机械制造基础 教学课件 作者 庄佃霞 崔朝英3、4章第3章 电子课件(工业用钢).ppt

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1、第3章常用金属材料本章介绍工业用钢、铸铁、有色金属等常用金属材料。本章学习重点和难点【学习重点】各类金属材料的成分、组织状态、热处理工艺、性能及其应用。【学习难点】常用机械零件的选材及其热处理工艺的确定。3.1工业用钢工业用钢主要是指碳素钢和合金钢，是应用最广泛的机械工程材料，在工业生产中起着十分重要的作用。3.1.1碳素钢碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。碳钢容易冶炼，价格低廉，易于加工，能满足一般机械零件的使用要求，因此是工业中用量最大的金属材料。1.钢中的常存杂质元素钢中最常见的杂质元素有Si、Mn、P、S等，都是在钢铁冶炼过程中进入的，它们对钢的性能

2、有一定影响。通常少量的Si和Mn在钢中是有益元素，而P和S是有害元素，应严格控制。2.碳钢的分类钢的分类方法很多，通常按钢的用途分：碳素结构钢主要用于制造各种机械零件和工程结构件。这类钢一般属于低、中碳钢；碳素工具钢主要用于制造各种刃具、量具和模具。这类钢一般属于高碳钢；碳素铸钢主要用于制作形状复杂，难以用锻压等方法成形的铸钢件。３.碳钢的牌号、性能和用途下表为碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T700-2006）牌号等级化学成分(%)脱氧方法力学性能CMnSiSPσs/MPaσb/MPaδ(%)不大于Q195-0.120.500.300.0400.035F、Z18

3、5～195315～43033Q215A0.151.20.350.0500.045F、Z165～215335～45026～31B0.045Q235A0.220.0350.350.0500.045F、Z185～235370～50021～26B0.200.045C0.170.0400.040ZD0.035TZQ275A0.240.0350.350.0500.045F、Z215～275410～54017～22B0.210.0450.045Z0.22C0.200.0400.040ZD0.035TZ下表为优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T699-1999）表3-2优质碳素结

4、构钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T699-1999）牌号化学成分（质量分数）（%）力学性能（正火态）交货状态硬度（HBW）CSiMnPSσbMPaδ%未热处理退火钢不大于不小于不大于08F0.05～0.11≤0.030.25～0.500.0350.0352953513110F0.07～0.13≤0.070.25～0.500.0350.03531533137080.05～0.110.17～0.370.35～0.650.0350.03532533131100.07～0.130.17～0.370.35～0.650.0350.03533531137150.12～0.180.17～

5、0.370.35～0.650.0350.03537527143200.17～0.230.17～0.370.35～0.650.0350.03541025156250.22～0.290.17～0.370.50～0.800.0350.03545023170下表为碳素工具钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T1298-1986）牌号化学成分（%）退火后硬度HBW不大于淬火温度（℃）和淬火介质淬火后硬度HRC不小于CMnSiSP不大于T70.65～0.74≤0.400.350.0300.035187800～820水62T80.75～0.84≤0.400.350.0300.03518778

6、0～800水62T8Mn0.80～0.900.40～0.600.350.0300.035187780～800水62T90.85～0.94≤0.400.350.0300.035192760～780水62T100.95～1.04≤0.400.350.0300.035197760～780水62T111.05～1.14≤0.400.350.0300.035207760～780水623.1.2合金钢为改善钢的组织和性能，在碳钢的基础上加入一种或几种合金元素所形成的钢称为合金钢。合金钢与碳钢相比具有许多优良性能，如高的强度与韧性；高的淬透性和回火稳定性；一定的抗氧化能力和低温冲击韧性；良好的耐

7、磨耐蚀性等。合金钢中常加入的合金元素在合金钢中，经常加入的合金元素有:锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼（Mo）、钨(W)、钒(V)、钛(Ti)、铌(Nb)、锆（Zr）、稀土元素（RE）等。合金钢的分类①按用途分合金结构钢：主要用于制造各种机械零件、工程结构件等；合金工具钢：主要用于制造刃具、模具、量具等；②按合金元素含量分低合金钢：合金元素的总含量在5%以下；中合金钢：合金元素的总含量在5%～10%之间；高合金钢：合金元素的总含量在10%以上。合金钢