工程材料与热处理 教学课件 作者 黄晓明 第三章模具用钢.ppt

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1、第三章模具用钢第一节钢的简介第二节模具钢的分类及性能第三节冷作模具钢第四节热作模具钢第五节塑料模具钢第一节钢的简介一、钢的分类二、钢的牌号三、钢中常存杂质元素的影响四、合金元素在钢中的作用五、合金元素对钢的热处理的影响六、常用钢的性能及其应用一、钢的分类1．按用途分类2．按化学成分分类3．按质量等级分类一、钢的分类1．按用途分类⑴结构钢，主要用于制造各种机器零件和工程构件。⑵工具钢，主要用于制造各种刀具、量具和模具。⑶特殊用途钢，具有某种特殊的物理或化学性能的钢，用于有特殊要求的零件或结构，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。2．按化学成分分类⑴碳素钢（

2、新国际称为非合金钢）在生产中习惯上按其碳的质量分数，把碳素钢分为以下三类：①低碳钢，碳的质量分数低于0.25%；②中碳钢，碳的质量分数在0.25%～0.6%之间；③高碳钢，碳的质量分数高于0.6%。⑵合金钢按合金元素总的质量分数多少又可分为：①低合金钢，合金元素总质量分数小于5%；②中合金钢，合金元素总质量分数在5%～10%之间；③高合金钢，合金元素总质量分数大于10%。按钢中主要合金元素种类的不同，又可分为：锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、铬锰钢等。3．按质量等级分类划分钢的等级，主要是根据钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数：⑴普通钢，S的质量分数0.

3、55%～0.065%，p的质量分数0.045%～0.085%；⑵优质钢，S的质量分数0.03%～0.04%，p的质量分数0.035%～0.04%；⑶高级优质钢，S的质量分数0.02%～0.03%，p的质量分数0.03%～0.035%。二、钢的牌号1．碳钢的牌号表示方法2．合金钢的牌号表示方法1．碳钢的牌号表示方法⑴碳素结构钢⑵优质碳素结构钢⑶碳素工具钢⑷铸造碳钢⑴碳素结构钢碳素结构钢牌号由代表屈服点屈字的汉语拼音字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D依次降低）及脱氧方法符号（F、B、Z、TZ依次表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢）

4、四个部分顺序组成。如Q235AF表示屈服点为235MPa、A级沸腾钢，一般情况下脱氧方法符号Z和TZ在牌号中可省略。⑵优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字表示钢中碳的质量分数的万倍。例如20钢，表示碳的质量分数为0.20%，08钢表示碳的质量分数为0.08%。优质碳素结构钢按锰质量分数的不同，又分为普通含锰量（含量为0.25%～0.80%）和较高含锰量（含量为0.70%～1.20%）两组，较高含锰量的优质碳素钢牌号数字后加“Mn”，如15Mn、65Mn等。⑶碳素工具钢碳素工具钢的牌号用“T（碳的汉语拼音字母）”及附后的数字

5、表示，数字表示钢中碳的质量分数的千倍。碳素工具钢分优质和高级优质两类。若为高级优质钢，则在数字后面加“A”，如T8代表碳的质量分数为0.8%的优质碳素工具钢；T10A表示碳的质量分数为1.0%的高级优质碳素工具钢。含锰较高的碳素工具钢，则在数字后面加“Mn”，如T10Mn、T10MnA等。⑷铸造碳钢铸造碳钢的牌号用“ZG”代表铸钢二字汉语拼音首字母，后面用两组数字表示，其中第一组数字代表屈服点数值（单位MPa），第二组数字代表抗拉强度（单位MPa）。如ZG200—400，表示屈服点（σs或σ0.2）≥200MPa，抗拉强度σb≥400MPa的铸造

6、碳钢。2．合金钢的牌号表示方法⑴合金结构钢⑵合金工具钢⑶特殊性能钢⑴合金结构钢合金结构钢牌号由“两位数字+化学元素符号+数字”三部分组成，前两位数字表示钢中碳质量分数的万倍，后两位数字则视合金元素质量分数标明或不标，当合金元素质量分数小于1.5%时，一般只标明元素符号而不标数值，当合金元素质量分数≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，则相应地在合金元素符号后用2、3、4……表示。如20Cr表示碳的质量分数为0.20%，铬的质量分数小于1.5%的铬合金结构钢。如果是高级优质钢，则在牌号末端加“A”，如38CrMoA。弹簧钢的牌号表示方法与合金结

7、构钢相同，例如60Si2Mn，表示碳质量分数为0.60%，硅质量分数为2%，锰质量分数＜1.5%的硅锰钢，如果是优质钢，同样在牌号末端加“A”。⑵合金工具钢合金工具钢牌号与合金结构钢牌号的区别仅在于：当碳的质量分数大于或等于1%时不予标出，小于1%时，用一位数字表示碳质量分数的千倍。即“一位数字（或无数字）+化学元素符号+数字”的方法表示，如9Mn2V表示碳的质量分数为0.9%、锰为2%、钒为＜1.5%的锰钒合金工具钢；CrWMn则表示碳含量≥1%、铬、钨、锰含量均小于1.5%铬钨锰合金工具钢。⑶特殊性能钢特殊性能钢编号方法基本上与合金工具钢相同

8、，如Mn13表示碳的质量分数≥1%，锰约为13%的高锰耐磨钢。2Cr13表示碳的质量分数为0.2%（＜1%时用1位数字表示碳质量分数的千