工程材料与机械制造基础-6-常用金属材料课件.ppt

;;工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。;钢的分类及编号;

钢类;3、按冶炼方法分;4、按金相组织分;5、按用途分;齿轮;常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号〔GB/T221—2000〕;1、碳素结构钢和低合金高强度钢

Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号

Q表示“屈服强度〞；屈服强度值单位是MPa；

质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。;低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345C。

根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字〔表示平均含碳量的万分之几〕和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。;齿轮加工;钢带;钢管;当合金元素的平均含量为1.50~2.49%、2.50~3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……时，在相应的合金元素符号后标2、3、4、5……等数字。如20CrNi3。

高级优质钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。

特级优质钢在牌号后加字母E，如30CrMnSiE。;4、工具钢

⑴碳素工具钢

T+数字

T表示“碳素工具钢〞；

数字表示平均含碳量的千分之几.

如T8—其平均含碳量为千分之八(0.8%C)。

*说明：碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A〞，如T8A。;⑵合金工具钢

含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……

当含碳量小于1.00%时，含碳量用一位数字标明，这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.

当含碳量大于1.00%时，不标含碳量。;5、轴承钢

G+Cr+铬含量(不标含碳量)

“G〞表示“滚动轴承钢〞。

*铬含量以千分之一为单位.

如“GCr15〞的平均含铬量为1.5%。

渗碳轴承钢牌号的表示方法与合金结构钢相同，仅在牌号头部加字母“G〞，如“G20CrNiMo〞。;6、不锈钢和耐热钢

含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……

含碳量以千分之一为单位。;②当1.0%平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示,如2Cr13〔平均含碳量为0.20%〕

③当0.1%含碳量上限0.03%时，以“0〞表示，如0Cr18Ni9〔含碳量上限为0.08%〕

④当0.03%≥含碳量上限0.01%时〔超低碳〕，以“03〞表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%〕;*珠光体耐热钢含碳量的标注同结构钢。如15CrMo

注：旧标准含碳量表示方法为：

当含碳量≤0.08%时，以“0〞表示，如0Cr18.

当含碳量≤0.03%时，以“00〞表示，如00Cr18Ni10.;7、铸钢

ZG+两位数字

ZG表示“铸钢〞；

两位数字表示平均含碳量的万分之几,如ZG25.;钢中的杂质及合金元素;①强化铁素体；

②增加钢液流动性。

3、S：是有害元素。

常以FeS形式存在。易与Fe在晶界上形成低熔点共晶(985℃)，热加工时(1150~1200℃)，由于其熔化而导致开裂，称热脆性.

钢中的硫应控制在0.045%以下.;Mn可消除硫的有害作用,

FeS+Mn→Fe+MnS，

MnS熔点高(1600℃)。

4、P：也是有害元素。

能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降，称冷脆性。

P一般控制在0.045%以下.;5、气体元素

①N：室温下N在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和N在常温放置过程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变脆,称时效脆化.

加Ti、V、Al等元素可使N固定，消除时效倾向。

②O：氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源.;③H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，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，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。;㈠对钢中根本相的影响

1、溶于铁素体,起固溶强化作用

非碳化物形成元素及过剩的碳化物形成元素都溶于铁素体，形成合金铁素体.

Si、Mn对强度、硬度提高显著。Cr、Ni在适当范围内提高韧性。;2、形成碳化物，起强化相作用

合金元素与碳的亲和力从大到小的顺序为：

Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。;⑵W、Mo、Cr为中碳化物形成元素，碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性较高，如W2C等。

⑶Mn、Fe为弱碳化物形成元素，碳化物的稳定性、熔点、硬度、耐磨性较低，如Fe3C等。;当Mn?13%或Ni?9%时，S点降到0℃以下，室温下为单相奥氏体组织，称奥氏体钢。;⑵Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等是缩小奥氏体相区的元素，使A1、A3点上升，A4点下降。

当Cr?13%时，奥氏体相区消失，室温下为单相铁素