常用材料与热处理.doc

第一部分 钢的基本知识 ? 钢是由生铁（或生铁和废钢）炼成的 ? 一般铁碳合金中含碳量在0.1~2%范围内的，通称为钢。若铁碳合金中， 含碳量不超过0.1%成为熟铁。若铁碳合金中，含碳量大于2%称为生 铁。 ? 但生铁的种类很多，有的是专为炼钢使用的，有的为铸造机械零件使 用的，为了区别起见，通常把铸造机械零件用的生铁称为铸铁。 ? 常用的铸铁与钢的界限，如下表： 钢 和 铸 铁 的 化 学 成 分 % 金属 碳 锰 硅 硫 磷 钢 0.1~2.0 0.1~1.2 0.17~0.37 0.02~0.07 0.02~0.09 铸铁 2.2~3.8 0.4~1.3 0.8~3.0 ~0.2 ~0.2 ? 从表中可以看出，钢和铸铁同是铁碳合金，只是由于成分的不同，铸 铁比钢的含碳量大，同时含的杂质也比较多，它们的性质也截然不同。 钢可以进行锻造加工，而铸铁制品只能用浇注的方法制得，所以这种 铸造用的生铁又叫做铸铁。关于铸铁的性质和用途，以后再讲述它 一、钢的分类简要介绍 ? 我们工厂中常使用的材料，例如45号钢，有的人叫它“45碳钢”，有 的称为“45中碳钢”，“调质钢”，“碳素结构钢”，这是怎么一回 事呢？这里面有的是根据材料的化学成分叫的，有的是按用途分的。 钢的分类方法很多，通常是按冶炼方法、化学成分和用途等来区分。 这里仅就常用的几种分类方法作一介绍。 ? 1.按含碳量分： 低碳钢-----含碳量在0.25%以下的钢。 中碳钢-----含碳量在0.25%~0.6%范围内的钢。 高碳钢-----含碳量在0.6~1.7%范围内的钢。 但碳素钢的含碳量很少超过1.4%，唯有少数的合金钢，可使含碳量增 加到2%左右。 ? 2.按化学成分分： 碳素钢-----钢中除铁外，主要有碳、锰、硅、硫、磷等。碳素钢又分 为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢。 合金钢-----在碳素钢的基础上，加入其它合金元素，如：铬、镍、钨、 钼、钒、钛等，如果碳素钢中，锰的含量超过1.0%或硅的含量超过 0.5%时，这种钢也可以认为是合金钢。 ? 3.按用途分： 结构钢-----指做机器零件、建筑结构等用的钢。 工具钢-----指做刀具、模具、量具等用的钢。 特殊用途钢（或称特殊性能钢）-----如不锈钢、耐热钢等材料。 ? 下表为钢的简要综合分类： 钢 碳钢 合金钢 结构钢 工具用钢 有特殊物理 性质的钢 普通碳素 钢 优质结构 钢 工具钢 高速钢 不锈钢 耐热钢 二、钢号表示法 ? 我国钢铁产品牌号的命名，根据GB221-2000的规定，除化学元素按国 际化学符号表示外，产品用途，冶炼方法和浇注方法，采用汉字和汉 语拼音字母代号并用的原则。汉字牌号容易记忆和识别，汉语拼音字 母代号容易书写和标记。在标准化中将两种符号同时列入，相互对照。 ? 我国钢中常加入的化学成分，用化学元素符号表示如下： 钢 号 中 合 金 元 素 的 表 示 符 号 锰 硅 铬 镍 钨 钼 钒 钛 铝 钴 硼 铌 Mn Si Cr Ni W Mo V Ti Al Co B Nb ? 1.在钢号前面的字母： A-----代表平炉炼的普通碳素钢的甲类钢 T-----代表碳素工具钢 G-----代表滚珠轴承钢 ZG----代表铸钢 ? 2.在钢号后面的字母： A-----表示高级优质钢 E-----表示特级优质钢 各种合金钢都是采用“数字加元素加数字”的表示方法。牌号前面的数 字表示平均含碳量。元素后面的数字表示合金元素平均含量的百分数。 ? 下面我们举例说明各种钢号的表示法的特点及含义： 种类 牌号举例 特点 代号 汉字牌号 代号含义 普通碳素钢 Q235 （A3） 例： Q235-A 甲3 屈服极限 235Mpa 质量等级 20 20 例：20 碳 钢 优质碳素 结构钢 45 45 65Mn 65锰 含碳量0.2% 65Mn 含碳量0.65% 含锰量1% 碳素工具钢 T8A 碳8高 例： T 8 A 碳素工 T10A 碳10高 具钢代号 高级优质 含碳量0.8% T12A 碳12高 牌号举例 特点 种类 代号 汉字牌号 代号含义 20Cr 20铬 例： 20Cr 40Cr 40铬 含碳量 0.2% 含铬1% 合金结构钢 50CrVA 高级优质 30CrMnSi 30铬锰硅 含碳量 50CrVA 50铬钒高 0.5% 含铬1% 含钒1% 合 金 合金工具钢 CrMn 铬锰 例： CrMn 含铬量 含锰量 CrWMn 铬钨锰 1% 1% 于或等于1%时， 含碳量不予标出； 含碳量小于1%时， 以千分之几表示 钢 不锈钢与 耐热钢 1Cr13 1铬13 1Cr18Ni9Ti 1铬18镍9钛 例： 1Cr13 不锈钢，耐热 钢，高速钢含 碳量不予标出； 如有重复钢号 存