碳素钢与合金钢.ppt

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1、1.2常用金属和非金属材料金属材料分为黑色金属（铁碳合金）和有色金属两类。铁碳合金中碳的质量分数大于2%的称为铸铁，不大于2%的称为钢。含碳量越高，则铁碳合金的强度和硬度越高，塑性和韧性越低。1.2.1.碳素钢的分类、编号及用途一、碳素钢的分类1.按碳的质量分数分类:*低碳钢:Wc≤0.25%*中碳钢:0.25%≤Wc≤0.6%*高碳钢:Wc>0.6%2.按钢的质量分类:*碳素钢:Wp=(0.035%～0.045%)Ws=(0.035%～0.050%)*优质碳素钢:Wp=0.035%Ws=(0.030%～0.035%)*高级优质碳素钢:Wp≤0.030%W

2、s=(0.020%～0.025%)3.按钢的用途分类:碳素结构钢(carbonstructuralsteel)用于制造各种机械零件、工程构件。一般为低、中碳钢。碳素工具钢(carbontoolsteel)用于制造各种工具。一般为高碳钢。二、碳素钢的编号及用途1.碳素结构钢:Q235—A·F沸腾钢A等级235MPa屈服强度屈服强度越高，则碳素结构钢的塑性越低，焊接性和压延性越低。2.优质碳素结构钢*45---Wc=45%00*较高锰质量分数的优质碳素结构钢45Mn---Wc=45%00;WMn=0.7%～1.0%3.碳素工具钢T12A高级优质Wc=12%0碳素工具钢

3、4.铸造碳钢ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa铸钢转炉炼钢平炉炼钢电弧炉炼钢三、钢锭的组织、质量及缺陷一)杂质元素对钢的质量和性能的影响Mn—脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度。Si—有很强的固溶强化作用,能脱氧。1.有益元素2.有害元素:P—有很强的固溶强化作用,低温韧性差(冷脆)。S—能引起钢在热加工时或高温工作下开裂(热裂)。1.镇静钢(killedsteel)钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧,Wo=0.01%左右,成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。二)不同脱氧程度的钢种2.沸腾钢(boilingsteel)钢

4、液在浇注仅前进行轻度假脱氧,Wo=0.03%～0.07%,成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀,冲击韧性差,常用于要求不高的零件。3.半镇静钢(balancedsteel)半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进行脱氧。其质量也介于二者之间,可代替部分镇静钢,一般不适于做重要零件。1.2.2.合金钢的分类、编号及用途(AlloyedSteel)加入合金元素会对钢的组织和性能产生影响。一.低合金高强度结构钢牌号:Q345C质量等级345MPa屈服强度Q460钢含Mo、B，正火组织为B，强度高，用于石化中温高压容器。压力容器南京长江大桥Q3

5、45钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的容器。万吨远洋轮20Mn2TiA（合金渗碳钢）等级:高级优质含钛量WTi≤1.5%含锰量WMn2%含碳量WC20%00二.合金结构钢1.典型合金渗碳钢低淬透性合金渗碳钢钢含合金元素总量＜3%15Cr、20Cr、20Mn2。用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。中淬透性合金渗碳钢钢含合金元素总量在4%左右。20CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。柴油机凸轮轴活塞销(20Cr)高淬透性合金渗碳钢钢

6、含合金元素总量在4%～6%。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。柴油机曲轴2.典型合金调质钢低淬透性调质钢钢含合金元素总量＜3%。40Cr、40MnB等。中淬透性调质钢钢含合金元素总量在4%左右。38CrSi、35CrMo等。圆锥齿轮柴油机凸轮轴常用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等零件。高淬透性调质钢钢含合金元素总量在4%～10%。制造大截面重载荷零件，如曲轴等用高淬透性的零件等。38CrMoAlA、40CrMnMo、25Cr2Ni4WA等。3.典型合金弹簧钢6565Mn60Si2Mn50CrVA50CrMnA55SiMnMoV

7、Nb汽车板簧大型热卷弹簧热卷大弹簧弹簧丝4.滚动轴承钢GCr9SiMn含Mn量WMn≤1.5%含Si量WSi≤1.5%含Cr量WCr≈0.9%滚动轴承钢性能要求:高的硬度强度和耐磨性;高的接触疲劳强度;足够的韧性和耐蚀性;高的纯净度;滚珠轴承滚针轴承滚柱轴承5.易切削钢的牌号Y40Mn含锰量WMn≤1.5%含碳量WC0.4%易切削钢2.性能要求:降低切削力和切削热,减少刀具磨损,延长刀具寿命,改排屑性能,提高切削速度。3.化学成分特点:1.用途:适用于高速切削和在自动加工机床上加工的材料。S:Ws=0.08～0.3%Pb:WPb=0.15～0.25%Ca:微量三

8、.合金工具