機械制造基礎(chǔ)課程課題四常用鋼鐵材料市公開課一等獎省賽課微課金獎

課題四慣用鋼鐵材料學(xué)習(xí)情境1熟悉碳素鋼學(xué)習(xí)情境2熟悉合金鋼學(xué)習(xí)情境3熟悉鑄鐵第1頁【課題關(guān)鍵點】 本課題主要介紹碳鋼、合金鋼分類、牌號、成份特點、性能及應(yīng)用，以及鑄鐵分類、牌號、組織特點、性能及應(yīng)用。

第2頁

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（1）了解雜質(zhì)元素和合金元素對鋼影響。

（2）熟悉碳鋼、合金鋼分類、牌號、成份特點、性能及應(yīng)用。（3）熟悉慣用鑄鐵分類、牌號、組織特點、性能及應(yīng)用?！菊n題描述】

鋼鐵材料是應(yīng)用最廣泛金屬材料，慣用鋼鐵材料包含鋼和鑄鐵兩大類。第3頁合金碳素鋼合金鋼？主要由Fe、C兩元素組成，含其它雜質(zhì)元素，如Si、Mn、S、P等在碳素鋼基礎(chǔ)上有目標(biāo)地添加了其它合金元素，如Mn、Si、Ni、V等。雜質(zhì)元素合金元素第4頁同為Si、M等非Fe、C元素，為何在碳素鋼中稱為雜質(zhì)元素，而在合金鋼中則稱為合金元素？為何要在碳鋼基礎(chǔ)上加上其它合金元素？為了改進鋼某種性能，有意加入元素稱為合金元素，而在煉鋼過程中作為脫氧劑或者因為其它某種原因殘留在鋼中稱為雜質(zhì)元素！取得比碳素鋼更加好性能—強硬度、塑韌性、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性、耐摩擦性能、易切削性等。第5頁§學(xué)習(xí)情境1熟悉碳素鋼一、成份和分類主要元素C：0.0218-2.11%有益常存元素Si、Mn：產(chǎn)生固溶強化有害常存元素P：冷脆

S：熱脆（FES，熔點低，奧氏體晶界處，熱加工脆裂）

O、H、N：強度、塑性、韌性↓1.成份第6頁按含碳量分類2.分類低碳鋼：0.0218-0.25%中碳鋼：0.25-0.6%高碳鋼：0.6-2.11%按質(zhì)量（S、P含量）分類普通碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼按用途分類碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼碳素工具鋼第7頁二、碳素鋼牌號及用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼成份：

含碳量在0.06-0.38%之間；非金屬夾雜物和有害元素含量較高。牌號：如Q235-A，F(xiàn)

其中Q表示屈服強度，235為屈服強度最小值，A為質(zhì)量等級，F(xiàn)脫氧方法第8頁碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號和化學(xué)成份(GB/T700-1988)牌號等級化學(xué)成份脫氧方法w(C)%w(Mn)%w(Si)%w(S)%w(P)%小于Q195－0.06-0.120.25-0.500.600.0500.045F,b,ZQ215A/B0.09-0.150.25-0.550.600.050/0.0450.045F,b,Z

Q265

A0.14-0.220.60-0.650.600.0500.045F,b,ZB0.12-0.200.60-0.700.600.0450.045F,b,ZC

0.180.65-0.800.600.0400.040ZD

0.170.65-0.800.600.0650.065TZQ255A/B0.18-0.280.40-0.700.600.050/0.0450.045ZQ275－0.28-0.680.50-0.800.650.0500.045Z第9頁延伸內(nèi)容：沸騰鋼:脫氧不完全碳素鋼?！癋”

鎮(zhèn)靜鋼:完全脫氧鋼?！癦”半鎮(zhèn)靜鋼為脫氧較完全鋼。脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，澆注時有沸騰現(xiàn)象，但較沸騰鋼弱?！癰”特殊鎮(zhèn)靜鋼:比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度更充分徹底鋼，故稱為特殊鎮(zhèn)靜鋼，代號為“TZ”。其牌號中脫氧方法符號能夠省略。第10頁碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)用：鋼板、鋼筋、型鋼等，做橋梁建筑構(gòu)件多邊型角鋼螺釘、鉚釘鋼筋、螺紋鋼建筑構(gòu)件鋼橋梁第11頁2.優(yōu)質(zhì)碳素鋼成份：

含碳量在0.05-0.7%之間；有害元素含量較低。牌號：如45鋼（0.45%），60鋼（0.6%）等

兩位數(shù)字表示含碳量，以萬分之一為單位第12頁優(yōu)質(zhì)碳素鋼化學(xué)成份和性能鋼號化學(xué)成份，%

s

，MPa≥CMnSiSP08F10206540455060650.05-0.110.07-0.160.17-0.260.62-0.690.67-0.440.42-0.500.47-0.550.57-0.650.62-0.700.25-0.500.65-0.650.65-0.650.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.80

0.060.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.670.17-0.67<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065<0.065175205245615665655675400420§6.1碳素鋼第13頁應(yīng)用：較主要機械零件，如軸、齒輪、彈簧等汽車曲軸需要進行一定熱處理，如淬火、回火，滲碳等第14頁3.碳素工具鋼成份：

含碳量較高；

S和P含量嚴格控制。牌號：如T8（0.8%），T12（1.2%）

如在數(shù)字后出現(xiàn)A，表示高級優(yōu)質(zhì)鋼，如T12A第15頁鋼號C,%Mn,%Si,%S,%

P,%

退火后HBS,

水冷淬火溫度，℃T7T8T8MnT9T10MnT10T12T160.65-0.740.75-0.840.80-0.900.85-0.940.95-1.040.95-1.041.15-1.241.25-1.65

0.40

0.400.40-0.60

0.400.40-0.60

0.40

0.40

0.40

0.65

0.65

0.65

0.65

0.65

0.65

0.65

0.650.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0650.0650.0650.0650.0650.0650.0650.06518718718719219207207217800-820780-800780-800760-780760-780760-780760-780760-780碳素工具鋼化學(xué)成份和性能（淬火后HRC≥62)第16頁用途：沖頭、鑿子、鉆頭、銼刀、量規(guī)等螺紋量規(guī)熱處理：淬火+低溫回火組織：回火M＋粒狀Fe3C+A'

第17頁4.碳素鑄鋼將鋼水直接鑄成零件毛坯，以后不再進行鍛壓加工鋼件叫鑄鋼。碳素鑄鋼又稱鑄造碳鋼，其碳質(zhì)量分數(shù)普通在0.15%～0.55%范圍內(nèi)。它含有良好工藝性能，價格廉價，在機電工程設(shè)備中應(yīng)用很廣。牌號：ZG25表示平均碳質(zhì)量分數(shù)為0.25%碳素鑄鋼工程用鑄鋼：ZG200-400第一組數(shù)字表示其屈服強度最低值，第二組數(shù)字表示其抗拉強度最低值，強度單位均為MPa。第18頁碳素鋼牌號1.碳素結(jié)構(gòu)鋼2.優(yōu)質(zhì)碳素鋼3.碳素工具鋼

Q235-A，F(xiàn)；Q255

20鋼（0.2%）；45鋼（0.45%）萬分之一

T8（0.8%）；T12（1.2%）千分之一4.碳素鑄鋼

ZG25；ZG200-400第19頁碳素鋼總結(jié)碳素鋼品種齊全，冶煉、加工成型比較簡單，價格低廉。經(jīng)過一定熱處理后，其力學(xué)性能得到不一樣程度改進和提升，可滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中許多場所需求。不過碳素鋼淬透性比較差，強度、屈強比、高溫強度、耐磨性、耐腐蝕性、導(dǎo)電性和磁性等也都比較低，它應(yīng)用受到了限制。為了提升鋼一些性能，滿足當(dāng)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展需要，人們在碳素鋼基礎(chǔ)上，有目標(biāo)地加人了錳、硅、鎳、釩、鎢、鉬、鉻、鈦、硼、鋁、銅、氮和稀土等合金元素，形成了合金鋼第20頁學(xué)習(xí)情境2熟悉合金鋼 【情境導(dǎo)航】 合金元素對鋼影響 合金鋼分類 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼第21頁§學(xué)習(xí)情境2熟悉合金鋼1.常加入合金元素有哪些？2.為何要加入這些合金元素？3.這些合金元素怎樣對鋼性能產(chǎn)生影響？Mn、Si、Ni、V、Mo、Cr、Ti、B、Al等有針對性地改進鋼淬透性、強硬度、高溫強度、耐磨性、耐腐蝕性、導(dǎo)電性和磁性第22頁一、合金元素在鋼中作用第23頁1、對Fe-C合金基本相影響鐵素體滲碳體溶入F中形成合金鐵素體，產(chǎn)生固溶強化效果（P﹥Si﹥Mn﹥Ni﹥……）形成合金滲碳體(Fe，Me)3C或者特殊碳化物（如VC，TiC等）按合金元素與C元素親和能力：Ti﹥Zr﹥Nb﹥V﹥W﹥Mo﹥Cr﹥Mn﹥Fe返回伴隨碳化物增多，強度、硬度、耐磨性提升，塑形、韌性下降第24頁2、對Fe-Fe3C相圖影響對奧氏體相區(qū)影響對S點和E點影響擴大奧氏體相區(qū)：Ni、Mn、Co縮小奧氏體相區(qū)：Cr、V、Mo、W等擴大奧氏體相區(qū)元素使S和E點向左下方移動縮小奧氏體相區(qū)元素使S和E點向左上方移動S點和E點移動對鋼組織和性能有什么影響？返回擴大奧氏體相區(qū)：奧氏體鋼縮小奧氏體相區(qū)：鐵素體鋼第25頁合金鋼種類繁多，依據(jù)選材、生產(chǎn)，研究和管理等不一樣要求，可采取不一樣分類方法：1.按合金鋼用途分類

1)合金結(jié)構(gòu)鋼2)合金工具鋼3)特殊性能用鋼2.按合金元素含量分類

低合金鋼：鋼中合金元素總質(zhì)量分數(shù)WMe≤5％。中合金鋼：鋼中合金元素總質(zhì)量分數(shù)WMe：5％～10％。高合金鋼：鋼中合金元素總質(zhì)量分數(shù)WMe≥10％。

3.按平衡狀態(tài)或退火組織分類

亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼和萊氏體鋼。二、合金鋼分類第26頁三、合金鋼牌號及其表示方法普通表示方法：“兩位數(shù)字+元素符號+數(shù)字+……”表示含碳量，萬分之一為單位表示合金含量，百分之一為單位，四舍五入取整，當(dāng)含碳量低于1.5%時，數(shù)字省略高級優(yōu)質(zhì)鋼在最終加A表示舉例60Si2Mnw(C)=0.6%,w(Si)=1.5-2.4%,w(Mn)﹤1.5%18Cr2Ni4WAw(C)=0.18%,w(Cr)=1.5-2.4%,w(Ni)=3.5-4.4%,w(W)﹤1.5%高級優(yōu)質(zhì)鋼特例：滾動軸承鋼（GCr15），G表示滾動軸承，Cr是常加元素，

15表示含鉻量千分之一為單位易切削鋼（Y40Mn），Y表示易切削鋼，后面部分與普通表示方法相同GCr25與Cr12含鉻量？返回第27頁1、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼（普低鋼）：在低碳碳素結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素（﹤3%）取得鋼種低合金高強度鋼含碳量：﹤0.2%主加元素：Mn（1.25-1.5）%，溶入鐵素體，起固溶強化作用細化珠光體，起細晶強化作用輔加元素：Nb鈮、V、Ti，形成穩(wěn)定碳化物，起第二相彌散強化作用，并妨礙A晶粒長大，起細晶強化作用性能：強度、韌性高，焊接、冷成形性能好熱處理、組織：熱軋空冷，F(xiàn)+S例：Q390A第28頁應(yīng)用：慣用于工程機械領(lǐng)域，如：高壓容器橋梁船舶車輛普通低合金結(jié)構(gòu)鋼返回第29頁2、易切削鋼易切削鋼：為了提升鋼切削加工性能，而加入一個或幾個合金元素，形成易切削鋼。主加元素：S（0.08-0.30）%，形成夾雜物，使切屑輕易脆斷含有減摩作用，降低切削力和切削熱減低表面粗糙度，延長刀具使用壽命性能：含有良好切削性能！過量S輕易產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象！Pb（0.15-0.25）%，降低摩擦系數(shù)、切屑變脆易斷Ca（0.001-0.005）%，形成硅酸鹽保護膜，降低磨損返回Y40Mn第30頁滲碳鋼3、滲碳鋼：用于制造滲碳零件鋼。性能要求：表面含有較高硬度和耐磨性心部含有良好塑性和韌性外硬內(nèi)韌成份：w(C)=(0.1-0.25)%，確保心部含有良好塑性和韌性合金元素Cr、Mn、B：提升淬透性，強化鐵素體，改進表面和心部組織和性能

Ni：提升心部強度，提升韌性和淬透性少許Mo、W、V、Ti：穩(wěn)定合金碳化物，細化晶粒，提升表層硬度和耐磨性室溫組織：表面是回火馬氏體+合金碳化物+殘余奧氏體，60-62HRC

心部淬透時：低碳回火馬氏體+鐵素體心部未淬透：索氏體+鐵素體滲碳鋼牌號前兩位數(shù)字應(yīng)該是？？滲碳鋼熱處理：正火處理（改進鑄造不良組織）+滲碳+淬火+低溫回火第31頁慣用滲碳鋼：低淬透性滲碳鋼，20Cr、15Cr、20Mn2、20Mn2V等中淬透性滲碳鋼，20CrMnTi、20CrMnMo等高淬透性滲碳鋼，18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A滲C鋼牌號（摘自GB/T3077-1999）（滲C:930℃，回火：200℃）p172主要化學(xué)成分,%預(yù)備處理／淬火,℃CMnCr，Ni0.17~0.24

0.17~0.240.50~0.80

1.30~1.600.70~1.00

880／800水,油880水,油0.17~0.230.17~0.23

0.90~1.200.80~1.10

0.90~1.201.00~1.30

850油880

／870油鋼號20Cr

20MnV20CrMn20CrMnTi

淬透性低中高18Cr2Ni4WA

20Cr2Ni4A0.13~0.19

0.17~0.23W0.8~1.2

0.30~0.601.35~1.65

4.0~4.51.25~1.65

3.25~3.75950

／850空

880／780

油機械性能

bMPa

sMPa835

785540

5909301080

735835

1180

1180835

1080aKU2J47

554755

78

63滲碳鋼第32頁應(yīng)用：低淬透性滲碳鋼，活塞銷、小齒輪等中淬透性滲碳鋼，汽車變速齒輪、連軸節(jié)等高淬透性滲碳鋼，內(nèi)燃機牽引齒輪、柴油機曲軸等返回滲碳鋼第33頁4、調(diào)質(zhì)鋼：經(jīng)調(diào)制處理后使用鋼稱為調(diào)質(zhì)鋼。淬火+高溫回火性能要求：較高強度和良好塑韌性相配合良好綜合機械性能成份：w(C)=0.3～0.50%，中碳鋼，確保強硬度和塑韌性搭配

Zr、Ni、Si、Mn：提升淬透性，強化鐵素體

V、Ti、Mo、W：細化晶粒，提升回火穩(wěn)定性，Mo、W還能預(yù)防第二類回火脆性熱處理：退火或正火+淬火+高溫回火（快速冷卻）室溫組織：回火索氏體慣用調(diào)質(zhì)鋼：低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：40Cr、40MnB等中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：35CrMo等高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：40CrNiMoA等調(diào)質(zhì)鋼牌號前兩位數(shù)字應(yīng)該是？？調(diào)質(zhì)鋼第34頁舉例說明：40Cr做拖拉機連桿螺栓工藝路線：下料→鑄造→退火（或正火）→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→裝配技術(shù)要求：處理后組織為回火索氏體，30-38HRC調(diào)質(zhì)處理工藝：溫度時間840525油冷水冷525度保溫后水冷是否屬于淬火工藝，能否得到M組織？？返回調(diào)質(zhì)鋼第35頁5、彈簧鋼：用于制造各種彈性零件鋼。性能要求：含有較高彈性極限和強度含有較高疲勞強度和屈強比含有較高塑性和韌性，承受沖擊載荷含有耐熱性和耐腐蝕性成份：w(C)=(0.4-0.7)%，中碳鋼

Si、Mn提升淬透性和屈強比，但易引發(fā)脫碳和過熱

Cr、V、W減小脫碳和過熱傾向同時，提升淬透性和強度熱處理：熱軋彈簧：熱成型→淬火+中溫回火→噴丸冷軋彈簧：淬火+中溫回火→冷成型→去應(yīng)力→噴丸組織：回火T彈簧鋼第36頁慣用彈簧鋼：Si、Mn系列彈簧鋼：65Mn、60Si2Mn等，用于制作大截面彈簧Cr、V、W、Mo系列彈簧鋼：50CrVA、60Si2CrVA，制作較高溫度下使用承重彈簧

汽車板簧火車螺旋彈簧汽車板簧生產(chǎn)返回彈簧鋼第37頁6、滾動軸承鋼：用于制造各種滾動軸承零件如軸承內(nèi)外套圈，滾動體專用鋼。性能要求：含有較高淬透性含有高而且均勻硬度和耐磨性含有良好韌性、彈性極限和接觸疲勞強度含有良好耐腐蝕性（潤滑介質(zhì)條件下）化學(xué)成份：w(C)=0.95～1.10%，合金元素Cr：提升淬透性和回火穩(wěn)定性，形成細小合金滲碳體

Si、Mn、V：深入提升淬透性、強度、耐磨性和回火穩(wěn)定性熱處理：球化退火+淬火+低溫回火（61-65）HRC慣用軸承鋼：鉻軸承鋼GCr15

其它軸承鋼GCr15SiMn、GSiMnV等組織：回火馬氏體+細小碳化物+少許殘余奧氏體滾動軸承鋼第38頁合金結(jié)構(gòu)鋼復(fù)習(xí)普通表示方法：“兩位數(shù)字+元素符號+數(shù)字+……”表示含碳量，萬分之一為單位表示合金含量，百分之一為單位，四舍五入取整，當(dāng)含碳量低于1.5%時，數(shù)字省略高級優(yōu)質(zhì)鋼在最終加A表示舉例：40CrMnMo60Si2MnWA20CrMnTi普低鋼、易切削鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼慣用合金結(jié)構(gòu)鋼：第39頁四、合金工具鋼在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入一定種類和數(shù)量合金元素，用來制造各種刃具、模具、量具等用鋼就稱為合金工具鋼。回顧碳素工具鋼牌號、用途、熱處理、室溫組織等！牌號：T8、T12用途：鑿子、銼刀、量具等熱處理：淬火+低溫回火室溫組織：回火M+球狀滲碳體+殘余A第40頁1、牌號普通表示方法合金元素：表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同高速鋼，不論含碳量多少都不標(biāo)，W18Cr4V牌號表示方法含碳量：W(C)≥1.0%，不標(biāo)；CrWMn

W(C)﹤1.0%，以一位數(shù)表示，千分之一為單位.9Mn2v合金結(jié)構(gòu)鋼中合金元素是怎么表示？含碳量又是怎樣表示？特例返回第41頁刃具鋼2、刃具鋼：用來制造車刀、銑刀、銼刀、絲錐、鉆頭、板牙等刃具鋼。工作條件：強摩擦，磨損嚴重，刃部高溫至500-600℃，常受沖擊和振動性能要求：高硬度，普通都在60HRC以上

高耐磨性，嚴重影響刃具使用壽命和使用效率

高紅硬性，高溫度下保持高硬度能力

良好配合強度、塑性和韌性，預(yù)防沖擊和振動載荷分類：低合金刃具鋼、高速鋼第42頁（1）、低合金刃具鋼：在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入（3-5%）合金元素就形成低合金刃具鋼化學(xué)成份：

含碳量：（0.75-1.5）%之間

Si、Mn、Cr

：提升淬透性，Si還能提升回火穩(wěn)定性

W、V：細小彌散合金碳化物，提升硬度和耐磨性，細化晶粒，深入增加回火穩(wěn)定性熱處理特點：

預(yù)處理：球化退火，改進鑄造組織和切削加工性能最終熱處理：淬火+低溫回火室溫組織：

回火M+碳化物+少許殘余奧氏體性能：

HRC60以上，使用溫度200-600℃刃具鋼第43頁慣用低合金刃具鋼板牙絲錐9SiCr、9Mn2V等，用于幾何形狀復(fù)雜、加工精度要求較高、切削速度不大板牙、絲錐、鉸刀、搓絲板等刃具鋼第44頁（2）、高速鋼：合金元素總量超出10%高合金工具鋼化學(xué)成份：

含碳量：w(C)=0.7~1.2%

W：提升紅硬性主要元素

Cr：提升淬透性、硬度和耐磨性

V：細化晶粒，提升硬度和耐磨性性能：

高硬度、耐磨性

——VC等彌散硬化

高紅硬性

——600℃時HRC≈62，W2C等提升紅硬性。高淬透性

——尺寸不大時可空冷淬火，Cr等元素提升淬透性。刃具鋼第45頁模具鋼3、模具鋼：用作冷沖壓模、熱鍛壓模、擠壓模、壓鑄模等模具鋼，分為冷作模具和熱作模具兩大類（1）、冷作模具鋼：室溫下對金屬進行變形加工模具，包含冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模。拉絲模、落料模等性能要求：較高硬度和耐磨性，良好韌性和疲勞強度化學(xué)成份：w(C)﹥1%，Cr、Mn、W、Mo、V應(yīng)用：大型模具--Cr12、Cr12MoV等，熱處理變形小。小型模具--9Mn2V、9SiCr、CrWMn等，要求不高時也可用碳素工具鋼最終熱處理：淬火+低溫回火最終組織：回火M+碳化物+少許A'第46頁（2）、熱作模具鋼：用于制造在受熱（400-600℃）狀態(tài)下對金屬進行變形加工模具性能要求：較高溫度下含有良好強韌性、較高硬度、耐磨性、導(dǎo)熱性、抗熱疲勞能力，較高淬透性和尺寸穩(wěn)定性化學(xué)成份：w(C)=（0.3-0.6）%，

Cr、Ni、Mn提升淬透性和強度

W、Mo、V產(chǎn)生二次硬化，提升紅硬性應(yīng)用：中小型模具——5CrMnMo等。大型模具——6Cr2W8V等，淬透性好。最終熱處理：淬火+高（中）溫回火最終組織：回火索氏體（回火托氏體）模具鋼返回第47頁量具鋼4、量具鋼：用于制造卡尺、千分尺、樣板、塞規(guī)、塊規(guī)、螺旋測微儀等各種測量工具鋼性能要求：高硬度和耐磨性、良好尺寸穩(wěn)定性。化學(xué)成份：w(C)=（0.9-1.5）%，

Cr、W、Mn提升淬透性和減小應(yīng)力應(yīng)用：簡單量具：T10A、T12A等。高精度量具：GCr15、CrWMn等。沒有專用量具鋼第48頁1牌號表示方法2不銹鋼3耐熱鋼4耐磨鋼五

特殊性能鋼第49頁1牌號表示方法1、牌號表示方法特殊性能鋼牌號表示方法與合金工具鋼基本相同！如9Cr18不銹鋼、耐熱鋼在含碳量很低時表示方法有所不一樣。

w(C)≤0.03%，在最前面用“00”表示，

w(C)≤0.08%，在最前面用“0”表示00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni9耐磨鋼鑄造成型后使用，牌號前普通加“ZG”，“ZG+元素符號+數(shù)字…..”百分之一為單位ZGMn13返回第50頁2不銹鋼2、不銹鋼：一些在大氣和普通介質(zhì)中含有較高化學(xué)穩(wěn)定性鋼（1）、金屬腐蝕：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕金屬中不一樣相因為其電極電位不一樣而在電解質(zhì)溶液中形成原電池，并在腐蝕過程中有微電流產(chǎn)生慣用防護辦法：形成鈍化膜保護金屬取得單相組織，防止形成原電池提升基體電極電位，減小電極電位差，鋼基體（鐵素體、奧氏體、馬氏體）中溶Cr超出11.7%時，電極電位突變升高第51頁耐熱鋼2、耐熱鋼：耐熱鋼是指含有良好高溫抗氧化性和高溫強度鋼（1）.金屬耐熱性基本概念金屬材料耐熱性包含高溫抗氧化性和高溫強度兩方面。金屬高溫抗氧化性是指鋼在高溫條件下對氧化作用抗力，是鋼能否持久地工作在高溫下主要確保條件。

金屬高溫強度是指金屬材料在高溫下對機械載荷作用抗力，即高溫下金屬材料抵抗塑性變形和破壞能力。第52頁耐磨鋼耐磨鋼：耐磨鋼主要是指在強烈沖擊載荷作用下發(fā)生硬化高錳鋼成份：高錳鋼碳質(zhì)量分數(shù)在(0．09％～1．5％)C之間，錳質(zhì)量分數(shù)為(11％一14％)Mn，鋼號表示為Mnl3。熱處理：1000℃～1100℃，保溫，水冷→A，硬度低，韌性高。性能：工件在工作中受到?jīng)_擊變形時，表層產(chǎn)生加工硬化，及M轉(zhuǎn)變，硬度顯著提升，心部保持高韌性。用途：履帶、鐵道岔道小結(jié)第53頁要求掌握：1.合金鋼編號方法，會辯認各種鋼號；2.合金結(jié)構(gòu)鋼成份，熱處理及組織，性能及用途。6.工具鋼性能，成份，熱處理目標(biāo)和方法，組織；第54頁第三章6----24三、分支程序與循環(huán)程序設(shè)計休息一下，鞏固所學(xué)知識第55頁學(xué)習(xí)情境3熟悉鑄鐵 【情境導(dǎo)航】 鑄鐵優(yōu)點 鑄鐵分類 鑄鐵石墨化 慣用鑄鐵 合金鑄鐵第56頁本章提要：介紹鑄鐵特點、分類、編號，以及碳在鑄鐵中存在形式，鑄鐵石墨化過程；常見鑄鐵成份、組織、性能以及對應(yīng)熱處理特點簡明介紹特殊性能鑄鐵第57頁§一

鑄鐵概述§二慣用鑄鐵主要內(nèi)容第58頁一、鑄鐵特點及分類1.成份

C﹥2.11%wt鐵碳合金稱為鑄鐵，特點是含有較高C和Si，同時也含有一定Mn、P、S等雜質(zhì)元素。3.性能缺點：強度、塑性及韌性較差，不能鑄造優(yōu)點：含有良好鑄造性，含有高減摩性、切削加工性和低缺口敏感性2.組織鑄鐵中C、Si含量較高，C大部分、甚至全部以游離狀態(tài)石墨（G）形式存在。第59頁4.分類白口鑄鐵滲碳體，萊氏體組織灰口鑄鐵石墨麻口鑄鐵滲碳體+石墨

普通灰口鑄鐵

G呈片狀；

孕育鑄鐵

G呈細片狀；

可鍛鑄鐵

G呈團絮狀

蠕墨鑄鐵

G呈蠕蟲狀；

球墨鑄鐵

G呈球狀。1）依據(jù)C存在形式，能夠?qū)㈣T鐵分為：2）依據(jù)石墨形態(tài)，灰口鑄鐵能夠分為：第60頁二、鑄鐵石墨化1.Fe-G相圖§7.1概述虛線為穩(wěn)定Fe-G平衡相圖，實線為亞穩(wěn)定Fe-Fe3C平衡相圖；不一樣結(jié)晶過程能夠分別按照這兩種相圖結(jié)晶

Fe3C是亞穩(wěn)相，在長時間加熱條件下，會分解成Fe和石墨第61頁2.鑄鐵石墨化過程G結(jié)晶：過共晶成份L→L+GI共晶轉(zhuǎn)變L4.26→A2.08+G（共晶）(1154℃)G析出：A→A+GII(1154～738℃)共析轉(zhuǎn)變A0.68→F+G（共析）(738℃)F→GⅢ（738

℃以下）第62頁2)冷卻速度遲緩冷卻有利于石墨化進行。鑄鐵壁厚、化學(xué)成份與鑄鐵組織關(guān)系

3.影響鑄鐵石墨化原因1)化學(xué)成份

合金元素能夠分為促進石墨化元素（C、Si）和妨礙石墨化元素（S、Mn、Cr、W、V、Mo）第63頁三、鑄鐵性能1.力學(xué)性能強度、塑韌性比鋼低:G強度、韌性極低，減小鋼基體有效截面，并引發(fā)應(yīng)力集中。

耐磨性好:

石墨有利于潤滑、儲油。2.其它性能

缺口敏感性低：表面粗糙對疲勞極限影響不顯著消震性好：鋼十倍，G組織松軟鑄造性好：靠近共晶成份、熔點低、流動性好、凝固收縮小。切削加工性好：

G使切屑易斷，還可潤滑刀具。第64頁一、灰口鑄鐵1.灰口鑄鐵牌號、成份與組織1)牌號：新標(biāo)準GB5612-85，HT（灰鐵）+三位數(shù)字（最低σ-）。其中，HT100為F基，HT150為F+P基，HT200-250為P基，HT250-350為孕育鑄鐵。2)成份：2.5-3.6%C，1.1-2.5%Si，0.6-1.2%Mn及少許S和P。3)組織：G呈片狀，按基體分為F、F+P及P灰口鑄鐵，分別適合用于低、中、較高負荷，圖7-4?！?00F+P基體+片狀GF基體+片狀GP基體+片狀G第6