2025一建机电教材.pptx

第1章

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黑色金属主要包括：纯铁、铸铁、碳素钢和合金钢等。广义的黑色金属

还包括：铬、锰及其他合金。

铸铁的含碳量大于2.11%(钢的含碳量小于2.11%)。铸铁还含有较多的Si、Mn和

其他一些杂质元素。铸铁强度、塑性和韧性较低，但具有优良的铸造性能、很高的减摩

和耐磨性、良好的消振性、切削加工性和缺口敏感性低等优点。铸铁广泛应用于机械制

造、冶金、石油化工、电力、建筑机电等行业。加入一定量的合金元素，形成合金铸

铁；常用的合金铸铁有：耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。

(1)根据铸铁中断口形式不同的分类

①白口铸铁。其断口呈银白色；白口铸铁的质地很硬，不容易切削，不易进行机

械加工，主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。

②灰口铸铁。其断口呈暗灰色；是应用最广的铸铁。

③麻口铸铁。断口呈黑白相间的麻点；因具有较大硬脆性，故工业上应用很少。

(2)根据铸铁中石墨形态不同的分类

①普通灰铸铁。铸铁中石墨呈片状存在。

②可锻铸铁。铸铁中石墨呈团絮状存在；有较高的强度、塑性和冲击韧度。用于

制造弹簧支架、低压阀门、低压阀、管接头等受冲击和振动的零件。

③球墨铸铁。铸铁中石墨呈球状存在；这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻

铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可以通过热处理进一步提高其机械性能。

④蠕墨铸铁。铸造前加蠕化剂(镁或稀土)后凝固而制得；在汽车发动机、排气

管、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用取得了良好的效果。

碳素钢(碳钢),是碳的质量分数为0.0218%~2.11%的铁碳合金。碳素钢通常轧

制成一般工程构件、机械零件和工具等。工程用铸造碳钢用于各种铸钢件。

(1)碳素结构钢。含碳量一般为0.05%~0.70%。可分为普通碳素结构钢和优质碳

素结构钢两类。优质碳素结构钢与普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的

含量较低。主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不

重要、不需要热处理的机械零件和一般焊接件。

(2)碳素工具钢。用于制作刃具、模具和量具的碳素钢。易切削结构钢在钢中加

入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切削易脆断成碎屑，从而有利于提高切削速度和延

长刀具寿命；用于制造螺栓、螺母、销钉、轴、管接头等。

合金钢是在碳素钢的基础上添加一种或多种合金元素而得到的多元合金。

(1)机械结构合金钢。在优质碳素钢中适当加入一种或数种合金元素，提高钢的

强度、韧性和淬透性；通常要经过热处理后使用。主要包括合金结构钢和合金弹簧钢两

大类，是适用于制造机器和机械零件的合金钢。

(2)高速钢(锋钢)。以钨、钼、铬、钒、钴为主要合金元素的高碳高合金莱氏体

钢，通常用作高速切削工具。主要用来制造中、高速切削刀具，如车刀、铣刀、麻花

钻等。

(3)结构合金钢。包括可焊接高强度合金结构钢、合金钢筋钢、压力容器用合金

钢、高锰耐磨钢等，用于制作工程和建筑结构件。

(4)轴承钢。主要有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢等。用

于制造滚动轴承滚珠、滚柱和轴承套圈，也可用于制作精密量具、冲模、量具等。

(5)耐热钢。在高温下具有较高的强度和良好化学稳定性的合金钢。耐热钢常用

于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉等高温下工作的零部件。这些部件除要求高温

强度和抗高温氧化腐蚀外，还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性等。

(6)不锈耐酸钢。分为不锈钢和耐酸钢两种。在空气中能抵抗腐蚀的称为不锈钢；

在各种侵蚀性强烈的介质中能抵抗腐蚀作用的钢称为耐酸钢。

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