第八章钢铁材料预案.ppt

第三小组成员：周楚雄（5）、顾家鑫（24）、李洪国）（12）、周云灿（46）、梅兴印（43）、陈诚（7）、张帅（40） 成员分工 第一节总结：周楚雄 第二节总结：陈诚 第三节总结：梅兴印 全章汇总：张帅 讲述：顾家鑫 PPT制作：周云灿、李洪国 第一节 碳素钢 第二节 低合金钢和合金钢 第三节 铸铁 钢铁材料 优质钢 (ωp、ωs均0.035% ) 普通质量钢(ωp0.035%~0.045% ωs0.035%~0.050% ) 高级优质钢 （ωp、ωs0.025% ） 碳素钢 常存元素和杂质 对钢性能的影响 定义：除以铁、碳为主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等常有元素 磷的影响 锰的影响 非金属夹杂物的影响 硫的影响 硅的影响 按质量分数分类分为 按冶金质量分类分为 按用途分类分为 碳素结构钢（用于制造机械零件以及工程结构的钢） 碳素工具钢（用于制造 韧具，模具，量具的钢） 碳钢的分类 低碳钢（ωc0.025%） 中碳钢 (ωc=0.25%~0.6% ) 高碳钢 (ωc0.6%) 第一节 碳素钢 总体来说，锰在钢中是一种有益的元素 脱氧：FeO→Fe S+Mn→MnS （减轻硫的有害作用，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能） Mn溶于铁素体→对钢有强化作用 Mn＜0.8％时，对钢的影响不显著 锰的影响 Si在钢中是一种有益的元素 脱氧能力＞Mn （防止形成FeO） Si也能溶于铁素体,并使其强化 提高钢的强度，硬度，弹性 降低钢的塑性，韧性 Si＜0.5％ → 对钢的性能影响不显著 硅的影响 作用 以FeS的形式存在 FeS与Fe能形成低熔点的共晶体（985℃），并且分布在晶界上。当钢在1200℃进行热压力加工时，由于共晶体熔化，从而导致钢在热加工 时开裂，这种现象叫做“热脆” 硫要严格控制在0.050％以下 S在钢中是一种有害的元素 在易切削钢中可适当提高硫的质量分数，提高钢材的切削加工性 ，也算是一个有利的方面 硫的影响 存在形式 热脆 能全溶于铁素体 提高钢的强度、硬度 降低钢的塑性、韧性→产生低温脆性 限制P的质量分数＜0.045％ 在易切削刚中可适当提高P的质量分数→脆化铁素体，提高钢的切削加工性 钢中加入适量的P可提高耐大气腐蚀性能，尤其是在钢加入适量的铜元素时，其耐大气腐蚀性能更显著 磷的影响 降低钢的力学性能，特别是塑性、韧性及疲劳强度 在炼钢过程中，少量的炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液，形成非金属夹杂物 在冶炼过程中，与空气接触会吸收一些气体，如氮、氧、氢、等。会对钢的质量产生不良的影响（氢对钢的危害最大，使钢变脆）也可使钢产生微裂纹（称白点），严重影响钢的力学性能 非金属夹杂物的影响 碳素结构钢 铸造钢铁 优质碳素结构钢 普通碳素结构钢 定义：含硫、磷杂质较优质钢多，在相同含碳量及热处理条件下塑性、韧性较低 定义：钢中有害杂质硫、磷和非金属夹杂物含量较少，品质较高，塑性和韧性都比普通碳钢为佳 定义：铸造钢采用铸造方法成型，工程用铸造钢广泛用于制造重型机械的某些零件，如机车车辆的车架、摇枕、车钩以及车轮等 碳素工具钢 分类 用途 优级碳素工具钢 用于制造刃具、 模具或量具 高级优级碳素工具钢 低合金钢和合金钢 合金元素对钢回火转变的影响 合金元素对钢 冷却转变的影响 合金元素对钢 加热转变的影响 对合金钢力学 性能的影响 合金元素在钢中的作用 合金钢 低合金钢 第二节 低合金钢和合金钢 按主要性能及使用特性分类 按主要质量等级分类 低合金钢 特殊质量低合金钢 优质低合金钢 普通质量低合金钢 矿用低合金钢 铁道用低合金钢 低合金耐候钢 低合金钢筋钢 可焊接的低合金强度结构钢 其他低合金钢 合金钢 按用途分 按主要质量等级分 按化学成份分 只有不同特殊物理、 化学性能 制造各种刃具、量具 、模具 制造金属零件及各种金属结构钢 结构钢 工具钢 特殊用途钢 低合金钢 中合金钢 高合金钢 优级合金钢 特殊合金钢 滚动轴承 钢 合金弹簧 钢 调质用钢 合金渗透 钢 机械结构 用合金钢 定义：用于制造渗碳零件的合金钢称为合金渗碳钢 定义：调质钢指通常经调质后使用的钢，主要用于制造承受很大变动载荷与冲击载荷或各种复合应力的零件（如机器中传递动力的轴、连杆、齿轮等） 定义及性能：弹簧钢是用于制造弹簧等弹性元件的钢种，因此弹簧钢要有高的弹性极限和屈服比，还应具有足够的疲劳强度和韧性，才能承受交变载荷和冲击载荷的作用 定义：滚动的轴承钢是指制造各种滚动轴承内外套圈及滚动体（滚珠、滚柱、滚针）的专用钢种 f 合金工具钢 刃具钢 模具钢 量具钢 分类 合金刃具 钢 冷作模具 钢 高速工具 钢