常用金属材料及性能详解.ppt

本 章 结 束 返 回 返回 返回 返回 表5-3 普通碳素结构钢的牌号、成分、性能与应用 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 * 第5章 常用金属材料及性能 5.1 工业用钢分类与牌号 5.2 结构钢（structural steel） 5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢 5.4 铸铁（cast iron） 5.5 有色金属及其合金（non-ferrous alloy） 5.6 粉末冶金材料（自学） 退出 5.1 钢的分类与钢中的合金元素（alloy element） 5.1.1 工业用钢分类与牌号 (1) 我国现行钢分类与牌号的特点 ?有统一国标，钢号直观、实用，并靠近国际标准。 (2) 钢的分类 ?按Wc：低碳钢（≤0.25%）； 中碳钢（0.25～0.60%）; 高碳钢（≥0.60%）。 ?按冶金质量：普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质 钢。 ?按脱氧程度：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。 ?按用途、成分、性能和热处理特点（最实用）。 表5-1 图5-1 (3)钢的牌号 ?要 求：会识别、（图纸上）一看就明白。 ?基本类型：两类 ①主要以力学性能表示：如Q235－A·F（常简写成 Q235，不保证化学成分）。 ②主要以化学成分表示：碳与合金元素含量。 例1. 45 Wc=0.45%的优质钢。 例2. 08F Wc=0.08%的沸腾钢。 例3. 40Cr Wc=0.40%及Wcr=1%。 ?记忆方式与技巧介绍。　 表5-2 5.2 结构钢（structural steel） ?用于结构件 ①工程结构：如建筑物珩架、桥梁、车辆等。 ②机器零件：如齿轮、螺栓、轴等。 5.2.1 碳素结构钢（carbon structural steel） ?保证力学性能：一般用途；以型材（棒、板、型钢）供应。 ?组 织 状 态：轧后空冷、F+P；不再热处理。设计时注意尺寸效应。 ?典 型 牌 号：Q235。 表5-3 5.2.1 低合金高强度钢（HSLA） ?添加少量合金元素（Nb、V等）起各种强化作用。 ?用于重要工程结构（桥梁、压力容器等），能减轻自 重、降低成本等。 ?典型牌号：Q295、Q420等。 表5-4 5.2.2 优质碳素结构钢 ? Ws、 Wp ≤0.035 % ?性能特点： ①随Wc升高，强度和硬度提高，塑、韧性有所下降。 ②零件制造中若经过热处理，可大幅度提高性能(强度)。 ?应用: 08～25(15Mn)：低碳钢，塑性好，可焊性好，直接冲压成形或作焊接件。 15～25：低碳钢，可作渗碳用钢。 30～55：中碳钢，经调质处理做较重要的机器零件。 ≥60： 中高碳钢，淬火＋中高温回火，一般弹簧及较 高强度零件。 表5-5 5.2.3 合金结构钢（alloy structural steel） (1)合金渗碳钢 ?用途及性能特点： 用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零 件(如换档齿轮等)。经渗碳及淬、回火后，表硬内韧。 ?合金化原则： ①低碳(≤0.25%)，保证渗碳及热处理后表、里的良好配合。 ②加提高淬透性元素，Cr、Mn、Ni、B等，保证心部良好强韧性。 ③加V、Ti、W等，阻止渗碳时晶粒长大。 ?热处理特点：一般渗碳后预冷、直接淬火＋低温回火 (≥55HRC)。 ?常 用 钢 种：低淬透性15(20)、20Cr； 中淬透性20CrMnMo、20MnTiB； 高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4。 表5-6 (2)合金调质钢 ?用途及性能特点： 高强度（承受较大负荷）及高韧性（防止断裂事故）的 重要零件（如机床主轴）具有良好的综合力学性能。 ?合金化原则： ①中碳（0.30～0.5%），保证热处理后足够强度，又不致太脆。 ②加淬透性元素（Cr、Ni、Mn、Si、B），保证大截面均一的性能。 ③细化晶粒元素（V、W、