工程材料学第1章 钢的合金化基础课件.ppt

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1、第二章钢的合金化基础工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳钢是指碳的质量分数为0.0218～2.11%的铁碳合金，并含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。为改善碳钢的组织和性能，在碳钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为合金钢。第一节钢的分类与编号一、钢的分类1.按化学成分分类2.按用途分类3.按质量分类4.按冶炼方法分类5.按金相组织分类（1）按退火组织分类（2）按正火组织分类二钢的编号我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数量以及质量级别来编号的。（一）碳钢的编号1.普通碳

2、素结构钢牌号表示法：Q（屈服汉语拼音字首）+屈服点数值（最低σ值）+质量等级（A，B，C，D）+脱氧方法（Z，F）。例如：Q235-A·F表示屈服强度大于等于235MP的A级沸腾钢。Q235-C表示屈服强度大于等于235MP的C级镇静钢。常用钢种碳素结构钢的机械性能（摘自GB/T700-1988）牌号等级拉　伸　试　验冲击试验屈服点σs/MPa抗拉强度σb/MPa伸长率δ5/%温度/℃V型冲击功（纵向）/J钢材厚度（直径）/mm钢材厚度（直径）/mm≤1616～4040～6060～100100～150>15

3、0≤1616～4040～6060～100100～150>150不小于不小于不小于Q195(195)(185)315～3903332Q215A215205195185175165335～410313029282726B2027Q235A235225215205195185375～460262524232221B2027C0D-20Q255A255245235225215205410～510242322212019B2027Q275275265255245235225490～6102019181716152.优

4、质碳素结构钢牌号表示法：该类钢的牌号用钢中平均含碳量的两位数字表示，单位为万分之一。如钢号45，表示平均碳质量分数为0.45%的钢。钢中含Mn量高时，Wn=0.7%-1.2%在数字后附有Mn例如：65Mn表示Wc=0.65%，并含有较多的Mn的优质碳结构钢脱氧方法单独（F）标出，特级优质碳结构钢后标“E”（S，P小于等于0.025%）常用钢种：08F，15F，10，15，20，25，30，35，40，45，5015Mn，35Mn，50Mn，65Mn，70Mn3.碳素工具钢牌号表示法：T（碳）+数字组成；数字

5、表示钢的平均含C的千分数，均为优质钢，若含S，P更低，为A如T8钢表示平均Wc=0.8%的碳工具钢，末尾“A”表示钢中S，P含量比相同含C的碳工具钢少，如：T10A碳素工具钢（二）合金钢的编号世界各国合金钢的编号方法不一样。钢的牌号应反应其主要成分和用途。我国合金钢是按碳含量、合金元素的种类和数量以及质量级别来编号的，比较简单明了1在牌号首部用数字标明钢的碳含量，为了表明用途，规定结构钢以万分之一为单位的数字(两位数)、工具钢和特殊性能钢以干分之一为单位的数字(一位数)来表示碳含量(与碳钢编号一样)，而工具

6、钢的碳含量超过1％时，碳含量不标出。高速工具钢有些牌号，即使WC＜1%，其牌号前也不标出数字，W18Cr4V，其WC=0.7％~0.8%。2在表明碳含量的数字之后，用元素符号表明钢中主要合金元素，含量由其后的数字标明，平均含量少于1．5％时不标数，平均含量为1．5—2．49%、2．5—3．49％…时，相应地标以2、3……3专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。例如，滚珠轴承钢在钢号前标以“G”字，易切削钢以“Y”字。4对于高级优质钢，则在钢号的末尾加“A’字表明。5不锈钢中WC≤0.03％或WC≤0.08％时

7、，牌号分别以“00”或“0”为首6铸钢牌号为“ZG”+最低屈服点值+最低抗拉强度值。7高锰耐磨钢为“ZG”+锰的符号+锰含量+序号。40Cr平均碳质量分数为0.40%，主要合金元素Cr的质量分数在1.5%以下的合金结构钢。5CrMnMo平均碳质量分数为0.5%,主要合金元素Cr、Mn、Mo的质量分数均在1.5%以下合金工具钢。GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约1.5%(这是一个特例,铬质量分数以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。Y40Mn表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于1.5%的

8、易切削钢等等。20Cr2Ni4A高级优质结构钢。ZGMn13-1，表示锰的平均含量为13%的1号耐磨钢ZG340-640，表示s≥340MPa,、b≥640MPa的铸钢0Cr18Ni11Ti钢表示WC≤0.08％的不锈钢第二节钢中常存杂质与合金元素一、杂质元素对C钢性能的影响1.Mn有益元素，来源于炼钢材料（MnFe脱O）；改善钢的质量（脱O，S，Mn与S→MnS以减轻S的有害作用）；Mn的存在形式（大部分溶