结构钢及其选用.ppt

结构钢及其选用 第一节 概述 第二节 碳及杂质对钢力学性能的影响 第三节 合金元素对钢的影响 第四节 结构钢 第五节 结构钢选用 第六节 典型零件的选材及热处理 作业：P94 14、15、18、22、24 补充名词解释：回火稳定性、回火脆性、二次硬化、红硬性 本章重点： 1.各种钢的牌号含义、成分及合金元素的作用 2.典型零件的选材、工艺路线、热处理工艺、组织及性能特点 二、合金结构钢 1.工程构件用钢（低合金结构钢） 2.机械零件用钢 1）渗碳钢 2）调质钢 3）弹簧钢 4）滚动轴承钢 1．低合金结构钢 2.机械零件用钢 1．渗碳钢 渗碳钢的工作条件及性能要求 1．渗碳钢 热处理 2．调质钢 热处理 3．弹簧钢 1、弹簧的使用条件及性能要求 3．弹簧钢 热处理 4．滚动轴承钢 热处理： 第六节 典型零件的选材及热处理 一、热处理工序位置 1.预先热处理的工序位置 退火、正火：毛坯生产之后，切削加工之前 目的：调整硬度，改善切削加工性能，消除毛坯内应力，细化晶粒，均匀组织 2.最终热处理的工序位置 调质：粗加工之后，精加工或半精加工之前 表面热处理：半精加工之后，磨削之前 调质件热处理工艺路线： 下料——锻造——退火或正火——粗加工——调质——精加工 淬火件热处理工艺路线： 下料——锻造——正火（退火）——粗加工、半精加工——淬火、回火——磨削 表面淬火件热处理工艺路线： 下料——锻造——正火（退火）——粗加工——调质——半精加工——表面淬火、低温回火——磨削 渗碳件热处理工艺路线： 下料——锻造——正火（退火）——粗加工、半精加工——渗碳——淬火、低温回火——磨削 渗氮件热处理工艺路线： 下料——锻造——正火（退火）——粗加工——调质——精加工——去应力退火——粗磨——渗氮——精磨或研磨 二、选材及热处理 1.轻载、低速，不重要的轴——Q235、Q255、Q275等碳素结构钢，不进行热处理 2.中等载荷而且强度要求一般的轴——优质碳素结构钢，35、40、45。常采用正火或调质处理，轴颈等处要求耐磨时进行表面淬火和低温回火 3.较大载荷或要求精度高的轴以及处于强烈摩擦或高、低温等恶劣条件下工作的轴——合金结构钢，20Cr、40MnB、40Cr、38CrMoAl、GCr15，调质、表面淬火、渗碳、渗氮、淬火、低温回火 二）齿轮类零件 1.轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一般齿轮——中碳钢，Q255、Q275、40、45、50、50Mn，正火或调质，（软齿面齿轮） 2.中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较为平稳的齿轮——中碳钢、中碳合金结构钢，45、50Mn、40Cr、42SiMn，调质+表面淬火+低温回火，（硬齿面齿轮） 3.重载、高速或中速，且受较大冲击载荷的齿轮——低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢，20Cr、20CrMnTi等，渗碳+淬火+低温回火 4.精密传动齿轮——氮化钢， 38CrMoAl，调质，氮化 一）轴类零件 * 本章重点 第一节 概述 一、钢的分类 1.按用途分类 2.按化学成分分类 4.按冶炼方法分类 5.按金相组织分类 （1）按退火组织分类 （2）按正火组织分类 3.按质量分类 一、碳素结构钢 二、合金结构钢 第四节 结构钢 1．普通碳素结构钢 2．优质碳素结构钢 3．碳素铸钢 4．易切削钢 一、碳素结构钢 1．普通碳素结构钢 　牌号 ： 如 Q235B，表示 ?s ≥ 235 MPa，B级质量。 用途 　　铆钉、钢筋、型钢，桥梁、建筑等。 热处理：热轧空冷 组织：S＋F 多边型角钢 螺钉、铆钉 钢筋、螺纹钢 建筑构件 钢桥梁 2．优质碳素结构钢 　牌号 ： 45 钢，含C量为 45/10000 ，即ωc%= 0.45 % 用途 　较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 热处理：　淬火、回火、表面热处理等。 汽车曲轴 3. 碳素铸钢 钢号 ：如 ZG270-500 性能 ：强度和塑性、韧性高于铸铁 ，但铸造流动性能差，收缩率大。 热处理：退火或正火，细化晶粒，消除魏氏组织及铸造应力。 组织 ：P＋F 用途 ：形状复杂，需一定强度、塑性、韧性的零件，如轧辊、机座、外壳。 轧辊 外壳 成分 ：ωc＜0.2% ，主加元素Mn，附加V、Ti、Nb，如15MnVN 性能 ：强度、韧性高，焊接、冷成形性能好。 应用 热处理、组织 —— 热轧空冷，S＋F 高压容器 桥梁 船舶 车辆 1）渗碳钢 2）调质钢 3）弹簧钢 4）滚动轴承钢 零件在渗碳热处理后使用。这种零件工作时，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的表面磨擦和冲击作用，故其性能要