第四章碳素钢3.doc

编号：QMSD/JWC-13-10 江苏省技工学校教案首页 授课日期 班 级 课题：§4-2碳素钢 习题课 教学目的、要求：了解碳钢中常存的杂质元素的影响 掌握碳素钢的牌号、成分、性能和用途的一般知识。 掌握和巩固章节课程主要知识点内容 教学重点、难点：掌握碳素钢的牌号、成分、性能和用途 章节课程主要知识点内容 授课方法：讲授法 教学参考及教具（含电教设备）：教参、教具 授课执行情况及分析：4课时 内容较多，要通过复习和习题巩固加深印象，掌握内容。 板书设计或授课提纲 §4-2碳素钢 一、碳钢中常存的杂质元素的影响 Sn Mn S P 二、碳钢的分类 ,编号和用途 碳钢的分类 按含碳量分 按质量分 按用途分 三、碳素钢的牌号和用途 [复习导入] 1．铁碳合金相图特征点线的含义 2．铁碳合金的分类 [新授] §4-2 碳素钢 一、碳钢中常存的杂质元素的影响 1、硅的影响：硅在钢中是一种有益元素,能溶于铁素体而使其强化,从而提高钢的强度,硬度和弹性。通常由于含硅量不多(0.4%)故对钢的性能影响不大。 2、锰的影响 ：锰在钢中也是一种有益元素 ,锰大部分溶于铁素体而使其强化;一小部分溶于渗碳体中,形成合金渗碳体;锰还能增加珠光体的相对量并使它细化,从而提高钢的强度。通常由于含锰量不多(0.8%),故对钢的性能影响不大。锰还能与硫化合成MnS,以减轻硫的有害作用。 3、硫的影响：硫在钢中是一种有害元素。硫以FeS的形式存在于钢中,使钢的塑性变差。硫的含量越多,钢的脆性越大。特别是FeS与Fe形成低熔点(985度)共晶体分布于晶界上,在1000-1200度进行热加工时,共晶体熔化,钢材变脆,沿晶界开裂,这种现象称为热脆。因此,必须严格控制钢中的硫含量。 4、磷的影响：磷全部溶于铁素体,从而提高了钢的强度和硬度。但在室温下使钢的塑性急剧下降,脆性增加,特别在低温时更为严重,这种现象称为冷脆。因此,必须严格控制钢中含磷量。 二、碳素钢的分类 1、碳钢的分类 1、按钢的含碳量 ①、低碳钢－含碳量≤ 0.25%；②、中碳钢－含碳量在 0.25%-0.6%之间； ③、高碳钢－含碳量≥ 0.60%。 2、按钢的质量分类 ①、普通碳素钢 :钢中S,P含量分别≤0.055%和0.045%；②、优质碳素钢 :钢中S,P含量均为≤0.040%；③高级优质碳素钢：钢中 S,P杂质含量最少,即S,P含量分别≤0.030%和0.035%。 3、按用途分类 ①、碳素结构钢 :主要用于制造各种工程构件(如桥梁,船舶,车辆,建筑用钢)和零件(如齿轮,轴,曲轴,连杆等)。这类钢一般属于低中碳钢。 ②碳素工具钢 :主要用于制造各种刀具,量具和模具。这类钢含碳量较高,一般属于高碳钢。 三、碳素钢的牌号和用途 1、普通碳素结构钢：约占钢总产量的70%左右,其含碳量较低(碳的平均质量分数为0.06%-0.38%),对性能要求及硫,磷和其他残余元素含量的限制较宽。大多用于工程结构钢;少部分也用于要求不高的机械结构。 碳素结构钢的机械性能(GB700-88) ? ? 拉 伸 试 验 冲击试验 ? ? 屈服点(s，MPa ? 伸长率 (s, % ? V型 牌号 等级 钢材厚度(直径)，mm ? 钢材厚度(直径), mm ? 冲击功 ? ? (16 16 － 40 40 － 60 60 － 100 100 － 150 ? 150 抗拉强度 (b/ MPa ? (16 16 － 40 40 － 60 60 － 100 100 － 150 ? 150 温度 ℃ (纵向), J ? ? 不小于 ? 不小于 ? 不小于 Q195 － (195) (185) － － － － 315-390 33 32 － － － － － － Q255 A 215 205 195 185 175 165 335-410 31 30 29 28 27 26 － － ? B 215 205 195 185 175 165 335-410 31 30 29 28 27 26 20 27 ? A 235 225 215 205 195 185 375-460 26 25 24 23 22 21 ? － Q235 B 235 225 215 205 195 185 375-460 26 25 24 23 22 21 20 ? ? C 235 225 215 205 195 185 375-460 26 25 24 23 22 21 0 27 ? D 235 225 215 205 195 185 375-460 26 25 2