第五章金属材料钢教学 讲义.ppt

第5章 金属材料 ;钢的分类;三、按有害杂质含量分类 按钢中有害杂质磷（P）和硫（S）含量的多少，钢材可分为以下四类： 1．普通钢：磷含量不大于0.045%，硫含量不大于0.050%； 2．优质钢：磷含量不大于0.035%，硫含量不大于0.030%； 3．高级优质钢：磷含量不大于0.03%，硫含量不大于0.02%； 4．特级优质钢：磷含量不大于0.025%，硫含量不大于0.015%。 E ;按冶炼方法分类 按脱氧程度分类 ;名称;名称;名称;名称; 钢中五大元素：C、Si、Mn、P、S S——有害元素 Fe+FeS→低熔点共晶体 热加工温度 其他作用：降低焊接性能，引起高温龟裂，恶化钢的耐蚀性，偏析最为严重的元素； 易切削钢：[S]=0.08%-0.20%。 P——有害元素 以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在于晶界 韧脆转变温度升高 “冷脆” 其他作用：使钢的焊接性能与冷弯性能变差 可提高钢的强度、耐腐蚀性; Mn——有益元素（一般＜0.8%） ①溶于F，形成置换固溶体 固溶强化 ②形成合金渗碳体 影响相变时的转变速度 ③提高珠光体的相对量，并使其细化 ④形成MnS（熔点：1620℃） 降低或消除钢的热脆倾向 ⑤ 稳定并扩大奥氏体区 奥氏体不锈钢、耐热钢 ⑥条状MnS夹杂 横向性能下降 Si——有益元素（一般＜0.5%） ①溶于F，形成置换固溶体 固溶强化 ②增加钢的电阻和导磁性 ③形成硅酸盐夹杂 横向性能下降;3.气体元素;5.1? 碳钢 ?钢铁的工程性能比较优越，价格便宜，是应用最多的工程金属材料。 铁碳合金中，碳含量小于2.11%的合金称为钢。 常用的碳钢碳含量一般都小于1.3%，其强度和韧性均较好。碳钢冶炼简便，加工容易，价格便宜，而且在一般情况下能满足使用性能的要求，故应用十分广泛。;5.1.1碳钢的成分和分类碳钢的成分??? 实际使用的碳钢，除铁碳两个主要元素之外，还含有少量Mn、Si、S、P、H、O、N等非特意加入的杂质元素。它们对钢材性能和质量影响很大，必须严格控制在牌号规定的范围之内。 碳及杂质对钢的性能的影响 1、碳 2、S：热脆性0.02～0.05% 3、 P：冷脆性0.03～0.045% 4、Si(0.5) Mn(0.8)??? ; 一、普通碳素结构钢 成分特点：低C，高S、P 性能特点：冶炼容易 工艺性好 冶金质量差 机械性能低 使用状态：热轧空冷 F＋S 用途：工程结构件（钢板、钢筋、型钢等） 普通机械零件（少） Wc 低时可用作焊接、铆接件等；重要零件用Q235C、Q235D ;**碳素钢的编号;GB/T700-1988 标准 ;二.优质碳素结构钢??? 1、优质碳素结构钢的钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。 ??? 例如，钢号“20”即表示碳含量为0.20%（万分之二十）的优质碳素结构钢。若钢中锰含量较高，则在这类钢号后附加符号“Mn”，如15Mn、45Mn等。（含Mn0.7-1.2%）Si(0.5) Mn(0.8)? 2、优质碳素结构钢主要用来制造各种机器零件。 3、常用优质碳素结构钢 08F? 塑性好，可制造冷冲压零件 ??? 10、20钢??? 冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接件，经过热处理（如渗碳）也可以制造轴、销等零件； ??? 35、40、45、50 钢经热处理后，可获得良好的综合机械性能，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件；??? ??? 60、65钢? 主要用来制造弹簧。 4、优质碳素结构钢使用前一般都要经过热处理。 ;三. 碳素工具钢??? 含碳量在0.65%-1.35%之间， 钢号用平均碳含量的千分数的数字表示，数字之前冠以“T”（“碳”的汉语拼音字头）。 例如，T9表示碳含量为0.9%（即千分之九）的碳素工具钢。 碳素工具钢均为优质钢，若含硫、磷更低，则为高级优质钢，则在钢号后面标注“A”字。例如，T12A 碳素工具钢用来制造各种刃具、量具、模具等。 尺寸小、形状简单、低速、硬度高的工具 碳素工具钢使用前都要进行热处理 ; ;5.2?合金钢 ; 碳钢的优点;一、合金元素的作用;2、合金元素溶于奥氏体;3、合金元素形成碳化物、金属化合物;Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr;3、合金元素对过冷奥氏体（C曲线）转 变的影响;二、合金钢的分类;合金元素加入钢中