第5章碳素钢与合金钢..ppt

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1、机械制造基础第五章碳素钢与合金钢钢按化学成分可分为碳素钢(简称碳钢)和合金钢。碳钢以铁、碳为其主要成分，含有少量锰、硅、硫、磷等常存杂质元素。由于碳素钢的品种齐全、生产简单、价格低廉，通过不同的热处理后，可获得不同的力学性能，能满足某些工业生产的要求，但碳素钢的强度及淬透性低、红硬性差，因而使用领域受到限制。为了改善碳钢的使用性能和工艺性能，在冶炼时，有目的地加入一些合金之素，这类钢称为合金钢。满足一般工程机械、普通机械零件、工具的使用要求，因此在工业生产中得到广泛的应用。一、钢的分类与编号为了便于生产、使用和管理，对品种繁多的钢

2、必须进行分类与编号。钢的分类方法很多，根据GB/T13304-9l（钢分类）国家标准，同时又考虑常用钢产品分类和编号方法加以阐述。1、钢的分类1）按化学成分分类碳素钢(新国标称为非合金钢)按碳的质量分数又可分为：低碳钢(c＜0.25%﹚中碳钢(c＝0.25％～0.60％)高碳钢(c＞0.60％)合金钢按合金元素总的含量又可分为低合金钢(Me＜5％)中合金钢(Me＝5%～10%)高合金钢(Me＞10％)另外，按钢中主要合金元素种类不同，又可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、铬锰钢等。2）按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷

3、的含量分类普通质量钢(s=0.035%～0.050％，p=0.035％～0.045％)优质钢(s、p均≤0.035％)高级优质钢(s=0.020％～0.030％，p＝0.025％～0.030％)特级优质钢(s≤0.015％，p≤0.025％)3）按用途分类结构钢工程结构用钢。它包括桥梁工程、船舶工程、车辆工程、建筑工程用钢。属于这类钢的有碳素结构钢，低合金高强度结构钢。机器零件用钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。工具钢根据用途不同，可分为刃具钢、模具钢和量具钢。特殊性能钢指具有某种特殊的物理或化学性能

4、的钢种，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、钢的编号（1）碳钢的编号方法1）碳素结构钢屈服点屈字的拼音字母Q＋屈服极限数值＋质量等级符号＋脱氧方法符号A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P）含量的多少；F、b、Z、TZ依次表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢，一般情况下符号Z与TZ在牌号表示中可省略。例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A等级质量的沸腾钢。碳素结构钢牌号表示方法由四个部分按顺序组成：2）优质碳素结构钢的编号方法其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中

5、平均碳质量分数的万倍。例如45钢，表示平均c=0.45%；08钢表示平均c=0.08%。优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为两组：普通锰(Mn＝0.25%～0.80%)较高锰的(Mn=0.70%～1.20%)钢。较高锰的优质碳素结构钢牌号数字后加“Mn”，如45Mn。3）碳素工具钢其牌号以“T”开头，后面的数字表示平均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”字。例如T8A钢，表示平均c=0.8%的高级优质碳素工具钢。对含较高锰的(Mn＝0.40％～0.60%)的碳素工具钢

6、，则在数字后加“Mn”，如T8Mn、T8MnA等。4）铸造碳钢其牌号用“ZG”代表铸钢二字汉语拼音首位字母，后面第一组数字为屈服强度(单位N/mm2)，第二组数字为抗拉强度(单位N/mm2)。例如ZG200-400，表示屈服强度σs(或σ0.2)≥200N/mm2，抗拉强度σb≥400N/mm2的铸造碳钢件。（2）合金钢的编号方法1）低合金高强度结构钢其牌号由代表屈服点的字母Q＋屈服极限数值＋质量等级符号质量等级符号（A、B，C、D、E）例如Q390A，表示屈服强度σs＝390N/mm2、质量等级A的低合金高强度结构钢2）合金结构

7、钢其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍；元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。合金元素的平均质量分数Me＜1.5%时，一般只标明元素而不标明数值；当平均质量分数≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…时，则在合金元素后面相应地标出2，3，4，…。如果是高级优质钢，则在牌号的末尾加“A”。例如：40Cr，其平均碳的质量分数c=0.4％，平均铬的质量分数Cr＜1.5％。又如：38CrMoAlA钢，则属于高级优质合金结构钢。3）滚动轴承钢在

8、牌号前面加“G”，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。例如GCr15钢，就是平均铬的质量分数Cr＝1.5％的滚动轴承钢。铬轴承钢中若含有除铬外的其它合金元素时，这些元素的表示方法同一般的合金结构钢。滚动轴承钢都是高级优质钢，但牌