机械基础 教学课件 作者 韩朝晖 楼刚民 模块四 机械工程材料.ppt

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1、模块四机械工程材料课题一钢铁材料及热处理4.1课题二有色金属与非金属材料4.2模块四机械工程材料1.非金属材料(碳素钢)碳素钢：含碳质量分数小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。(1).碳素钢的分类①按钢的含碳质量分数分类低碳钢含碳质量分数Wc≤0.25%中碳钢含碳质量分数Wc=0.25~0.60%高碳钢含碳质量分数Wc≥0.6%②按钢的质量分类根据钢中含有害元素磷、硫质量分数划分。普通碳素钢Ws≤0.035%，Wp≤0.035%优质钢Ws≤0.030%，Wp≤0.030%高级优质钢Ws≤0.020%，Wp≤0.025%课题

2、一钢铁材料及热处理4.1任务一钢铁材料模块四机械工程材料③按用途分类碳素结构钢：用于制造各种机械零件和工程结构件。这类钢一般属于低碳、中碳钢。碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具和模具。这类钢一般属于高碳钢。④按脱氧方法分类沸腾钢：不完全脱氧。镇静钢：完全脱氧。半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。在实际使用中，钢厂在给钢的产品命名时，往往将成分、质量和用途三种分类方法结合起来，如将钢称为优质碳素结构钢、高级优质碳素工具钢等。模块四机械工程材料（2）碳素结构钢根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。①普通碳素结构钢牌号：普通碳素结构钢的牌号由

3、“Q”（表示屈服点的汉语拼音字首）、一组数据（表示屈服强度，单位MPa）、质量等级符号（质量分A、B、C、D四个等级）和脱氧方法符号（F—沸腾钢、b—半镇静钢、Z—镇静钢、TZ—特殊镇静钢，通常Z、TZ可省略）四个部分按顺序组成。例如Q235—A·F表示脱氧方法为沸腾钢、质量等级为A级、屈服强度为235MPa的普通碳素结构钢。用途：碳素结构钢Q195、Q215、Q235塑性好、焊接性好、强度较低，主要用于工程结构和制造受力不大的机器零件；Q255、Q275的强度较高，可用于制作受力中等的普通零件。模块四机械工程材料②优质碳素结构钢牌号：优质碳

4、素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字代表钢的平均含碳质量分数的万之一。例如45表示平均含碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。按照钢中锰的含量不同，可分为普通含锰量钢（WMn≤0.80%）和较高含锰量钢（WMn=0.7%～1.2%）两种，如果是后一种钢，则在两位数字后面加上Mn，如45Mn表示平均含碳量分数为0.45%的较高锰优质碳素结构钢。用途：优质碳素结构钢既保证力学性能又保证化学成分，而且钢中的有害杂质硫、磷质量分数较低，质量较高，故广泛用于制造较重要的零件。模块四机械工程材料(3)碳素工具钢由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性，故

5、工具钢含碳质量分数都在0.7%以上，都是优质钢和高级优质钢。牌号：以汉语拼音字母“T”后面加阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳质量分数的千分之几。例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后面标以字母A，如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢。用途：主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具(4)铸钢铸钢良好的塑性，韧性和焊接性，焊补不需要预热。用于受力不大，要求韧性好的各种机械零件，如机座、变速器等。模块四机械工程材料2合金钢合金钢：为了改善钢的性能，特意加入其他合金元素的钢

6、。常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钨、钒、钴、铅、钛和稀土金属等。1.合金钢的分类（1）按用途分合金结构钢：主要用于制造重要的机器零件和工程结构件。合金工具钢：只要用于制造重要的刃具、量具和模具。特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。（2）按所含合金元素总含量分低合金钢合金元素总含量＜5%中合金钢合金元素总含量5～10%高合金钢合金元素总含量＞10%模块四机械工程材料3.1常用金属材料3.1.2合金钢2.合金结构钢合金结构钢按用途可分为：低合金结构钢和机械制造用钢两大类。（1）合金结构钢牌号表示方法：合金结构

7、钢的牌号采用两位数字（表示平均含碳质量分数万分之几）+元素符号（表示钢中含有主要合金元素）+数字（表示合金元素含量，凡合金元素含量＜1.5%时不标出；如果平均含量为1.5～2.5%时，则标为2；如果平均含量为2.5～3.5%时标为3；以此类推）。（2）低合金结构钢低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢，但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性，具有良好的焊接性和一定的耐蚀性，因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域。模块四机械工程材料3.1常用金属材料3.1.2合金钢（3）机械制造用钢①合金渗碳钢：指用于制造渗碳零件的钢。合金渗碳钢的含碳质量分数WC=

8、0.10～0.25%，加入合金元素主要有铬（WCr＜2%）、镍（WNi＜4%）、锰（WMn＜2%）等，经过渗碳后，再进行淬火+低温回火，从而达到表面高硬度、高耐磨性