钢材材料及其用途课件.ppt

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1、钢铁材料及其用途4-1碳钢与合金钢碳钢冶炼方法碳的质量分数质量用途1、碳钢1）碳钢分类（1）按冶炼方法分类冶炼炉平炉钢转炉钢电炉钢冶炼方法按脱氧方法沸腾钢(F)镇静钢(Z)半镇静钢(b)特殊镇静钢(TZ)高于0．6％弹性或易磨损元件低于0．25％0．25％-0．6％碳的质量分数高碳钢低碳钢中碳钢冲压件焊接件机械零件（2）按碳的质量分数分类（3）按质量分类质量普通钢优质钢高级优质钢S≤0.050%P≤0.045%S≤0.035%P≤0.035%S≤0.020%P≤0.030%特级优质钢S≤0.015

2、%P≤0.025%热脆性冷脆性（4）按用途分类结构钢工具钢特殊钢用途机械零件刀具、量具不锈钢碳钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢Q23535T8合金钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢40Cr9SiCr1Cr282）碳钢的牌号（1）普通碳素结构钢普通碳素结构钢的牌号用字母Q+屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法来表示，如Q235。可在牌号后加注A、B、C、D字样来控制其杂质成分。如Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-DA等级控制最松，D等级控制最严。Q235-A·F屈服极限,表示为

3、普通碳素结构钢杂质含量等级屈服极限值脱氧方式（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号和性能如表所示。（2）优质碳素结构钢钢的牌号用两位数字表示，用以表明该种钢的平均含碳量为万分之几，如30钢表示其平均含碳量约为万分之三十，即含碳量约为0.3%。45平均含碳量约45/10000=0.45%（3）碳素工具钢（3）碳素工具钢钢碳素工具钢的牌号由字母T+数字组成。T表示碳素工具钢，数字表示平均碳的质量分数的千分数，如T10表示平均碳的质量分数为1％的碳素工具钢。T10A平均含碳量约10/1000=1%碳素

4、工具钢高级优质钢（4）铸钢可用铸造方法来获得毛坯。适用于尺寸较大、形状复杂、要求较高的零件。一般工程用铸造碳钢如表所示。铸钢的牌号由“铸钢”二字的汉语拼音字首ZG和材料的屈服点与抗拉强度所组成。如：ZG200-400表示该牌号的铸钢的屈服强度约200MPa左右；约抗拉强度400MPa左右。2合金钢在碳素结构钢中添加合金元素后为合金结构钢。添加合金元素的目的在于改善钢的力学性能、工艺性能及物理性能等。常用的合金元素有锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、钛(

5、Ti)、硼(B)等。40Cr、45Mn2等1）合金元素在钢中的作用提高钢的力学性能固溶强化铁素体第二相强化细晶强化改善钢的热处理工艺性能提高钢的淬透性提高钢的回火稳定性获得特殊的性能作用溶解于铁素体合金渗碳体碳化物不锈钢马氏体不易分解阻碍碳化物长大降低临界冷却速度C曲线2）合金结构钢合金结构钢的牌号用两位数字（碳含量的的万分之几）+合金元素符号+该元素百分含量数字表示。例如45Mn2，其最左两位数字表示其平均含碳量约为万分之45，Mn2表示平均含锰量约为2％。当合金元素的平均含量低于1.5％时，仅

6、用元素符号表示，如20Cr。45Mn2平均含碳量约0.45%平均含锰量约2%40Cr平均含碳量约0.4%平均含铬量低于1.5%对于含硫、磷杂质较少的高级优质钢，在钢牌号后加注“A”来表示，如50CrVA。（1）合金调质钢性能要求：具有良好的综合力学性能具有良好的淬透性成分特点：中碳（0.3-0.6）合金元素：MnSiCrNi提高淬透性WMoV细化晶粒常用钢种：35CrMo40CrNiMo机械制造用合金结构钢按组织与性能特点可以分为：机械制造用合金结构钢按组织与性能特点可以分为：2）表面硬化钢性能要

7、求：表硬里韧具有良好的热处理工艺性能成分特点：合金渗碳钢C含量0.15-0.2520Cr合金渗氮钢C含量0.3-0.538CrMoAl合金弹簧钢C含量0.5-0.8565Mn3)合金工具钢含碳量+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。铣刀9SiCr平均含碳量约0.9%含Si和Mn小于1.5%合金工具钢按合金元素的质量分数可以分为：1）低合金工具钢成分特点：合金元素含量

8、低(<5%)碳含量高性能特点：和碳钢相比加入的少量合金元素提高了淬透性和耐回火性，从而略微提高了钢的热硬性韧性和强度（热硬性不高、韧性好）应用：用于低速切削刀具和量具典型牌号：9SiCrCrWMn合金工具钢按合金元素的质量分数可以分为：2）高合金工具钢成分特点：高碳高合金元素含量（>10%）性能特点：高淬透性高热硬性高速钢：碳含量0.7-1.5含有较高的WCrMoV经特殊热处理可以获得很高的热硬性和耐磨性能适合高速切削刀具W18Cr4V高铬模具钢：高碳高铬提高淬透性和耐蚀性具有耐磨