材料科学常用的材料ppt课件.ppt

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1、第二章常用材料1、钢中常存杂质对钢性能的影响2、碳素钢的分类、钢号和主要用途一、碳素钢二、合金钢1、合金元素在钢中的作用2、合金钢的分类与编号3、合金结构钢4、特殊性能钢11、钢中常存杂质对钢性能的影响一、碳素钢（1）Mn的影响钢中常在杂质有：Si、Mn、S、P和氧、氢、氮等气体。Mn是炼钢时用锰铁给钢液脱氧后而残余在钢中的元素。2锰有较强的脱氧能力，锰大部分溶于F，使钢强化，锰对钢有益。锰能降低S对钢的危害。（1）Mn的影响一般碳素钢中把锰控制在0.25%~0.8%范围内。1、钢中常存杂质对钢性能的影响31、钢中常存杂质对钢性能的影响（2）Si的影响Si主要来自原料生铁和硅铁脱氧剂。S

2、i比锰脱氧能力强，硅溶于F，提高钢的强度和硬度，但会使塑性和韧性降低。硅促进Fe3C分解成石墨，若钢中出现石墨会使钢的韧性严重下降，产生所谓的“黑脆”。硅在碳素钢中一般控制在0.17~0.37%范围内41、钢中常存杂质对钢性能的影响（3）S的影响S可使钢的“热脆”性增加。（S不溶于α-Fe，而以化合物FeS的形式存在，其熔点为1190℃，而FeS又能于Fe形成共晶体分布于晶界上，其熔点仅为985℃。S对钢的焊接性能也有不良影响，容易导致焊缝热裂。所以，S在钢中是有害杂质，其含量一般要求不大于0.05%。但是，S能改善钢材的切削性能。51、钢中常存杂质对钢性能的影响（4）P的影响P会引起

3、钢的“冷脆”。（P在钢中全部溶于α-Fe中，使钢的强度和硬度增高，同时，塑性和韧性显著降低。当钢中含P量达0.3%时，钢完全变脆，这种脆性现象在低温时更为严重。）P还降低钢的焊接性能。所以，P在钢中是有害杂质，其含量一般要求≦0.045%。但是，S能改善钢材的切削性能和耐腐蚀性能。6氧会降低钢的力学性能，尤其是疲劳强度。对钢无益，越少越好。1、钢中常存杂质对钢性能的影响（5）气体的影响N会以氮化物的形式析出，增加钢的强度和硬度，但会降低钢的塑性和韧性，使钢变脆。H会使钢的脆性显著增加，称为“氢脆”。H会使钢中产生裂纹，称为“白点”。71)按钢中含碳量分2、碳素钢的分类、钢号和主要用途（

4、1）碳素钢的分类低碳钢WC≦0.25%中碳钢0.25%0.6%2)按钢的质量分普通钢WS≦0.05%WP≦0.045%优质钢WS≦0.035%WP≦0.035%高级优质钢WS≦0.02%WP≦0.03%83)按钢的用途分2、碳素钢的分类、钢号和主要用途（1）碳素钢的分类碳素结构钢碳素工具钢一般工程用铸造碳素钢件（铸钢）4)按炼钢时的脱氧程度分沸腾钢（F）脱氧不彻底镇静钢（Z）脱氧彻底半镇静钢（b）脱氧程度介于F和Z之间特殊镇静钢（TZ）进行特殊脱氧91）普通碳素结构钢主要用途：各类工程。通常热轧后空冷供货，用户一般不需进行热处理而直接使用。这类钢共分五个强度等

5、级。（2）碳素钢的钢号命名方法和主要用途命名：标志符号Q+最小σS值—等级符号+脱氧程度符号如：Q235-A.F等级符号：A、B、C、D（D级达到了优质钢水平）102）优质碳素结构钢（2）碳素钢的钢号命名方法和主要用途主要用途：重要机件。可以通过热处理调整零件的力学性能。出厂状态可以是热轧后空冷，也可以是退火、正火等状态。随用户需要而定。命名：用两位数字表示，两位数字表示钢中含碳量的万分之几。如：45钢WC=0.45%常用牌号：08F、15、45、60、60Mn等。113）碳素工具钢（WC=0.65%~1.35%属高碳钢）（2）碳素钢的钢号命名方法和主要用途主要用途：制作各种小型工具。可

6、进行淬火、低温回火处理获得高硬度高耐磨性。分为优质级和高级优质级两大类。命名：标志符号T+含碳量的1000倍。如：T10WC=1.0%高级优质级在钢号尾部加A，如T10A124）一般工程用铸造碳素钢件（铸钢）主要用途：难用锻压等方法成型的复杂零件且力学性能要求较高；命名：标志符号ZG+最低σS值—最低σb值如：ZG340-640（2）碳素钢的钢号命名方法和主要用途13二、合金钢碳素钢：生产简单，价格低廉，种类齐全，但碳素钢的强度较低，淬透性差，热硬性、耐磨、耐蚀、耐热性差。合金钢：为了改善碳素钢的力学性能、工艺性能或某些特殊物理、化学性能，有选择地加入一些合金元素，这类钢称为合金钢。14

7、1、合金元素在钢中的作用2、合金钢的分类与编号3、合金结构钢4、特殊性能钢二、合金钢151、合金元素在钢中的作用铁素体和渗碳体是钢中的两个基本相。合金元素溶入铁素体形成合金铁素体，产生固溶强化效果，但这个效果是极为有限的。形成合金渗碳体和合金碳化物，主要以第二相强化的方式来提高材料的力学性能，特别是一些高熔点、高硬度的碳化物（如VC、Ti）将对钢的性能产生重要的影响。16（1）固溶强化铁素体钢中加入固溶于α-Fe的合金元素能使铁素体