最新1金属材料课件教学讲义PPT课件.ppt

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1、1金属材料课件（一）钢的分类classificationofsteels工程构普通碳素结构钢低合金高强钢件用钢渗碳钢调质钢弹簧钢滚动轴承钢机器零件用钢结构钢刃具钢模具钢量具钢工具钢不锈钢耐热钢耐磨钢特殊性能钢1、按用途分类application2、按化学成分分类composition中碳钢0.25~0.6%C高碳钢0.6%C低碳钢0.25%C低合金钢合金元素总量5%中合金钢合金元素总量5~10%高合金钢合金元素总量10%碳钢合金钢3、按质量分类qualities以磷、硫含量分普通钢、优质钢、高级优质钢。二、结构钢structuralsteels工程

2、构件用钢机器零件用钢◆工程构件用钢：用于钢架、桥梁、锅炉、船舶等工程结构，适合变形、焊接。铜陵长江大桥成分特点及钢种：◆成分：<0.3%C。◆性能：可焊性、塑性好。◆热处理：不进行专门热处理，热轧空冷（供货）态下使用。组织：F+P。◆钢种与用途：Q195—Q275共5种。（一）普通碳素结构钢structuralcarbonsteels1、性能要求properties（1）高强度、高韧性。（2）良好的焊接性能和冷成型性能。2、化学成分compositions（1）低碳：≤0.2%C.（2）合金元素：主要是Mn，少量V、Ti、Nb等。（二）低合金高强钢high

3、strengthlowalloysteels用于重要的桥梁、压力容器、锅炉、船舶等。◆Mn的作用是固溶强化铁素体；增加珠光体含量。◆V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。◆Cu、P可提高耐大气腐蚀性；◆加RE可提高韧性、降低冷脆转变温度。3、热处理heattreatment一般在热轧空冷（供货）态下使用。4、钢种与用途steels/applicationsQ295—Q460共5种◆Q345综合性能好。船舶、桥梁、车辆等大型钢结构◆Q390含V、Ti、Nb，强度高。中等压力的压力容器◆Q460正火组织为贝氏体，强度高,用于石化工业的中温高压容器机器零件用

4、钢（三）渗碳钢carburizingsteels1、性能要求properties⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧。⑵良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。2、成分特点composition⑴低碳：0.1—0.25%C⑵合金元素：①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B②强化铁素体：Cr、Mn、Ni③细化晶粒：W、Mo、Ti、V3、热处理heattreatment◆渗碳→淬火+低温回火◆组织心部：低碳M回+F表层：高碳M回+粒状碳化物+少量A’4、钢种与用途steels/applications（1）低淬透性钢：20、20Cr用于受

5、力小的耐磨件。如活塞销、凸轮轴、齿轮等。（2）中淬透性钢：20CrMnTi用于中等载荷的耐磨件。如变速箱齿轮。（3）高淬透性钢：用于大载荷的耐磨件。如柴油机曲轴（四）调质钢temperingsteels1、性能要求：⑴良好的综合力学性能.⑵良好的淬透性。2、成分特点⑴中碳：0.3—0.5%C⑵合金元素：①提高淬透性:Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体:Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒:Ti、V④防止第二类回火脆性:W、Mo为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化3、热处理heattreatment◆调质件加工工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质

6、→精加工◆组织：S回4、钢种与用途steels/applications（1）低淬透性钢45、40Cr用于较小的齿轮、轴、螺栓等。（2）中淬透性钢40CrNi，用于大中型零件。（3）高淬透性钢40CrNiMo,用于制造大截面重载荷零件。（五）弹簧钢springsteels1、性能要求(1)高强度：σe，σ-1(2)足够的韧性(3)高的淬透性2、化学成分特点⑴中高碳碳钢0.6~0.9%C合金钢0.45~0.7%C⑵合金元素作用①提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr②细化晶粒：V3、热处理特点◆热成型弹簧成型后淬火+中温回火◆组织：T回◆用于＞φ10mm大

7、截面弹簧大型热卷弹簧4、钢种与用途（1）65Mn、60Si2Mn用于较大截面弹簧。（2）50CrV用于大截面、大载荷弹簧。（六）滚动轴承钢bearingsteels轴承套和滚动体专用钢1、性能要求（1）高硬度、耐磨性、接触疲劳强度。（2）足够的韧性、耐蚀性。（3）淬透性2、成分特点⑴高碳：0.95—1.10%C⑵合金元素：以Cr为主，加入Mn、Si。◆Cr、Mn、Si可提高淬透性◆Cr提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。3、热处理特点◆属于过共析钢：●预备热处理：球化退火调整硬度便于机加工、为淬火做组织准备●最终热处理：淬火+冷处理+低温回火冷处理：-6

8、0至-80℃减少A’稳定尺寸◆组织：M回+细粒状碳化物+少量A’◆