《碳钢和铸铁》PPT课件

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1、1.7碳钢碳钢——指在冶炼过程中不人为加入合金元素的钢种合金钢——指在冶炼过程中人为加入合金元素的钢种一、化学成分对碳钢性能的影响1、C的影响一、化学成分对碳钢性能的影响SiMnSP来源于矿石和脱氧剂，是有益元素来源于矿石和焦碳（燃料），是有害元素2、其他杂质的影响除了Fe和C两个基本组元外，在冶炼过程中总不可避免带入其它少量元素，这些元素统称为杂质，它们对钢性能有一定影响。硅的影响锰的影响——锰也可固溶于铁素体中，使钢的强度、硬度升高（固溶强化）。而且当锰的含量不十分高时，对钢的塑性、韧性也有改

2、善作用。另外锰易与钢中的硫生成MnS塑性夹杂物，可降低硫的有害作用。作为杂质元素存在时，Si、Mn量一般控制在规定值之下(wSi＜0.5%，wMn＜0.8%)，此时它们是有益元素。——硅可固溶于铁素体中，使钢的强度、硬度升高（固溶强化）。但硅含量过高时降低钢的塑性、韧性。硫的影响——硫与铁能生成FeS，FeS常与Fe一起形成低熔点（约989℃）的共晶体，分布在奥氏体晶界上；当钢进行热加工时（如在900～1200℃锻造或轧制、焊接等），共晶体将熔化，使钢的强度、尤其是韧性大大下降而产生脆性开裂，这种

3、现象称为热脆性。增加钢中的含锰量，使S与Mn优先生成高熔点（约1620℃）的MnS，从而避免热脆。磷的影响——磷主要溶于铁素体中，过多的磷也会生成极脆的Fe3P化合物，偏析于晶界上。它虽然有明显的提高钢的强度、硬度的作用，但会剧烈地降低钢的塑性、韧性、尤其是低温韧性，并使冷脆转化温度升高；这种现象称为冷脆性。二、碳钢的分类按钢的含碳量分类：低碳钢：Wc<0.25%——广泛用于工程构件中碳钢：Wc0.25~0.6%——广泛用于机器零件高碳钢：Wc>0.6%——广泛用于工具制造按钢的质量分类：普通碳素

4、钢：Ws<0.055%Wp<0.045%优质碳素钢：WpWs<0.040%高级优质碳素钢：Ws<0.030%Wp<0.035%按钢的用途分类：碳素结构钢：制造各种工程构件和机器零件碳素工具钢：制造各种刀具、量具、模具三、碳钢的编号和用途普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢1.普通碳素结构钢牌号：“Q+数字+字母+字母”用途：一般在钢厂供应状态下（即热轧状态）直接使用，出厂时保证机械性能工程结构（薄钢板，钢筋，钢管，各种型材）；要求不高的机器零件（螺钉，螺栓，手柄，小轴）；特点：塑韧性优良。举例普

5、通碳素结构钢:Q235—A·F沸腾钢A等级235MPa屈服强度普通碳素结构钢Q215-AFQ235-B2优质碳素结构钢牌号：采用两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍用途：出厂时保证成分，用来制造较重要的机器零件，一般都经过热处理以提高力学性能。08～25：强度低，但塑性、韧性好，并具有良好的焊接性能。常做冲压件、焊接件、渗碳件。用来制造螺钉、螺母、垫圈等30～50：调质后有良好的综合机械性能。用作轴、连杆、丝杠、键。55～85：热处理后有良好的弹性。用作弹簧、轧辊、钢丝绳。优质碳素结构钢：*45-

6、--Wc=0.45%*较高锰质量分数的优质碳素结构钢45Mn---Wc=45%00;WMn=0.7%～1.0%优质碳素结构钢08,10,15……75,80,853.碳素工具钢都是高碳钢（0.7%~1.35%）。都是优质钢。牌号：“T+数字+字母”。T7，T7A用途：各种刀具、刃具、量具。T7,T8：中等硬度，高韧性工具。冲头、凿子、锻造工具、錾子、锤子。T9～T11：高硬度、中等韧性工具。钻头、车刀、丝锥、钢锯条、小冲模。T12～T13：高硬度、耐磨性而韧性要求不高的工具。精车刀、量具、锉刀、刮刀

7、。碳素工具钢：T12A高级优质Wc=12%0碳素工具钢碳素工具钢：T7，T7A……T13,T13A碳素工具钢铸造碳钢：ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa铸钢1.8铸铁1.8.1铸铁的分类及特性1.8.2石墨化概念及其影响因素1.8.3常用灰口铸铁各自的生产工艺各自的性能特点牌号及主要用途1.8.1概述铸铁是碳含量大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。铸铁的生产设备和工艺简单，价格便宜，并具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛，是工程上最常用的

8、金属材料之一。它可用于制造各种机器零件，如机床的床身、床头箱；发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。1.8.1铸铁的分类及特点按照碳的存在形式（总的分类），铸铁可分为：白口铸铁；——碳全部以渗碳体形式存在的（组织中有L`d），很少使用灰口铸铁；——碳大部分以石墨（G）形式存在的（组织中无L`d），大量使用麻口铸铁；——碳部分以渗碳体、部分以石墨存在的（组织中有L`d），废品灰口铸铁按照石墨的形态,可分为:灰铸铁——石墨呈片状灰口铸铁；可锻铸铁——石墨