工业用钢(钢的分类、结构钢、工具钢).ppt

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1、第6章工业用钢为满足减速器的设计要求，各组成零件应选择什么样的材料？工程材料分为哪几种？有什么样的特点？？主要内容6.1钢中常存杂质与合金元素6.2钢的分类及编号6.3结构钢6.4工具钢6.5特殊性能钢1.MnMn溶入F和FeC3起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度Mn+S→MnS，降低硫的有害作用，改善钢的热加工性能。一般认为，Mn和Si为钢中的有益元素。2.SiSi溶入F起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度，塑韧性稍微降低6.1.1钢中常存杂质对其性能影响3.S以FeS的形式存在，使钢的塑性变差；FeS+Fe→低熔点共晶体（985OC）分布在晶界上；在热加工（1000-1200O

2、C）时共晶体熔化→导致钢材沿晶界开裂—“热脆”。Mn与S形成MnS(1620℃）,粒状分布在晶内。钢中的MnS夹杂合金晶界的低熔点硫化物比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆性，于1938年冬发生断裂坠入河中。4.PP→溶于F，导致钢材强、硬度↑，塑、韧性↓；特别是使钢在低温时脆性急剧增加—冷脆。S、P多，脆性大，有害元素；S、P有利的一面，若含量适当可提高钢的切削性能（S≤0.05%、P≤0.045%），易切削钢（改善切削加工性）。激光制导炮弹①H：以原子态溶解于钢中，降低韧性，引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，俗称白点。钢中白点钢的

3、氢脆断口5.气体元素6.2.1钢的分类1.按化学成分6.2钢的分类及编号（非合金钢）2．按冶金质量3．按显微室温组织钢的类别含碳量（%）组织亚共析钢0.0218～0.77铁素体（F）+珠光体（P）共析钢0.77珠光体（P）过共析钢0.77～2.11渗碳体（Fe3C）+珠光体（P）特点：强度、塑性、韧性较好，又具有良好的工艺性能和较低的价格，因而得到广泛应用（80%）。工业用钢指：①碳钢：含碳量低于2.11%的铁碳合金。②合金钢为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素而得到的钢种。含碳量对钢的组织和力学性能的影响？右图：自左向右，随着含碳量增加，组织中的渗碳体（FeC3

4、）数随之增加,4．按用途分调质处理？6.1.2钢的编号1.碳钢牌号：Q屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号。（1）碳素结构钢—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。—Q表示屈服强度，单位是MPa—质量等级符合：A、B、C、D、E；由A→E，P、S含量依次下降，质量提高。镇静钢—脱氧完全钢。组织致密，成分均匀，力学性能好。如Q235A·F沸腾钢—脱氧不完全钢。凝固前产生大量CO气泡，引起沸腾。其成分组织不均匀，强度较低，不适于制造重要零件。？常用普通碳素结构钢的牌号、化学成分)牌号等级脱氧方法化学成分（质量分数）%，不大于CSiMnPSQ195—F

5、、Z0.120.300.500.0350.040Q215AF、Z0.150.351.200.0450.050B0.045Q235AF、Z0.220.0351.400.0450.050B0.200.045CZ0.170.0400.040DTZ0.035Q275AF、Z0.240.0351.500.0450.050BZ0.210.0450.0450.22CZ0.200.0400.040DTZ0.035Q195、Q215、Q235A、Q235B等钢塑性较好，有一定强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等，可用于桥梁、建筑物等构件，也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉及垫圈等。Q235C、Q235D可

6、用于重要焊接结构，如锅炉、容器等。Q255、Q275强度较高，可轧制成型钢、钢板等，用于承受中等载荷的零件，如转轴、链轮及螺纹钢筋等。常用牌号及用途：特点：含碳量低，硫磷含量高，其塑性高、可焊性好。热处理：一般不用热处理，常轧制成棒、板、型钢或以钢锭供应；在某些场合可进行正火、调质、渗碳等处理，以提高其使用性能。碳素结构钢是目前产量最大、使用最多的钢种，约占钢材70%。（1）碳素结构钢（2）优质碳素结构钢牌号：用两位数字表示，两位数字表示钢中平均含碳量万分之几。如45钢—平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。①若钢中含Mn量为较高（0.7-1.0%），在两位数字后加元素符号“M

7、n”，如60Mn。②对于沸腾钢和半镇静钢,在钢号后分别加字母F和b，如08F、10b。③高级优质钢在钢号后加字母A，如20A。08F、10F、15F、15、20、25等属于低碳钢，强度、硬度低，塑性、韧性好，具有良好的锻压性能和焊接性能。08F、10F主要用于制造冲压件和焊接件，如壳、盖、罩等；15F主要用于钣金件。15、20钢属于渗碳钢，常用于制造齿轮、销钉、小轴、螺钉、螺母等。其中，20钢用量最大。优质碳素结构钢常用牌号及用途：成分特点：含碳量高，0.08—0.85%齿轮曲轴