第五章 常用金属材料钢工业用钢ppt课件.ppt

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1、《工程材料及成型技术》第4章常用金属材料-钢常用金属材料工业用钢有色合金铸铁的石墨化铸铁的分类、性能及应用铸铁铝及铝合金铜及铜合金钛及钛合金钢的分类及牌号合金元素在钢中的作用（合金钢）结构钢、工具钢和特殊钢轴承合金按化学成分碳素钢（非合金钢）合金钢低碳钢（Wc≦0.3%）中碳钢（Wc=0.3%-0.6%）高碳钢（Wc>0.6%）按合金元素分按合金元素含量分锰钢铬钢铬镍钢低合金钢（Wme<5%）高合金钢（Wme>10%）中合金钢（Wme=5%-10%）第一节工业用钢一、钢的分类按用途分结构钢特殊钢船舶用钢刃具钢模具钢量具钢工具钢工程用钢机器用钢建筑用钢桥

2、梁用钢车辆用钢调质钢渗碳钢轴承钢弹簧钢不锈钢耐热钢耐磨钢按质量分普通钢（Ws≦0.045%，Wp≦0.05%）高级优质钢（Ws，Wp≦0.025%）优质钢（Ws，Wp≦0.035%）二、碳素钢的分类和牌号碳素钢：含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%)，除Fe、C和限量以内的Si、Mn、P、S等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。（一）碳素钢的分类碳素钢（非合金钢）低碳钢（Wc≦0.3%）中碳钢（Wc=0.3%

3、-0.6%）高碳钢（Wc>0.6%）按含碳量分按用途分碳素结构钢碳素工具钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢铸造碳钢(二)碳素钢的牌号编号Q235（AF）Q+屈服强度+质量等级+脱氧程度1.普通碳素结构钢屈服强度大于235MPa，质量等级为A的沸腾钢2.优质碳素结构钢S、P杂质含量低塑性、韧性高用两位数字表示碳含量的万分之几45号钢平均碳质量分数为0.45%保证成分、性能编号3.碳素工具钢(Tool)T8或T8A4.铸造碳钢（铸钢）ZG200-400ZG+σs–σb用于制造各种刃具、模具、量具和其他工具的钢编号编号采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件。铸钢主要

4、用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。T+数字+质量级别T8:平均碳质量分数为0.8%的优质碳素工具钢;T8A:平均碳质量分数为0.8%的高级优质碳素工具钢屈服强度大于235MPa，抗拉强度为400MPa的铸钢三、合金钢的分类和牌号（一）合金钢的分类按性能和用途分合金结构钢合金工具钢特殊性能钢低合金高强结构钢合金渗碳钢合金调质钢合金弹簧钢滚动轴承钢合金模具钢合金刃具钢合金量具钢不锈钢耐热钢耐磨钢按合金元素含量分低合金钢中合金钢高合金钢＜5%5%-10%＞10%编号40Cr平均碳质量分数的万分数+合金元素+合金元

5、素质量千分数（小于1.5%时不标出）1.合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，加入适量的一种或数种合金元素（总含量一般不超过5％）的钢。平均碳质量分数为0.4%，平均Cr质量分数小于1.5%的合金结构钢编号9SiCr平均碳质量分数的千分数（大于1%时不标出）+合金元素+合金元素质量分数（小于1.5%时不标出）平均碳质量分数为0.9%，平均Si、Cr质量分数小于1.5%的合金工具钢2.合金工具钢在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种（二）合金钢的牌号编号1Cr18Ni9Ti平均碳质量分数的千分数+合金元素+

6、合金元素质量百分数（小于1.5%时不标出）3.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。平均碳质量分数为0.1%，平均Cr、Ni、Ti的质量分数分别为18%、9%以及小于1.5%的特殊钢编号00Cr18Ni10平均碳质量分数小于0.03%，平均Cr、Ni质量分数分别为18%和10%的特殊钢编号0Cr19Ni9平均碳质量分数小于0.08%，平均Cr、Ni质量分数分别为19%和9%的特殊钢Si—能脱氧,有很强的固溶强化作用，可以消除FeO夹杂的影响。Mn—脱氧、去硫,取代FeS中的Fe形成高熔点MnS

7、。提高钢的强度和硬度。四、常存杂质元素对钢性能的影响（一）有益元素Si、Mn元素的影响来源：生铁和脱氧剂Mn:0.25～0.8%Si:≤0.4%（二）有害元素:P、SP—有很强的固溶强化作用,增加钢的强度和硬度，但使塑性和韧性显著降低，特别是低温下韧性极差(冷脆)。S—常以FeS形式存在，并与Fe形成低熔点（985℃）共晶体（FeS+Fe)并分布在晶界，引起钢在热加工时或高温工作下开裂(热裂)。来源：生铁和燃料S≤0.055%、P≤0.045%（三）气体元素:N、O、HN：钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时效脆化，包括淬火时效和应变时效。加Ti、V、

8、Al等元素可消除时效倾向。O：在钢中主要以氧化物夹杂形式存在，破坏了钢基体的连续性，易成为疲劳