模块四黑色金属材料ppt课件.ppt

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1、◆掌握碳素钢的分类及牌号。◆掌握碳素钢在汽车上的应用。课题一碳素钢碳素钢(见图4—1—1)通常指碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金,除铁、碳和少量的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。实际使用的碳素钢,其碳质量分数一般不超过1.4%。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。你知道汽车上哪些零件是用碳素钢制造的吗?图4—1—1碳素钢一、碳素钢的分类1.按碳的质量分数分类(1)低碳钢：碳的质量分数为wC≤0.25%的钢，易于进行各种加工如锻造、焊接和切削，常用于制造链条、铆钉、螺栓(见

2、图4—1—2)、轴等。(2)中碳钢：碳的质量分数为0.25%0.60%的钢，可以制造锤、撬棍或切削工具，如钻头(见图4—1—3)、丝锥、铰刀(见图4—1—4)等。图4—1—2螺栓图4—1—3钻头图4—1—4铰刀2.按材质(主要根据硫、磷质量分数)分类(1)普通钢:ws<0.055%,wP<0.045%;(2)优质钢:ws<0.040%,wP<0

3、.040%;(3)高级优质钢:ws<0.030%,wP<0.035%;(4)特级优质钢:ws<0.025%,wP<0.030%。3.按用途分类(1)碳素结构钢：用于制造各种机器零件和工程结构件，多为低碳钢和中碳钢。(2)碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具和模具，多为高碳钢。碳素工具钢的应用如图4—1—5所示。图4—1—5碳素工具钢的应用a)錾子b)锤子c)锉刀d)丝锥e)板牙f)钻头g)锯条二、汽车常用碳钢1.普通碳素结构钢这类钢主要保证机械性能，故其牌号体现其机械性能。牌号:用Q+数字表示，其中Q为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示

4、屈服强度的数值。例如，Q275表示屈服强度为275MPa。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，即硫、磷质量分数不同。其中A级钢硫、磷质量分数最高，D级钢硫、磷质量分数最低，即A、B、C、D表示钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母F则为沸腾钢，标注b为半镇静钢，不标注F或b者为镇静钢，标注TZ为特殊镇静钢。例如，Q235-A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。Q235-C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢必须保证钢的化学成分和机械性能。优质碳素钢中所含的有害杂质元素(硫、

5、磷元素等)和非金属夹杂物较少，机械性能和钢材的表面质量较好，其组织也较均匀。此类钢主要用于制造经过热处理且技术性能要求较高的零件。根据化学成分不同，优质碳素结构钢又分为两类：(1)普通含锰量钢(2)较高含锰量钢根据碳质量分数、热处理和用途的不同,优质碳素结构钢还可分为以下三类：(1)渗碳钢：碳的质量分数为0.15%~0.25%。(2)调质钢：碳的质量分数为0.25%~0.50%。(3)弹簧钢：碳的质量分数为0.55%~0.9%。图4—1—6优质碳素结构钢在汽车上的应用a)飞轮齿环b)油底壳c)气门弹簧座d)车轮螺栓优质碳素结构钢在汽车上的

6、应用如图4—1—6所示。优质碳素结构钢的应用举例见表4—1—2。3.碳素铸钢铸钢能制造形状复杂的零件，而锻造件则无法做到，所以汽车上许多零件是用铸钢铸造而成的。铸钢的碳的质量分数一般为0.15%~0.6%，使用前应进行热处理以改善性能。铸钢的牌号由ZG和两组数字组成，其中ZG为铸钢的代号，代号后面的两组数字分别表示屈服强度σs(MPa)和抗拉强度σb(MPa)。例如，ZG270—500表示屈服强度为270MPa、抗拉强度为500MPa的铸钢。铸钢在汽车上的应用如图4—1—7所示。图4—1—7铸钢在汽车上的应用a)化油器b)变速叉◆了解铁碳

7、合金相图的含义与分析方法。◆了解铁碳合金的成分、组织与性能之间的关系。◆掌握热处理的分类方法和钢的普通热处理方法。◆掌握钢的表面热处理方法。课题二铁碳合金相图及钢的热处理一、铁碳合金相图1.铁碳合金相图的概念铁碳合金相图是在极其缓慢冷却(或极其缓慢加热)的条件下，不同成分铁碳合金的组织状态随温度变化的图解。工业用铁碳合金的含碳量一般不大于5%，含碳量大于6.69%的铁碳合金的脆性很大,没有实用价值。因此，一般所说的铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图,图4—2—1所示是简化后的Fe-Fe3C相图。图4—2—1简化后的铁碳合金相图2.铁碳

8、合金相图的含义Fe-Fe3C相图中各特性点的温度、含碳量及其含义见表4—2—1。Fe-Fe3C相图中的特性线及其含义见表4—2—2。3.铁碳合金相图分析Fe-Fe3C相图的纵坐标表示温度,横坐