最新第4章-钢铁材料及其用途..幻灯片.ppt

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1、第4章-钢铁材料及其用途..4.1碳钢与合金钢4.1.1碳钢碳素钢是指含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。1.碳钢的分类（1）按冶炼方法分类平炉炼钢平炉钢转炉钢电炉钢按冶炼炉分沸腾钢镇静钢半镇静钢特殊镇静钢按脱氧方法分珠光体钢贝氏体钢马氏体钢铁素体钢奥氏体钢莱氏体钢按正火组织分亚共析钢共析钢过共析钢按退火组织分（5）按金相组织分类齿轮刀具2.钢的牌号我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。采用汉语拼音字母表示钢产品的名称、用途、特性和工艺

2、方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母.（1）普通碳素结构钢Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa；质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。脱氧方法符号:沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢—b；特殊镇静钢—TZ。如碳素结构钢牌号表示为Q235AF、Q235BZ。其他牌号见P43表4-1钢板齿轮加工方钢（2）优质碳素结构钢牌号用两位数字表示。这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。如45钢—平均含碳量为万分之四十五（即0.45%）的优质碳素结构钢。其他优质碳

3、素结构钢的牌号、性能和用途见P43表4-2（3）碳素工具钢T+数字T表示“碳素工具钢”；数字表示平均含碳量的千分之几.如T8—其平均含碳量为千分之八(0.8%C)。*说明：碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A”，如T8A。其他碳素工具钢的牌号、性能和用途见P44表4-3丝锥锉刀4.1.2合金钢合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。这些合金元素能够改善钢的力学性能、淬透性、热稳定性和耐腐蚀性等性能，使合金钢获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。1.合金元素在钢中的作

4、用⑴合金元素能提高钢的力学性能1）固溶强化铁素体；2）第二相强化；复相合金与单相合金相比，除基体相以外，还有第二相得存在。当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。这种强化作用称为第二相强化。3）细晶强化。⑵合金元素能改善钢的热处理工艺性能1）能提高钢的淬透性；2）能提高钢的回火稳定性；3）能使钢获得特殊性能;2.合金结构钢该类钢的牌号由“两位数字+元素符号+数字”三部分组成。前两位数字表示平均碳含量的万分之几合金元素以汉字或化学元素符号表示合金元素后面的数字表示该元素的近似含量，单位是百分之几如18Cr2Ni4WA:表示高级优质

5、合金结构钢，其平均碳的质量分数为0.18%，平均铬的质量分数为2%，镍为4%，钨小于1%。常用合金结构钢的牌号、性能和用途见P46表4-4机械制造用的合金结构钢按组织和性能特点可分为：⑴合金调质钢（0.3%~0.6%C）要求有较高的强度和良好的塑性及韧性.40Cr、35CrMo、40CrNiMo⑵表面硬化钢除要求有较高的强度和良好的塑性及韧性外，还要求表面硬度高、耐磨性好。按表面硬化方式可分：合金渗碳钢（0.15%~0.25%C）:20Cr、20CrMnTi合金渗氮钢（0.3%~0.25%C）:38CrMoAl、30CrMnSi⑶合金弹簧钢（0.5%~0.8

6、5%C）要求有高的弹性极限和疲劳强度:65Mn、50CrV3.合金工具钢和特殊性能钢按用途分为:刃具钢模具钢量具钢模具刃具量具合金工具钢要求具有高的硬度和耐磨性，以及足够的强度和韧性，主要用于制造刀具、模具和量具等工具。合金工具钢的牌号（与合金结构钢相似）：含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……当含碳量小于1.00%时，含碳量用一位数字标明，这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.当含碳量大于1.00%时，不标含碳量。化学成分特点：高碳：0.9~1.5%C合金元素作用①提高淬透性:Cr、Mn、Si② 提高耐回火性：Si③提高耐磨性、细化晶粒：W

7、、V应用最多的是9SiCr。按合金质量元素的质量分数，合金工具钢分为两种：1）低合金工具钢由碳素工具钢基础上加入少量合金元素制成。低合金工具钢制品2）高合金工具钢①高速钢制造高速切削刃具用钢。高碳:0.70~1.5%C600度高温下保持高硬性，又称“锋钢”②高铬模具钢Cr12、Cr12MoV（2）特殊性能钢特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。其种类很多，机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。而在一些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的

8、钢称为耐酸钢。1）不锈耐酸钢通常也将这两类钢统称为不