汽车材料与金属加工 教学课件 作者 高美兰 第4章 钢铁材料及其在汽车上的应用.ppt

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1、汽车材料与金属加工Automotive materials and metalprocessing第4章钢铁材料及其在汽车上的应用第4章钢铁材料及其在汽车上的应用4.1碳素钢4.2合金钢4.3铸铁4.4典型汽车零件的选材第4章钢铁材料及其在汽车上的应用概述：碳素钢——产量占80%钢：WC＜2.11%钢铁材料（Fe-C合金）合金钢——产量占20%铸铁：WC＞2.11%钢铁超过60%钢铁材料是工业生产中应用最广的金属材料，汽车制造业铝合金5.3%塑料8.5%本章主要介绍钢铁材料的分类、牌号、性能及其在汽车上的应用。第4章钢铁材料及其在汽车上的应用第4章钢铁材料及其在汽车上的应用4.1碳

2、素钢4.1.1常存杂质对钢性能的影响4.1.2碳钢的分类4.1.3碳钢的牌号、性能及应用第4章钢铁材料及其在汽车上的应用①清除钢中的氧化铁，改善钢的质量；1.锰——（WMn=0.25-0.80%）来源：用锰铁脱氧后残留在钢中的。作用：②溶于F，形成置换固溶体，“固溶强化”③提高珠光体的相对量，并使珠光体细化，提高钢的强度；④形成MnS（熔点：1620℃）降低或消除热脆倾向。4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用①清除钢中的氧化铁，改善钢的质量；2.硅——（WSi=0.17-0.37%）来源：用硅铁脱氧后残留在钢中的。作用：②溶于F，形成置换固溶体，“固溶强

3、化”4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用“热脆”其他危害：降低焊接性能、形成硫化物夹杂引起高温龟裂、最易引起偏析。硫化物夹杂（Fe+FeS）熔点：985℃3.硫——有害元素来源：由矿石和燃料带入钢中的。作用：“热脆”WS＜0.05%4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用建造中的Titanic号可以看到船身上长长的焊缝Titanic号采用了含硫高的钢板，韧性很差。Titanic号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用“冷脆”比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷

4、脆性于1938年冬发生断裂坠入河中以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在于晶界韧脆转变温度升高4.磷——有害元素Wp＜0.045%4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用[H]——氢脆（白点、发纹）[N]——蓝脆（应变时效）[O]——氧化物夹杂,热脆倾向σ-1钢中白点4.1.1常存杂质对钢性能的影响第4章钢铁材料及其在汽车上的应用低碳钢WC≤0.25%1）按碳含量分中碳钢WC=0.25%~0.6%高碳钢WC＞0.6%普通碳素钢2）按质量分（S、P含量）优质碳素钢高级优质碳素钢碳素结构钢3）按用途分碳素工具钢碳素铸钢4.1.2碳钢的分类第4章钢铁材料及其在汽车上

5、的应用平炉钢电炉钢转炉钢按冶炼方法分4.1.2碳钢的分类第4章钢铁材料及其在汽车上的应用沸腾钢镇静钢半沸腾钢（半镇静钢）——只用Si、Mn脱氧——加Al脱氧(A)沸腾钢(B)镇静钢按脱氧程度分4.1.2碳钢的分类第4章钢铁材料及其在汽车上的应用4.1.3碳钢的牌号、性能及应用1.普通碳素结构钢2.优质碳素结构钢3.碳素工具钢4.碳素铸钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用低碳钢制造的油底壳低碳钢制造的汽缸盖罩中碳钢制造的连杆中碳钢制造的曲轴图4-1碳素钢制造的汽车零件第4章钢铁材料及其在汽车上的应用Q195Q215Q235Q255Q275—A、BA、B、C、DA、B—Q×××-A（B、

6、C、D）·F（b）屈服强度值屈服强度代号质量等级脱氧方式牌号：4.1.3碳钢的牌号、性能及应用——普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用成分特点：低C，高S、P性能特点：冶炼容易、冶金质量差、力学性能低可焊性、塑性好、工艺性好使用状态：供应状态——热轧空冷S＋F用途：工程结构件（钢板、钢筋、型钢等）普通机械零件（少）Wc低时可用作焊接、铆接件等；重要零件用Q235C、Q235D1.普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用用途建筑构件钢桥梁建筑、桥梁、船舶、车辆等工程结构。1.普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用不重要的机器零件车轮轮辐后视镜支架1.普通碳素结

7、构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用Q195——铆钉、地脚螺栓、钢筋及薄板冲压件等.螺钉、铆钉钢筋、螺纹钢1.普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用薄板冲压件热轧普通薄——黑铁皮1.普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用Q235——应用最广芯轴吊钩销钉1.普通碳素结构钢第4章钢铁材料及其在汽车上的应用牌号——由两位数字构成，数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之几。如45钢，含碳量为45/10000=0.45%。65Mn，表示含Mn量较高的碳素结构钢。0