工程材料与成形技术基础 教学课件 作者 庞国星主编 第四章　工 业 用 钢.ppt

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1、17360EA第四章　工业用钢第一节　概　　述第二节　工程结构用钢第三节、机械结构用钢第四节　滚动轴承钢第五节　工　具　钢第六节　特殊性能钢17360EA第一节　概　　述一、钢的分类1.我国的习惯分类方法2.现行钢的分类方法二、工业用钢牌号表示方法三、常存杂质和合金元素在钢中作用17360EB2.现行钢的分类方法(1)按化学成分分类　依据钢中含有合金元素规定含量界限值，将钢分成三大类，即非合金钢、低合金钢、合金钢，见表4-1。(2)按钢的主要质量等级、主要性能及使用特性分类17360EB(1)按化学成分分类

2、表4-1　非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素规定质量分数的界限值17360EB1)非合金钢：钢中的合金元素规定含量见表4-1。2)低合金钢：钢中的合金元素规定含量见表4-1。3)合金钢：钢中的合金元素含量界限见表4-1。(1)按化学成分分类17360EB(2)按钢的主要质量等级、主要性能及使用特性分类1)按钢的主要质量等级分类：钢的主要质量等级是指钢在生产过程中是否需要控制的质量要求以及控制质量要求的严格程度。2)非合金钢按主要性能和使用特性分类：主要性能和使用特性是指规定或限制钢的主要性能指标，钢具有某种使

3、用特性，这样，钢的用途可细化或专门化。3)低合金钢按主要性能和使用特性的分类4)合金钢按主要性能和使用特性的分类①调质合金结构钢。②表面硬化合金结构钢(如渗碳钢、渗氮钢、感应加热表面淬火钢等)。17360EB(2)按钢的主要质量等级、主要性能及使用特性分类③合金弹簧钢。④冷塑成形钢。17360EB二、工业用钢牌号表示方法1.碳素结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示法。2.优质碳素结构钢牌号表示方法3.非合金易切钢(易切削结构钢)牌号表示方法4.碳素工具钢牌号的表示方法5.合金钢牌号的表示方法17360EB1.碳

4、素结构钢和低合金高强度结构钢的牌号表示法。(1)碳素结构钢牌号　碳素钢牌号是由代表屈服点的“屈”字的汉语拼音第一个字母Q+屈服点数值+质量等级代号+脱氧方法组成。(2)低合金高强度结构钢的牌号　低合金高强度结构钢的牌号基本上与碳素结构钢牌号相似，是由代表屈服点“屈”字的汉语拼音第一个字母Q+屈服点数值+质量等级代号组成。17360EB2.合金钢牌号的表示方法(1)合金结构钢牌号　合金结构钢牌号由“两位数字+元素符号+数字”来表示。(2)合金工具钢牌号　合金工具钢牌号表示方法为，当wC＜1%时，牌号前面以千分数表

5、示碳的质量分数(一位数字)；当wC≥1%时，牌号前面无数字。(3)滚动轴承钢牌号　其牌号是用“滚”的汉语拼音第一个字母“G”为首位，其后加入合金元素Cr的平均含量的千分数来表示。(4)不锈、耐蚀和耐热钢牌号　此类钢牌号的表示方法同合金工具钢类同。(5)铸钢牌号17360EB2.合金钢牌号的表示方法1)工程用铸造碳钢牌号前面用“铸钢”汉语拼音字母组合“ZG”，随后面的一组数字表示屈服点，第二组数字表示抗拉强度，若牌号末尾标字母H(焊)，则表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。2)GB/T5613—1995《铸钢牌号表示方

6、法》：该标准规定在牌号前面用“铸钢”汉语拼音字母组合“ZG”，后面是用万分数表示的碳的名义质量分数。3)工程结构用合金钢铸钢：这类铸钢如ZGMn13型，合金元素符号后的数字为该合金元素的平均质量分数。17360EB三、常存杂质和合金元素在钢中作用1.钢中常存杂质元素对钢性能的影响2.合金元素在钢中的作用17360EB1.钢中常存杂质元素对钢性能的影响(1)锰的影响　锰在碳钢中的质量分数一般小于0.8％。(2)硅的影响　硅在碳钢中的质量分数一般小于0.37%。(3)硫的影响　硫是在冶炼时由矿石和燃料中带入的有害杂

7、质，炼钢时难以除尽。(4)磷的影响　磷是在冶炼时由矿石带入的有害杂质，炼钢时很难除尽。1)普通质量钢：wS≤0.05％、wP≤0.045％。2)优质钢：wS、wP≤0.035％。3)高级优质钢：wS≤0.025％、wP≤0.035％。4)特高级质量钢：wS≤0.015％、wP≤0.025％。17360EB1.钢中常存杂质元素对钢性能的影响(5)非金属夹杂物的影响　在炼钢过程中，少量炉渣、耐火材料及冶金反应产物可能进入钢液，形成非金属夹杂物。(6)气体的影响　钢在冶炼过程中要与空气接触，因而钢液中总会吸收一些气体

8、，如氮、氧、氢等。17360EB2.合金元素在钢中的作用(1)合金元素与碳的作用　钢中的碳常与铁形成Fe3C，而合金元素存在于钢中时也会与碳发生反应。1)形成碳化物的合金元素：合金元素如Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等，与碳形成碳化物。①强碳化物形成元素：如Zr、Ti、Nb、V等。这些碳化物在钢中主要形成稳定的特殊碳化物，如VC、TiC、NbC……等，它们是具有简单晶