碳钢与铸铁教学内容.ppt

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1、宜宾职业技术学院五粮液技术学院*机械制造基础工程材料第一节：碳钢、铸铁（一）.杂质元素对碳钢性能的影响硅（Si）有很强的固溶强化作用，脱氧作用锰（Mn）脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度硫（S）引起钢在热加工时或高温工作下开裂(热裂)。磷（P）有很强的固溶强化作用，低温韧性差(冷裂)。一、碳钢碳钢又称碳素钢，它是指含碳量小于2.11%，并含有少量冶炼过程中残存下来的硅、锰、磷、硫等杂质元素所组成的铁碳合金。（二）、碳钢的分类按含碳量低碳钢ωc≤0.25%中碳钢ωc=0.25%~0.60%高碳钢ωc＞0.6%按质量普通碳素钢ωs≤0.055%，ωp≤0.045%优质碳素钢ω

2、s、ωp≤0.035%~0.040%按用途碳素结构钢ωc＜0.7%碳素工具钢ωc＞0.7%高级优质碳素钢ωs≤0.02%~0.03%ωp≤0.03%~0.035%按脱氧程度沸腾钢（F）镇静钢（Z）半镇静钢（B）特殊质量碳钢ωs、ωp≤0.015%1.普通碳素结构钢碳素结构钢中硫、磷等杂质含量较多，质量较低，但价格便宜，并具有一定的机械性能，常用作性能要求不高、不需作热处理的机械零件和结构件，是碳钢中用量最大的一类。根据国标（GB/I700-88）规定，碳素结构钢的牌号由Q（“屈”的汉语拼音字首）、屈服强度值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、Z、B）四

3、个部分按顺序组成。如Q235A·F表示最低屈服强度为235MPa、质量等级为A级的沸腾钢。常用来制造要求具有良好塑性的焊接结构件、压力加工件。其中Q195、Q215、Q235塑性好，焊接性好，强度低，一般轧制成钢板或各种型材，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。Q255、Q275强度较高，可用于制作受力中等的零件。（三）、碳钢的牌号和用途1.普通碳素结构钢Q235—A·F沸腾钢A等级235MPa屈服强度2、优质碳素结构钢这类钢中硫、磷含量较低，质量较好，含碳量波动小，性能较稳定，并可通过热处理进行强化，常用来制造比较重要的机械零件。据钢中含锰量的不同，优质碳素结构钢

4、可分为：普通含锰量优质碳素结构钢（Mn%＜0.7%和较高含锰量的优质碳素结构钢（Mn%＝0.7%～1.2%）。牌号表示：常用“两位数字”表示，该数字表示钢中的平均含碳量的万分数。例如，45表示其平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢；65Mn表示平均含碳量为0.65%、含锰量较高的优质碳素结构钢。含锰量较高的优质碳素结构钢较普通含锰量的优质碳钢，淬透性较好，强度也较高。2.优质碳素结构钢两位数字45—表示含碳量为0.45%若钢中含锰量较高，将锰元素标出。45Mn—Wc=0.45%;WMn=0.7%～1.0%2、优质碳素结构钢其中08、10、15、20钢属于低碳钢，塑性

5、好，具有良好的冷冲压性能和焊接性能，宜于制作各种冷冲压件、焊接件以及尺寸不大，受力较小的渗碳件。30～55钢属于中碳钢，这类钢经调质处理后具有良好的综合力学性能，即既具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧性，是优质碳素结构钢中应用最广的一类。60～85钢属于高碳钢，经淬火＋中温回火后，具有高的弹性和一定的韧性，主要用于制造各类弹簧。3、碳素工具钢这类钢的含碳量较高，一般在0.65%～1.35%之间，经适当热处理后，具有高强度、高硬度及高的耐磨性，常用来制造各种工具（刃具、量具和模具）。按钢的质量不同，碳素工具钢分为优质碳素工具钢和高级优质碳素工具钢两类。其牌号用“

6、碳”的汉语拼音字首“T”加“数字”表示，“数字”表示其平均含碳量的千分数。如：T8钢表示平均含碳量为0.8%的优质碳素工具钢。对于高级优质钢，还需在牌号末尾加代号“A”来表示，如T12A钢，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。常用来制造低速切削刀具及对淬火变形要求不严的一般模具和某些要求高硬度高耐磨性的零件。3.碳素工具钢T12A高级优质Wc=1.2%碳素工具钢4、铸造碳钢铸造碳钢是冶炼后直接铸造成毛坯或零件的碳素钢，适用于形状复杂且韧性、强度要求较高的零件，也常用于韧性、强度要求较高的大型零件。铸造碳钢的含碳量一般在0.15%～0.60%范围内，过高则塑性

7、差，易产生裂纹。其牌号表示：用“铸钢”两汉字的汉语拼音字母开头“ZG”后面加“两组数字”组成，第一组数字代表屈服点，第二组数字代表抗拉强度，如ZG200－400表示屈服点不小于200MPa，抗拉强度不小于400MPa铸造碳钢。4、铸造碳钢ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa铸钢二、铸铁铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。箱体启动阀（一）铸铁的成分1、铸铁的成分范围：wC=2.5%～4.0%、wSi=1.0