金属材料与热处理教学资源第五单元.pptx

第五单元 非合金钢非合金钢（碳素钢）按化学成分分类低合金钢合金钢 钢的分类含碳量在0.0218％～2.11％的铁碳合金，称为非合金钢，俗称碳钢。非合金钢是工业中应用量最多的材料，它冶炼方便、价格便宜，性能能满足一般的工程需要。除铁、碳外，钢中还常存有硅、锰、磷、硫 、氮、氢、氧等杂质。钢中五大元素：碳、硅、锰、磷、硫 模块一 常存杂质元素及其作用来 源炼钢时加入的脱氧剂。能消除FeO夹杂对钢的不良影响，少量能溶入F中起固溶强化作用，提高钢的强度、硬度。有益元素过多会造成塑性下降，冲击性能变差。0.4%有害影响Si≤来 源炼钢时加入的脱氧剂。有益元素能与S化合形成MnS，减轻S的有害影响；少量能溶入F 中起固溶强化作用。有害影响过多会造成塑性下降。1.2%Mn硅、锰虽有益，但也不是多多益善；钢中规定：WSi 0.4%， WMn 1.2% 来 源炼钢原料和燃料。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。S来 源炼钢原料和燃料。少量能溶入F中，使强度、硬度显著提高。有益作用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。有害影响P硫、磷有害，应该严格控制含量。钢中白点3.气体元素N：钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效倾向。O：钢中的氧化物夹杂易成为疲劳裂源。H：原子态的过饱和氢时将降低韧性, 引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成裂纹，内壁为白色，称白点或发裂。模块二 钢材产品及命名方法一、钢材产品的种类由生铁经冶炼直接得到的产品为粗钢，固体状态称钢坯或钢锭。粗钢通过轧制、锻造、拉拔、挤压等压力加工方法加工后成为钢材。常用的钢材产品有型材、板材、管材、金属制品等四大品种。1.型材型材是通过轧制等压力加工工艺制成的具有特定几何截面和尺寸的实心长条钢材。钢型材品种很多，按其断面形状不同又分简单断面和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在5.0～10mm的小圆钢和l0mm以下的螺纹钢称为线材，因大多通过卷线机卷成盘卷供应，也称盘条或盘圆。其横截面通常为圆形、椭圆形、方形、矩形、六角形、八角形、半圆形等。2.板材板材是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。板材一般分为薄板、中板和厚板，厚度4mm以下为薄板，厚度4～20mm为中板，厚度＞20mm为厚板，厚度＞60mm的钢板称为特厚板，薄板又分为冷轧板和热轧板两种。宽度比较小、长度很长的钢板称为钢带，列为一个独立的品种。电工硅钢薄板，也叫硅钢片或矽钢片。3.管材管材是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。4.金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢铰线和其他制品。钢丝是用直径为6～9 mm的热轧线材再经拉拔而成的，按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。改善钢材品种结构二、钢材产品的长度尺寸钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等数值。钢材长度的法定计量单位是米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)。在现行习惯中，也有用英寸()表示的，但它不是法定计量单位。型钢的长度尺寸如下表所示。钢板的长度尺寸一般以厚度d的毫米(mm)数标定，而钢带的长度尺寸则以宽度U和厚度d的毫米(mm)数标定。钢管的长度尺寸一般以钢管的外径D、内径和壁厚S的毫米(mm)数标定。三、我国钢铁产品牌号表示方法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）名称符号位置名称符号位置碳素结构钢Q头桥梁用钢q尾低合金高强度钢Q头锅炉用钢g尾易切削钢Y头焊接气瓶用钢HP尾碳素工具钢T头车辆车轴用钢LZ头(滚珠)轴承钢G头机车车轴用钢JZ头焊接用钢H头沸腾钢F尾铆螺钢ML头半镇静钢b尾船用钢国际符号镇静钢Z尾汽车大梁用钢L尾特殊镇静钢TZ尾压力容器用钢R尾质量等级A.B.C.D.E尾三、 常用非合金钢低碳钢w(C)≤ 0.25%? 1. 按钢的碳质量分数分 中碳钢0.25% w(C) 0.6% 高碳钢w(C) 0.6% 普通碳素钢Ws、 Wp ≤ 0.045% 优质碳素钢Ws、 Wp ≤ 0.035% 2．按钢的质量分 高级优质钢（标A） Ws ≤ 0.020% Wp ≤ 0.030% 特级