碳素鋼與合金鋼

關(guān)于碳素鋼與合金鋼第1頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1.碳素鋼的分類、編號(hào)及用途

一、碳素鋼的分類1.按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類:*低碳鋼:Wc≤0.25%*中碳鋼:0.25%≤Wc≤0.6%*高碳鋼:Wc>0.6%第2頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.按鋼的質(zhì)量分類:*碳素鋼:Wp=(0.035%～0.045%)Ws=(0.035%～0.050%)*優(yōu)質(zhì)碳素鋼:Wp=0.035%Ws=(0.030%～0.035%)

*高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼:Wp≤0.030%Ws=(0.020%～0.025%)

第3頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.按鋼的用途分類:碳素結(jié)構(gòu)鋼

(carbonstructuralsteel)

用于制造各種機(jī)械零件、工程構(gòu)件。一般為低、中碳鋼。碳素工具鋼(carbontoolsteel)

用于制造各種工具。一般為高碳鋼。第4頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月二、碳素鋼的編號(hào)及用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼:

Q

235—A·F沸騰鋼A等級(jí)235MPa屈服強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度越高，則碳素結(jié)構(gòu)鋼的塑性越低，焊接性和壓延性越低。第5頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼*

45---Wc=45%00*

較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

45Mn---Wc=45%00;WMn=0.7%～1.0%第6頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.碳素工具鋼T

12

A高級(jí)優(yōu)質(zhì)Wc=12%0碳素工具鋼第7頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4.鑄造碳鋼ZG

200-400σb≥400MPaσs≥200MPa鑄鋼第8頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)爐煉鋼平爐煉鋼電弧爐煉鋼第9頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三、鋼錠的組織、質(zhì)量及缺陷一)雜質(zhì)元素對(duì)鋼的質(zhì)量和性能的影響Mn—脫氧、去硫,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。Si

—有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。1.有益元素第10頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.有害元素:

P

—有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差(冷脆

)。

S

—能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫工作下開裂(熱裂

)。第11頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.鎮(zhèn)靜鋼(killedsteel)

鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鉛進(jìn)行了充分脫氧,Wo=0.01%左右,成分較均勻、組織較致密。主要用于機(jī)械性能要求較高的零件。二)不同脫氧程度的鋼種

第12頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.沸騰鋼(boilingsteel)

鋼液在澆注僅前進(jìn)行輕度假脫氧,Wo=0.03%～0.07%,成分偏析較嚴(yán)重、組織不致密。機(jī)械性能不均勻,沖擊韌性差,常用于要求不高的零件。第13頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.半鎮(zhèn)靜鋼(balancedsteel)

半鎮(zhèn)靜鋼是脫氧過程介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼,是用錳鐵和硅鐵進(jìn)行脫氧。其質(zhì)量也介于二者之間,可代替部分鎮(zhèn)靜鋼,一般不適于做重要零件。第14頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.2.2.合金鋼的分類、編號(hào)及用途(AlloyedSteel)

加入合金元素會(huì)對(duì)鋼的組織和性能產(chǎn)生影響。第15頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月一.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào):

Q

345

C

質(zhì)量等級(jí)345MPa屈服強(qiáng)度第16頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月Q460鋼含Mo、B，正火組織為B，強(qiáng)度高，用于石化中溫高壓容器。壓力容器南京長江大橋Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu)。Q390鋼含V、Ti、Nb，強(qiáng)度高，用于中等壓力的容器。萬噸遠(yuǎn)洋輪第17頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月20

Mn2

Ti

A（合金滲碳鋼）等級(jí):高級(jí)優(yōu)質(zhì)含鈦量WTi≤1.5%含錳量WMn

2%含碳量WC20%00二.合金結(jié)構(gòu)鋼

第18頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.典型合金滲碳鋼

低淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量＜3%15Cr、20Cr、20Mn2。用于受力小的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷、凸輪軸等。中淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在4%左右。20CrMn、20CrMnTi、

20Mn2TiB。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。柴油機(jī)凸輪軸活塞銷(20Cr)第19頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月高淬透性合金滲碳鋼鋼含合金元素總量在

4%～6%。18Cr2NiWA、

20Cr2Ni4A等。用于大載荷的耐磨件，如柴油機(jī)曲軸。

柴油機(jī)曲軸第20頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.典型合金調(diào)質(zhì)鋼

低淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量＜3%。40Cr、40MnB等。

中淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%左右。38CrSi、35CrMo等。圓錐齒輪柴油機(jī)凸輪軸常用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等零件。第21頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

高淬透性調(diào)質(zhì)鋼鋼含合金元素總量在4%～10%。

制造大截面重載荷零件，如曲軸等用高淬透性的零件等。38CrMoAlA、40CrMnMo、25Cr2Ni4WA等。第22頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.典型合金彈簧鋼6565Mn60Si2Mn50CrVA50CrMnA55SiMnMoVNb第23頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車板簧大型熱卷彈簧熱卷大彈簧彈簧絲第24頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4.滾動(dòng)軸承鋼G

Cr9

Si

Mn

含Mn量WMn≤1.5%

含Si量WSi≤1.5%

含Cr量WCr≈0.9%

滾動(dòng)軸承鋼第25頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月性能要求:高的硬度強(qiáng)度和耐磨性;高的接觸疲勞強(qiáng)度;足夠的韌性和耐蝕性;高的純凈度;滾珠軸承滾針軸承滾柱軸承第26頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月5.易切削鋼的牌號(hào)Y

40

Mn

含錳量WMn≤1.5%

含碳量WC0.4%

易切削鋼第27頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.性能要求:降低切削力和切削熱,減少刀具磨損,延長刀具壽命,改排屑性能,提高切削速度。3.化學(xué)成分特點(diǎn):1.用途:適用于高速切削和在自動(dòng)加工機(jī)床上加工的材料。S:Ws=0.08～0.3%Pb:WPb=0.15～0.25%Ca:微量第28頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

三.合金工具鋼

(Alloytoolsteel)合金刃具鋼(alloycuttingsteel)合金模具鋼(alloydiesteel)合金量具鋼(alloymeasuringsteel)第29頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月量具刃具模具第30頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.合金刃具鋼(alloycuttingsteel)種類:低合金刃具鋼;高速鋼。牌號(hào):合金元素及含量千分之幾的含碳量

9

SiCrW18Cr4V第31頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月性能要求:高硬度、高耐磨性、高的紅硬性(600℃時(shí),HRC63以上)、有一定的強(qiáng)度和韌性。高速鋼---鋒鋼如W18Cr4V車刀銑刀鉆頭第32頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2.合金模具鋼(alloydiesteel)熱作模鋼:工作溫度為600℃以上。冷作模鋼:工作溫度為200～300℃。第33頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月*熱壓模鋼:如3Cr2W8V

汽車四缸壓鑄模第34頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

冷作模鋼(colddiesteel)如Cr12、Cr12MoV高的硬度,HRC62;高的耐磨性;足夠高的韌性與疲勞抗力;熱處理變形小;汽車沖壓模具第35頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.合金量具鋼(alloymeasuringsteel)如CrWMn、4Cr13、GCr15、

9SiCr、T12A、60等?？ǔ吡恳?guī)千分尺第36頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

四.特殊用途鋼

(specialperformancesteel)不銹鋼(stainlesssteel)耐熱鋼(heat–resistantsteel)耐磨鋼(wear–resistantsteel)第37頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.不銹鋼(stainlesssteel)1.定義:

在腐蝕介質(zhì)中具有很高的抗腐蝕能力的鋼。2.概念:*在空氣中的年腐蝕量為0.01mm

以內(nèi)的鋼,稱為在空氣中使用的不銹鋼。

*在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中的年腐蝕量為0.1mm以內(nèi)的鋼,稱為在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)中使用的不銹鋼。第38頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1)馬氏體型不銹鋼---Cr13型鋼

Martensiticstainlesssteel化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1～0.4%

WCr=13%熱處理特點(diǎn):正火后的組體是馬氏體。牌號(hào):1Cr13～4Cr13用途:醫(yī)療器械醫(yī)用鑷子第39頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2)鐵素體型不銹鋼

(Ferriticstainlesssteel)化學(xué)成分特點(diǎn):

Wc=0.1%左右

WCr=17%熱處理特點(diǎn):不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。牌號(hào):1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。用途:化工設(shè)備中要求耐蝕性高、塑性好、強(qiáng)度低的容器、管道等。第40頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵素體型不銹鋼的用途硝酸生產(chǎn)裝置合成氨生產(chǎn)裝置第41頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月牌號(hào):0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、

0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti。用途:化工容器、管道等。大型化工儲(chǔ)罐(304)管板換熱器(304)3)奧氏體型不銹鋼---18–8型鋼

(Austeniticstainlesssteel)第