碳素钢44.ppt

* Content Layouts * Content Layouts * Content Layouts * Content Layouts 碳素钢 机械组：李忠梅 一：课题：碳素钢 二：课型：新课 三：教学目的与要求 1、 掌握优质碳素结构钢的牌号、分类、性能及用途； 2、 掌握碳素工具钢、铸造钢的牌号、分类、性能及用途 四：教学重点与难点： 优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢的牌号及用途是教学重点，亦是教学难点。 五：预计学时：1学时 六：教学过程： 思考：这两件同学们天天见到的厨具材料有什么不同？ 思考：在机械加工专业领域，如何区分铁和钢？ 复习提问： 1、什么是铁？ 2、什么是钢？ 钢：含碳量小于2.11%的铁碳合金。 铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金。 新课导入： 一直以来，有一种材料冶炼简便，加工容易，价格便宜，而且在一般情况下能满足使用性能的要求，被广泛使用在工农业生产中，是应用最多的工程金属材料。这就是碳钢。 前苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基的小说。主人公保尔·柯察金作为苏联第一代革命青年不怕困难、艰苦奋斗、勇于胜利的大无畏精神，鼓舞了一代又一代有志青年去实现自己的理想。 那在我们机械加工行业，钢铁又是怎么炼成的呢？ 这是我国现代炼铁，炼钢的设备。 那不管是以前，还是现代，我们炼铁的原料都是：铁矿石 焦炭 石灰石 高温 Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2； 在初中化学里面，大家学到了，地壳中含量最多的就是氧，其次是硅，铝，铁，还有磷硫等物质。如图： 所以碳钢的成分： 主要元素：铁（Fe）、碳（C） 常存杂质：实际使用的碳钢，含有少量锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）、氢（H）等非特意加入的杂质元素。 锰 硫 硅 磷 钢中常存杂质元素 氢 一、钢中常存元素及其对性能的影响 锰（Mn）的作用 有益作用 有害影响 来源：炼钢时加入的脱氧剂（有益元素） 能与硫（S）化合形成硫化锰（MnS），FeS+Mn=Fe+MnS，减轻硫（S）的有害影响；少量能溶入铁素体（F） 中起固溶强化作用。 含量过高会造成钢的塑性下降。一般不要超过0.8％. 硅（Si）的作用 有益作用 有害影响 来源：炼钢时加入的脱氧剂（有益元素） 能消除氧化铁夹杂对钢的不良响2FeO+Si=2Fe+SiO2少量能溶入铁素体（F）中起固溶强化作用，提高钢的强度、硬度及弹性。 过多会造成塑性下降，冲击性能变差。含量一般不超过0.4％. 磷（P）的作用 有益作用 有害影响 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素） 少量能溶入铁素体（F）中，使强度、硬度显著提高。 引起钢的塑性和韧性急剧下降，尤其在低温时脆性更大，这种现象称为冷脆性。含量﹤0.045％ 硫（S） 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素） 有害影响 在钢中形成FeS , FeS与Fe形成低熔点（985℃）共晶体 分布在晶界上，使得对钢进行热加工时容易脆化开裂，这种现象称为热脆性。含量＜0.05％ 氢（H） 来源：炼钢原料和燃料。（有害元素） 有害影响 造成氢脆、白点等缺陷 按钢的含碳量分类 碳素钢 C≥0.60% C=0.25%~ 0.60% 低碳钢 高碳钢 中碳钢 C≤0.25% C代表含碳量，含碳量越高硬度越高，塑性越差。 按钢的质量分类 碳素钢 S≤0.025% P≤0.025% S≤0.035% P≤0.035% 普通钢 高级优质钢 优质钢 S≤0.050% P≤0.045% S代表含硫量，P代表含磷量。 按钢的用途分类 碳素钢 结构钢 工具钢 制造各种刀具，模具，量具 机械零件，工程结构件，建筑结构件 刚才我们讲到了，地壳中含量最多的就是氧元素，在高温高压下，它变成一个个氧分子。也就是形成了氧气。 1、钢在冶炼后期不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。 2、通常注成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。 3、浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。 那第三个分类方法就是按照脱氧的方法分，也就是在钢水在浇注过程中所产生的现象。即： 按冶炼时的脱氧程度不同分类 碳素钢 脱氧程度完全的钢Z 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢b 沸腾钢 镇静钢 半镇静钢 脱氧程度不完全的钢F 杂质元素总结 Mn P H 总结 Si S 元素有益与有害是相对的：硅锰虽有益，但也不是多多益善；硫磷虽有害，但炼铁过程中又不可避免其存在，因此应严格控制其含量 二、碳素钢的分类 按含碳量 按质量 按用途 按脱氧程度 低碳钢 中碳钢 高碳钢 普通碳钢 优质碳钢 高级优质碳钢 结构钢 工具钢 沸腾钢 镇静钢 半镇静钢 特殊镇静钢 作业 1、课后习题4-2 2、预习第二节碳钢的牌号及用途。 The