第4章金属材料(上)工业用钢.pptVIP

第四章 金属材料 工业用钢;第一节 工业用钢;1、按化学成分 ; 钢 类;3、按冶炼方法分;4、按金相组织分;5、按用途分 ;我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。 采用汉语拼音字母表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。;常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号（GB/T 221—2000）;Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa； 质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。;低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号，如Q345C。 根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量的万分之几）和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。;如45钢—平均含碳量为万分之四??五（即0.45%）的优质碳素结构钢。;3、合金结构钢和合金弹簧钢;4、工具钢;“G”表示“滚动轴承钢”，铬含量以千分之一为单位. 如“GCr15”的平均含铬量为1.5%。;6、不锈钢和耐热钢;珠光体耐热钢含碳量的标注同结构钢。如15CrMo 注：旧标准含碳量表示方法为： 当含碳量≤0.08%时，以“0”表示，如0Cr18. 当含碳量≤0.03%时，以“00”表示，如00Cr18Ni10.;ZG表示“铸钢”； 两位数字表示平均含碳量的万分之几, 如ZG25.;4.2??钢中的杂质及合金元素;4、P：也是有害元素， P一般控制在0.045%以下。 能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降，称冷脆性。;5、气体元素 ① N：室温下N在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和N在常温放置过程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变脆, 称时效脆化。 加Ti、V、Al等元素可使N固定，消除时效倾向。 ② O：氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源。;③ H：常温下氢在钢中的溶解度也很低，当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆。 当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。;二、合金元素在钢中的作用;（一）对钢中基本相的影响;2、形成碳化物，起强化相作用;（二）对铁碳相图的影响;Ni%9%的不锈钢和Mn%13%的ZGMn13耐磨钢均属奥氏体钢;铬对奥氏体相区的影响;2、对E点和S点位置的影响 所有合金元素均使E点和S点左移，即这两点的含碳量下降，使碳含量比较低的钢出现过共析组织（如4Cr13）或共晶组织（如W18Cr4V）。 ;（三）对钢的热处理的影响;3、对回火转变的影响;4.3 工程结构钢;一、碳素结构钢;1、性能要求 ⑴ 高强度及足够韧性 ⑵ 良好的焊接性能 ⑶ 良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度 2、成分特点 ⑴ 低碳：≤0.2%C ⑵ 合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等;5、用途： Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。 Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。 Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化中温高压容器.;四、渗碳钢;5、常用钢号及用途 低淬透性钢：20、20Cr。;这类钢的油淬临界直径100mm，主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件，如飞机、坦克中的曲轴、大模数齿轮，柴油机曲轴等。 ;五、调质钢;破碎机主轴;4、常用钢号及用途;高淬透性调质钢。典型钢种为40CrNiMoA，这类钢的油淬临界直径为60～100mm，多半为铬镍钢。铬、镍的适当配合，可大大提高淬透性，并能获得比较优良的综合机械性能。用于制造大截面、承受重负荷的重要零件，如汽轮机主轴、压力机曲轴、航空发动机曲轴等。;六、弹簧钢;2、成分特点 ⑴ 中高碳： 碳素弹簧钢为0.6~0.9%C 合金弹簧钢为0.45~0.7%C ⑵ 合金元素作用： ① 提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr ②??提高?s/?b：Si ③ ?细化晶粒：V;4、弹簧的表面质量 弹簧的表面质量对其寿命影响很大。 提高表面质量的方法: ① 防止表面脱碳；;5、常用钢号及用途 Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。 Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧。 ;七、滚动轴承钢;2、成分特点;滚针轴承;八、耐磨钢;高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机衬板、破碎;4.4 工具钢;一、碳素工具钢;牌号;（三）用途 由于碳工钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。 T7~T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子等。;T10~T11：制造