第2章钢铁材料及其在汽车上的应用.ppt

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1、第2章钢铁材料及其在汽车上的应用熟悉常用碳素钢的性能、牌号和用途；掌握热处理工艺的原理，以及各种热处理的工艺过程和用途；了解合金元素在钢中的主要作用，熟悉合金钢的性能、牌号和用途；教学目的和要求碳素钢、碳及常存杂质对碳素钢的性能影响，碳素钢的分类，常用碳素钢的性能、牌号、用途；钢在加热与冷却时的组织转变过程，常用的热处理工艺方法；合金钢的定义、分类、牌号，常用合金钢的性能和用途；铸铁的分类，铸铁的石墨化，各种铸铁的性能、牌号和用途。教学内容摘要常用金属材料的性能及其用途。教学重点、难点教学方法和使用教具讲授、现场教学、课件。4学时。教学时间钢铁材料的主要组成元素是铁和碳，又称为铁碳合金。钢铁材

2、料具有良好的性能，且加工方便，因此事汽车制造工业中应用最广泛的材料。尽管近年来为节省能源，实现汽车轻量化，不少钢铁零件被有色金属盒其他材料所替代，但钢铁材料仍是汽车用材的主体，其用量超过汽车有材总量的2/3。钢铁材料包括碳素钢，合金钢和铸铁。含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。一般要求的汽车结构零件大多采用碳素钢或铸铁制造，性能要求高的汽车结构零件则采用合金钢制造。想一想：在日常生活中，那些用品是由钢铁材料制造的？第一节碳素钢碳素钢简称碳钢，在现代工业生产所使用的钢铁材料中占据十分重要的地位。由于碳钢具有冶炼、加工容易、价格低廉、工艺性能良好，力学性能

3、能够满足工农业生产的使用要求，是工农业生产中用量最大的金属材料。在汽车工业中，钢铁材料的用量占汽车用材总量的70%左右。一、碳及杂质对钢力学性能的影响钢中常存元素常存元素来源影响锰有益元素生铁、脱氧剂降低钢的脆性改善热加工性能固溶强化铁素体硅有益元素生铁、脱氧剂降低钢的脆性固溶强化铁素体硫有害元素生铁、燃料使钢产生热脆改善钢切削加工性磷（有害元素）生铁使钢产生冷脆氮、氢、氧大气、生铁N：产生时效变脆H：氢脆、白点O：氧化物夹杂裂纹源宁波市交通技工学校徐宁波市交通技工学校徐当渗碳体的数量增加并形成网状分布时，钢的脆性增加、强度下降。1、碳对钢力学性能的影响碳钢和普通中、低合金钢的含碳量一般不超过

4、1.3%宁波市交通技工学校徐宁波市交通技工学校徐2、Si、Mn、S、P的影响Mn、Si→固溶强化S→热脆（FeS与Fe形成低熔点易熔物质）P→冷脆增加硬度，降低塑性、韧性。优点：有利于切削加工宁波市交通技工学校徐宁波市交通技工学校徐二、碳钢的分类钢是碳含量小于2。11%的铁碳合金。钢具有必要的力学性能，可以扎制成各种型材。铁是碳含量大于2。11%的铁碳合金。铁没有韧性，不能锻造。但是铁的铸造性能良好，可以用来铸造各种结构复杂的零件，也就是我们平时说的铸件。我们所接触最多的铁以及铁的合金，根据材料性能和组织分为碳素结构钢、合金钢、等几大类，各个大类又分为各个小类:二、碳素结构钢的分类碳素钢简称碳

5、钢，它的分类有很多种：按含碳量来分的方法：≤0.02%的铁碳合金纯铁；0.02%—0.25%低碳钢；0.25%—0.6%中碳钢；0.6%—2.11%高碳钢；大于2.11%的是铸铁。按钢的杂质多少来分：普通钢S≤0.05%P≤0.045%；优质钢S≤0.035%P≤0.035%；高级优质钢S≤0.025%P≤0.025%；特级质量钢S≤0.015%P≤0.025%。C、S、P、Mn、Si是碳钢中五大元素。按钢的杂质多少来分：（1）碳素结构钢--用于制造汽车零件和工程构件。（1）碳素工具钢--用于制造刀具、量具和模具。一、常用碳素钢1、碳素结构钢碳素结构钢的含碳量在0.06%——0.38%成分及性

6、能特点成分特点：杂质和非金属夹杂物较多性能特点：冶炼容易，工艺性好，价格便宜，产量大常用牌号和用途牌号:Q215-A.FQ235Q255牌号解释:Q215表示屈服点为215MPa的A级沸腾钢。F：沸腾钢b:半镇静钢Z：镇静钢TZ：特殊镇静钢普通碳素结构钢普通碳素结构钢钢轨优质碳素结构钢成分及性能特点成分特点:含硫，磷及非金属夹杂物量较少性能特点：低碳钢强度，硬度较低，塑性，韧性及焊接性良好；中碳钢较高的强度，硬度，其塑性和韧性随含碳量的增加而逐步降低高碳钢较高的强度，硬度和弹性，但焊接性不好常用牌号和用途牌号：08F204560Mn牌号解释：08F表示平均含碳量0.08%的优质碳素结构钢,沸腾

7、钢。20表示平均含碳量0.20%的优质碳素结构钢.60Mn表示平均含碳量0.60%的高锰优质碳素结构钢.优质碳素结构钢法兰盘优质碳素结构钢3、铸造碳钢成分及性能特点成分特点:以碳为主要合金元素并含有少量其他元素性能特点：较高的强度、塑性和韧性，成本较低常用牌号和用途牌号：ZG200-400ZG200-400ZG270-500ZG310-570牌号解释：ZG200-400表示屈服强度不小于200MP