金属材料分类2

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1、第四章金属材料第一节工业用钢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。一、钢的分类及编号1.钢的分类①按化学成分分中碳钢0.25~0.6%C高碳钢0.6%C低碳钢0.25%C低合金钢合金元素总量5%中合金钢合金元素总量5~10%高合金钢合金元素总量10%碳素钢合金钢钢类碳素钢合金钢PSPS普通质量钢≤0.045≤0.045≤0.045≤0.045优质钢≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035高级优质钢≤0.030≤0.030

2、≤0.025≤0.025特级优质钢≤0.025≤0.020≤0.025≤0.015③按金相组织分亚共析钢共析钢过共析钢按退火组织分珠光体钢贝氏体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢按正火组织分电弧炉炼钢④按用途分工程用钢建筑、桥梁、船舶、车辆渗碳钢调质钢弹簧钢滚动轴承钢耐磨钢机器用钢结构钢刃具钢模具钢量具钢工具钢不锈钢耐热钢特殊性能钢齿轮刀具常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号（GB/T221—2000）名称符号位置名称符号位置碳素结构钢Q头桥梁用钢q尾低合金高强度钢Q头锅炉用钢g尾易切削钢Y头焊接气瓶用钢HP尾碳素工具钢T头车辆车轴用钢LZ头(滚珠)轴

3、承钢G头机车车轴用钢JZ头焊接用钢H头沸腾钢F尾铆螺钢ML头半镇静钢b尾船用钢国际符号镇静钢Z尾汽车大梁用钢L尾特殊镇静钢TZ尾压力容器用钢R尾质量等级A.B.C.D.E尾钢铁及合金的类型与统一数字代号(GB/T176256—1998)钢铁及合金的类型统一数字代号钢铁及合金的类型统一数字代号合金结构钢A×××××杂类材料M×××××轴承钢B×××××粉末及粉末材料P×××××铸铁、铸钢及铸造合金C×××××快淬金属及合金Q×××××电工用钢和纯铁E×××××不锈、耐蚀和耐热钢S×××××铁合金和生铁F×××××工具钢T×××××高温合金和耐蚀合金H×××××非合

4、金钢U×××××精密合金及其他特殊物理性能材料J×××××焊接用钢及合金W×××××低合金钢L×××××合金元素对铁素体冲击韧性影响合金元素对铁素体硬度影响碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性提高Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe强碳化物形成元素中碳化物形成元素弱碳化物形成元素锰对奥氏体相区的影响铬对奥氏体相区的影响⑵对奥氏体晶粒长大倾向的影响：碳、氮化物形成元素阻碍奥氏体晶粒长大Mn、P促进长大。⑵对Ms、Mf点的影响：除Co、Al外，所有元素都使Ms、Mf点下降。碳钢高速钢5、用途：常以热轧型材使用，约占钢材总量的70%。用于建筑结构，适合焊接、

5、铆接、栓接等。热轧钢板三、结构钢压力容器南京长江大桥渗碳件渗碳回火炉渗碳淬火后的表层组织柴油机凸轮轴柴油机曲轴活塞销(20Cr)回火索氏体为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。(表面淬火+低温回火)→装配①为表面淬火作组织准备；②获得最终心部组织。表面：M回；心部：S回圆锥齿轮柴油机凸轮轴热卷大弹簧弹簧丝板簧喷丸处理示意图汽车板簧大型热卷弹簧滚针轴承滚柱轴承滚珠轴承大型轴承高锰钢铸件挖掘机颚式破碎机球磨机高锰钢铸件3、使用及用途水韧处理后，韧性高，硬度低（HB180~200）。高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机的衬板、破

6、碎机的牙板、挖掘机的铲齿和铁路的道岔等。球磨机衬板铁路道岔履带挖掘机铲齿四、工具钢按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢。模具量具刃具切削加工的基本形式3、高热硬性即高温下保持高硬度的能力。4、足够的韧性以防止脆断和崩刃。锉刀手锤T12钢正常淬火组织球状珠光体木工凿手锤圆冲丝锥锉刀手锯条钻头板牙丝锥丝锥板牙高速钢铣刀W18Cr4V钢的铸态组织3、加工与热处理加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨削W18Cr4V钢的退火组织⑴锻造目的：打碎粗大的鱼骨状碳化物，使其均匀分布于基体中。W18Cr4V钢的淬火组织⑶淬火目的：获得高合金元素含量的马氏体。淬火温度

7、高(>1200℃)。W18Cr4V硬度与回火温度关系W18Cr4V钢淬火、回火后的组织不同状态下W18Cr4V的组织铸态淬火回火态淬火态退火态车刀铣刀钻头汽车冲压模具Cr12钢汽车外板冷冲模③常用钢号为Cr12和Cr12MoV。用于制造冷冲模、挤压模等。曲轴模具热镦模凸缘模型板压铸模汽车四缸压铸模卡尺量规千分尺量规量块千分尺卡尺五、特殊性能钢特殊性能钢是指具有特殊物理、化学性能的钢。本节只介绍不锈钢和耐热钢。化工管道的腐蚀裂解管内壁的高温腐蚀减薄在工业发达国家，每年金属腐蚀造成的直接经济损失占其GNP的4%左右。中国每年腐蚀的损失至少到400亿元以上。加Ti、N

8、b则先于Cr与C形成不易