ch6工业用钢.ppt

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1、第六章工业用钢第一节钢铁生产简介第二节船用碳素钢第三节船用合金钢第四节船体结构用钢及其他船舶设备用钢第一节钢铁生产简介一、生铁的冶炼1、炼铁原料：铁矿石、燃料、熔剂2、炼铁的过程焦炭的燃烧→铁的还原→铁的增碳→造渣→去硫→其他元素还原3、炼铁的主要产品炼钢生铁：白口铁铸造生铁：灰口铁铁合金：硅铁、锰铁二、钢的冶炼1、基本过程氧化→脱氧→降低S、P含量2、常用炼钢方法转炉炼钢平炉炼钢电弧炉炼钢——普通碳钢——优质碳素钢、低合金钢——优质、高优碳素钢、合金钢3、脱氧脱氧剂强脱氧剂：硅铁、铝弱脱氧剂：锰铁镇静钢：硅铁、铝、锰铁沸腾钢

2、：锰铁半镇静钢：铝、锰铁第二节船用碳素钢2、硅3、硫4、磷有益杂质有害杂质●固溶强化●细化晶粒●固溶强化●脱氧●“热脆性”●“冷脆性”1、锰一、杂质对碳钢性能的影响5、钢中的气体氮：蓝脆（时效-过饱和固溶体的脱溶沉淀）氢：氢脆（白点）氧：热脆碳素结构钢碳素工具钢二、碳钢的分类低碳钢(c<0.25%)中碳钢(0.25%＜c<0.6%)高碳钢(c>0.6%)普通碳钢优质碳钢高级优质碳钢1、按含碳量分2、按质量（硫、磷含量）分3、按钢的用途分三、碳素钢的牌号、性能及用途1、普通碳素结构钢牌号：Q235—A·F表示“屈”屈服强度

3、质量等级表示沸腾钢用途：适用于一般工程用热轧钢板、钢带、型钢、棒钢等3、专用碳素结构钢2、优质碳素结构钢牌号：45主要制造各种机器零件，一般都需热处理。用途：锅炉与压力容器用钢：15MnVg，20g，22gA3R,15MnVRg、R——低碳优质镇静钢—表示平均含碳量的万倍15Mn—高锰4、铸钢ZG270-500牌号：铸钢屈服极限强度极限用途：形状复杂而机械性能要求较高的零件，如船舶柴油机的气缸盖、曲轴、螺旋桨、尾轴管、锚链等。5、碳素工具钢牌号：T8T8A——数字表示平均含碳量的千倍，A表示高级优质钢用途：适于制造小尺寸、手用

4、和低速、小切削量的工具成分：c=0.65%～1.35%热处理：加工前：球化退火加工后：淬火+低温回火（高硬度、高耐磨性、热硬性差（200℃）、淬透性低）第三节船用合金钢1、合金元素与铁素体和碳的作用合金元素对铁素体的作用：合金元素与碳的作用：溶于F，固溶强化形成特殊碳化物或合金渗碳体一、合金元素在钢中的作用2、合金元素对铁碳相图的影响对A相区的影响：对临界点（S、E）影响：Ni、Mn、Cu、C、N等使A区扩大；Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si反之A区扩大：左下移A区缩小：左上移3、合金元素对钢热处理的影响对A晶粒度的影响

5、：对过冷A转变的影响：对回火稳定性的影响：细化晶粒提高淬透性提高回火稳定性；二次硬化具有较高的淬透性具有较高的强度和屈强比具有较高的高温强度和回火抗力具有特殊的物理、化学性能二、合金钢的性能特点对A化的影响：加热温度较高，保温时间较长对A′转变的影响：Mn、Cr、Ni等使Ms线下移（冷处理）1、合金钢的分类按合金元素含量分合金结构钢——建筑、工程结构和各种机械零件合金工具钢——各种刀具、工具和模具特殊性能钢——特殊物理、化学或力学性能要求按金相组织分低合金钢（<5%）中合金钢（5%～10%）高合金钢（>10%）按用途分珠光体钢

6、马氏体钢贝氏体钢奥氏体钢二、合金钢的分类及编号2、合金钢的编号方法数字+合金元素+数字（+……）含碳量结构钢：万倍其他：千倍＞1.0%—不标≤0.03%—“00”≤0.08%—“0”百倍＜1.5%—不标≥1.5%—四舍五入合金含量表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约1.5%特例：滚动轴承钢GCr15合金工具钢5CrMnMo平均含碳量为0.40%，主要合金元素Cr的质量分数在1.5%以下。高级优质钢：末尾加“A”例：20Cr2Ni4A等例：合金结构钢40Cr平均含碳量为0.5%,主要合金Cr、Mn、Mo的质量分数均在1.5%以

7、下。1、普通低合金钢性能要求耐蚀、耐低温高强度、高韧性、良好焊接性等F＋P（一般不热处理）成分特点低碳：<0.25%主加Mn：强化F基体，降低脆性转变温度辅加Nb、Ti或V等：细化晶粒三、合金结构钢用途主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。常用牌号16Mn：15MnVN：广泛应用。中等强度级别的钢种，加入V、N使晶粒细化和强化。2、合金渗碳钢成分特点性能要求低碳：0.10%～0.25%加入提高淬透性的合金元素：如Cr、Ni、Mn、B等加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：如Ti、V、W、Mo等表面：

8、硬度高，优异的耐磨性和抗疲劳能力，适当的塑性和韧性心部：高的韧性，足够高的强度。内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件，及汽车、拖拉机中的变速齿轮用途20Cr（低淬透性合金渗碳钢）：钢种及牌号拨叉变速齿轮承受较小冲击载荷的小尺寸零件,如活塞销、凸轮、齿轮等。20CrMnTi（中淬