热到600X：的情况下形成的氧化层大多通过一般的酸洗就可将其溶解掉。

11缺点编辑

钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同，甚至经常造成模具的损坏；结果，使的钛合金的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器，以及用在石油和化学工业等高科技工业。不过由于太空科技的发达、人民生活质量的提升，所以钛合金也渐渐地用来制成民生用品，造福人民的生活，只是这些产品价格仍然偏高，多属于高价位的产品，这是钛合金无法发扬光大的最大的致命伤。

T10淬火一般能达到HRC55-58,Cr12淬火一般能达到HRC58-62,45#钢调质一般在HRC30左右，笑族这个硬度做销子比较合适。Cr12、T10淬火后常用在冲模上。上述材料都是模具厂最常用的。Cr12价格大概在25元谨升码/KG左祥哪右，其余比较便宜。

β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型钛合金具有良好的冷热加工性能，易锻造，可轧制、焊接，可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种[26,30]:

Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），该合金滑友与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当，具有优异的锻造性能；

Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），该合金冷加工性能比工业纯钛还运唯好，时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以信悄槐上；

β21S（Ti-15Mo-3Al-27Nb-02Si），该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金，具有良好的抗氧化性能，冷热加工性能优良，可制成厚度为0064mm的箔材；

日本钢管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-45Al-3V-2Mo-2Fe）钛合金，该合金强度高，超塑性延伸率高达2000％，且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接（SPF/DB）技术制造各种航空航天构件；

俄罗斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉强度可达1105MPA以上

34Cr2Ni2Mo属于国标滑乎合金结构钢，执行标准：JB/T 6396-2006

34Cr2Ni2Mo化学信宽悉成分如下图：

34Cr2Ni2Mo结构钢，其特性是有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性，但白点敏感性高，有回火脆性。焊接性较差，焊前需经高温预热，焊后需消除应巧侍力，经调质后使用。一般制作强度高、塑性好的重要零部件，氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件，如轴类、齿轮、紧固件等。