第3章常用用选用报告.ppt

第3章 常用材料及选用 学习内容 本章将重点介绍碳钢的分类、牌号、性能和用途；合金元素在钢中的作用；低合金高强度结构钢和合金结构钢，以及合金弹簧钢、滚动轴承钢、合金工具钢的性能和用途。并将简要介绍常用铸铁、有色金属及合金、非金属材料的性能和用途。 第3章 常用材料及选用 （1）常用材料的分类 工程材料 是指各种工程上(如机械、车辆、化工、能源、仪器仪表、航空航天等)使用的各种材料 4.1 碳钢 碳钢又称碳素钢，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。实际使用的碳钢含碳量≦1.4% 碳钢中残存下来的硅、锰、磷、硫等杂质元素，硅和锰有一定的强化作用，是有益元素；磷和硫的存在将会造成钢材的塑性、韧性急剧下降，性能变脆（硫造成“热脆”性，而磷硫造成“冷脆”性），是有害元素。因此根据钢中有害杂质磷和硫的多少来分： 2.碳钢的牌号、性能和用途 1）普通碳素结构钢 普通碳素结构钢的牌号、化学成分、性能 2.碳钢的牌号、性能和用途 普通碳素结构钢多属低碳成分的钢，具有良好的塑性、焊接性及可锻性，常用来制造具有良好塑性的焊接结构件、压力加工件。 2）优质碳素结构钢 普通含锰量的优质碳素结构钢的牌号以“两位数字”表示。两位数字表示平均含碳量的万分之几，沸腾钢、半镇静钢以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标出。如45表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢 。 优质碳素结构钢的牌号、化学成分、性能 优质碳素结构钢中硫、磷的含量较低，质量较好，性能稳定，并可通过热处理进行强化，常用来制造比较重要的零件。 冷冲模的导柱和导套 材料：20 优质碳素结构钢 根据热处理和用途的不同优质碳素结构钢又可分为： 3）碳素工具钢 碳素工具钢的含碳量在0.65%-1.35%之间，钢号用平均碳含量的千分数的数字表示，数字之前冠以“T”（“碳”的汉语拼音字头）。 ??? 例如，T9表示碳含量为0.9%（即千分之九）的碳素工具钢。??? 碳素工具钢均为优质钢，若含硫、磷更低，则为高级优质钢，则在钢号后面标注“A”字。例如，T12A表示碳含量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 碳素工具钢的牌号、化学成分、性能 碳素工具钢其0.65% ≦ωc≦1.35%，全属于优质或高级优质的高碳钢。 注塑机的浇口套 T8A，热处理硬度57HRC 铸造碳钢其0.15% ≦ωc≦0.65%，用于形状复杂、很难用压力加工成形，而铸铁难以满足性能要求的零件。 3.2 合金钢 合金钢是在碳钢的基础上有目的地加入一定量合金元素而形成的钢。常加入合金元素的有硅、锰、铬、镍、铝、硼、钨、钼、钒、钛和稀土元素 2.常用合金的牌号、性能和用途 1）低合金结构钢 1）低合金高强度结构钢 合金结构钢牌号的含义与普通碳素结构钢相同。 低合金结构钢的力学性能、用途 2）合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢 此类钢的牌号用“数字+合金元素符号+数字”来表示 常用合金渗碳钢的牌号、热处理、力学性能及用途 常用合金调质钢的牌号、热处埋、力学性能及用途 常用合金弹簧钢的牌号、热处理、力学性能及用途 3）滚动轴承钢 滚动轴承钢是用来制造滚动轴承的滚动体（滚针、滚柱、滚珠），内、外套圈的专用钢。 常用滚动轴承钢的牌号、热处理及用途 中小型滚动轴承常用GCr15、大型滚动轴承常用GCr15SiMn 4）合金工具钢 合金工具钢按主要用途分为刃具钢、模具钢和量具钢三大类。但是，各类钢的实际使用界限并非绝对，可以交叉使用。如某些低合金刃具钢也可用于制造冷冲模或量具。 ①合金刃具钢 合金刃具钢主要用来制造刀具，分为低合金刃具钢和高速钢两类。 常用低合金刃具钢的牌号、热处理及用途 常用高速钢的牌号、热处理及用途 ②合金模具钢 根据工作条件的不同，模具钢可分为冷作模具钢和热作模具钢 落料凹模 采用什么热处理工艺？ 热作模具钢用于制造在受热状态下对金属进行变形加工的模具，如热锻模、压铸模等。 常用热作模具钢的牌号、热处理及用途 ③合金量具钢 量具是机械工程中用于测量加工零件的工具，如千分尺、卡规等。由于量具在使用过程中经常与被测零件接触，易受到磨损和碰撞，因此要求量具有高硬度（62～65HRC）、高耐磨性。另外，量具本身必须具备很高的尺寸精确性和恒定性，因而还要求量具有很高的尺寸稳定性和良好的磨削加工性能。 低合金工具钢（如9SiCr、CrWMn、GCr15等）常用于制造高精度或形状复杂的精密量具，如塞规、块规等。 5）特殊性能钢 特殊性能钢是一种含有较多合金元素，具有特殊物理、化学性能的钢。特殊性能钢正在迅速发展，种类很多，在机制制造业中常用的是不锈钢、耐热钢、耐磨钢。 想一想 现有下列钢号： A ．Q235 B ．W18Cr4V