6常用金属材料、碳钢及合金钢的分类.ppt

补充: 钢材及其生产过程 一、钢铁材料的生产过程 铁矿石 生铁 钢锭 型材 电弧炉 生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。 铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。 球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。 二、 杂质及合金元素对钢性能的影响 1、硅和锰的影响： 有益元素，不但可以溶于F中，产生强化作用，使钢的强度和硬度提高；而且Mn能消除硫对钢的危害。 2、硫的影响： 有害元素，不溶于铁，以FeS形式存在，高温时使钢产生热脆性。 3、磷的影响： 有害元素，常温溶于F，使钢的强度、硬度提高，但塑性、韧性降低；低温时使钢产生冷脆性。 4、合金元素的影响： 有益元素，固溶强化、形成化合物、细化粒晶、提高钢的淬透性、提高钢的回火稳定性等。 一、合金结构钢 二、合金工具钢 (3) 硬质合金钢?  刀具刃部工作温度大于600 ℃时，需要用硬质合金制造刀具。硬质合金属于粉末冶金材料，将WC、TiC、TaC等难熔的高硬度碳化物粉末和Co,Ni等金属经混合、压制成型，再在高温下烧结制成。 1.硬质合金的性能特点：硬度高 86－93HRA，红硬性高900－1000 ℃ ，耐磨性好。但抗弯强度低，韧性差. 2.常用硬质合金 ①钨钴类 YG 主要成分为碳化钨及钴，其牌号用“YG+数字”表示，数字以百分之几表示钴的含量。适用于加工脆性材料（铸铁）、有色金属及非金属材料。数字大用于粗加工，数字小用于精加工。 ②钨钴钛类 YT 主要成分为碳化钨、碳化钛及钴，其牌号用“YT+数字”表示，数字以百分之几表示碳化钛的含量。适用于加工塑性材料（钢类）。数字大用于精加工，数字小用于粗加工。 ③ 通用硬质合金 它以碳化钽或碳化铌取代YT类中的一部分碳化钛而制成。 其牌号用“YW+顺序号”表示。适用于加工不锈钢、耐热钢、高锰高等难加工的材料。 称为“万能硬质合金”。YW1用于精加工；YW2用于粗加工。 三、特殊性能钢 说明下列零件或工具应选用什么材料较合适？并确定相应的最终热处理工艺。 沙发弹簧、汽车板弹簧、普通车床主轴、汽车变速箱齿轮、圆板牙、钳工用錾子、重载冲孔模、铝合金压铸模、低精度塞规、高精度量规、手术刀。 车床床身、农用柴油机曲轴、自来水三通、手轮、轧钢机机架。 铁素体型不锈钢 这类钢的铬质量分数为17%～30%，碳质量分数低于0.15%.主要用作耐蚀性要求很高而强度要求不高的构件，主要用于化工设备，例如容器和管道等。 奥氏体型不锈钢 这类不锈钢属铬镍不锈钢,碳含量很低（约0.1%），耐蚀性很好。广泛用于耐酸、碱、盐腐蚀的零件。 如：1Cr17、1Cr17Ti等 如： 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9等 模块四 常用金属材料 2、耐磨钢 履带 破碎机颚板 模块四 常用金属材料 一般为高锰钢，WMn=11%-14%，大多为铸态。 牌号为：ZGMn_ 主要有： ZGMn13-1、 ZGMn13-2、 ZGMn13-3、 ZGMn13-4、 ZGMn13-5 硬度达52～56HRC，耐磨性只有在受到强烈冲击和压力下才有。用于制造坦克、拖拉机履带、破碎机颚板、铁路道岔等。 3、耐热钢 模块四 常用金属材料 指在高温下具有较高的抗氧化性和耐热性。 如：1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2、15CrMo 用于制造长期在高温作业下的零件，如发动机气阀等。 4、耐候钢（09CuPCrNi-A) * * 铸铁 轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法 1、生铁的冶炼 原料：铁矿石 燃料：焦炭 熔剂：石灰石 设备：高炉 2、钢的冶炼 原料：生铁、废钢 燃料：焦炭 熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂 设备：电弧炉 钢板、型钢、钢管 模块四 常用金属材料 磁铁矿Fe3O4 赤铁矿Fe2O3 高炉 模块四