模具钢材基础知识及加工工艺.docVIP

第一章、钢的分类 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金,如铁、生铁、钢和铁合金等,钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金,钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金,按含碳量不同可分为: *生铁---含碳为2.0～4.5％,生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性; *钢(高炭钢)---含碳为0.05～2.0％,钢具有生铁和熟铁两种优点,为人类广泛利用; *熟铁(低碳钢)---含碳小于0.05％,熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广; 生铁是將铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件;把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用,这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因;石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能; 硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆; 锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体;在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣;  磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高;然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%; 硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高的生铁不适于铸造细件;铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢;钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等;通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢;钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等;另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金;以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类 钢是含碳量在0.05%-2.0%之间的铁碳合金;为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%;钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等;钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种: 1、按品质分类: (1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.05%) (2)优质钢(P、S均≤0.035%) (3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.03%) 2.、按化学成份分类:(1)碳素钢;(2)合金钢。 3、按成形方法分类:(1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。 4、按金相组织分类:(1)退火状态的;(2)正火状态的;(3)无相变或部分发生相变的。 5、按用途分类:(1) 建筑及工程用钢:(2) 结构钢;(3) 工具钢;(4) 特殊性能钢;(5) 专业用钢。 6、综合分类:(1)普通钢;(2)优质钢(包括高级优质钢)。 7、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分:a、平炉钢;b、转炉钢;c、电炉钢; (2)按脱氧程度和浇注制度分:a、沸腾钢;b、半镇静钢;c、镇静钢;d、特殊镇静钢。 第二章、我國鋼號表示方法及各國模具鋼材牌號對照 一、我国钢号表示方法概述: 钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言;我国的钢号表示方法,根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB221-79)中规定,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表示;即: ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如Si,Mn,Cr……等;混合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示。 ③钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。 GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义: 名稱漢字符號字體位