常用金属材料(碳钢、铸铁).ppt
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1、第三章:常用金属材料第三章:常用金属材料Content 1、碳素钢碳素钢 2、铸铁、铸铁 3、合金钢、合金钢 4、有色金属及其合金、有色金属及其合金Request 1、掌握各种材料的分类、编号、性能,掌握各种材料的分类、编号、性能,2、了解各种材料的用途、了解各种材料的用途 第一节:第一节:carbon steels碳钢:含碳量为碳钢:含碳量为0.02182.11%的铁碳合金的铁碳合金硫硫-有害的杂质元素有害的杂质元素(低熔点(低熔点(985 C)共晶体共晶体(FeS+Fe)),分布在分布在A晶界上。当钢加热到晶界上。当钢加热到1200 C热加工时,这些共晶体已经熔化,于是导致加工件沿热加工时
2、,这些共晶体已经熔化,于是导致加工件沿晶界开裂而形成所谓的晶界开裂而形成所谓的“热脆热脆”现象现象;降低焊接性。降低焊接性。一、杂质元素对钢性能的影响一、杂质元素对钢性能的影响锰锰-有有益益的的杂杂质质元元素素(溶溶于于铁铁素素体体起起固固溶溶强强化化作作用用;溶溶入入Fe3C中中形形成成合合金金渗渗碳碳体体;同同硫硫生生成成MnS,消消除除硫硫在在钢钢中中的的有有害害影影响响。含含量量一一般般为为0.25%0.8%。硅硅-有有益益元元素素(溶溶入入F使使钢钢的的强强度度、弹弹性性提提高高。硅硅的的含含量量一一般不超过般不超过0.4%,并不明显降低钢的塑性和韧性。),并不明显降低钢的塑性和韧性
3、。)磷磷-有害元素有害元素(少量的磷在钢中全部溶入(少量的磷在钢中全部溶入F中,起强烈的固中,起强烈的固溶强化作用,使强度、硬度显著提高,塑、韧性急剧降低,溶强化作用,使强度、硬度显著提高,塑、韧性急剧降低,特别在低温时,使钢的冲击韧性明显下降,这种现象称为特别在低温时,使钢的冲击韧性明显下降,这种现象称为“冷脆冷脆”。含磷量较高时,使钢的焊接性能变坏。含磷量较高时,使钢的焊接性能变坏 氢氢-有害元素(有害元素(氢溶入钢中使钢的塑性、韧性降低,氢溶入钢中使钢的塑性、韧性降低,引起引起“氢脆氢脆”及白点)及白点)氮氮和和氧氧-有有害害元元素素(氮氮使使钢钢的的强强度度、硬硬度度提提高高,塑塑性性
4、、韧韧性性降降低低而而脆脆性性增增大大,因因而而含含氮氮量量过过高高对对钢钢有有害害。氧氧使使钢钢的的强强度度和和塑塑性性降降低低,特特别别是是以以氧氧化化物物夹夹杂杂的的形形式式(如如FeO、SiO2)存在时,会大大降低钢的疲劳强度,增加钢的热脆性)存在时,会大大降低钢的疲劳强度,增加钢的热脆性)锰硅锰硅有益元素有益元素 硫硫磷氢氧磷氢氧氮氮有害元素有害元素二、碳钢的分类二、碳钢的分类碳素结构钢:碳素结构钢:S 0.035%0.05%P 0.035%0.045%优质碳素结构钢优质碳素结构钢:S 0.035%P 0.035%高级优质碳素结构钢:高级优质碳素结构钢:S 0.02%P 0.03%3
5、、按质量分:、按质量分:碳素结构钢:机械零件及金属构件碳素结构钢:机械零件及金属构件碳素工具钢:各种工具碳素工具钢:各种工具2、按用途分:按用途分:低碳钢(低碳钢(C 0.25%)中碳钢(中碳钢(C=0.25%0.55%)高碳钢(高碳钢(C 0.55%)1、按含碳量分:、按含碳量分:4、按脱氧程度分:、按脱氧程度分:沸腾钢(沸腾钢(F)镇静钢(镇静钢(Z)半镇静钢(半镇静钢(b)三、碳钢的编号、性质和用途三、碳钢的编号、性质和用途1、碳素结构钢、碳素结构钢carbon structural steels(5类类20种)种)编号:编号:Q质量等级质量等级脱氧程度脱氧程度用途:金属构件、型钢、垫片
6、、铆钉、普通用途:金属构件、型钢、垫片、铆钉、普通 小零件小零件2、优质碳素结构钢、优质碳素结构钢编号:编号:平均含碳量的万分数平均含碳量的万分数较高含锰量钢较高含锰量钢Q 235A F20、4560Mn、65Mn较高含锰量较高含锰量:C 0.6%时时,0.71.0%Mn C0.6%时时,0.9 1.2%Mn低碳钢(低碳钢(10、15、20、25)性能:强度、硬度较低,塑性、韧性好,焊接性好性能:强度、硬度较低,塑性、韧性好,焊接性好 用途:金属构件、型钢、钢板、钢管等用途:金属构件、型钢、钢板、钢管等 电厂中用于电厂中用于500C以下受热面管子以下受热面管子,如水冷壁如水冷壁中碳钢(中碳钢(
7、35、40、45、50)性能:良好的综合机械性能性能:良好的综合机械性能 用途:重要机械零件,如轴、齿轮、螺栓用途:重要机械零件,如轴、齿轮、螺栓 高碳钢(高碳钢(60、65、65Mn)性能:高强度、高弹性性能:高强度、高弹性 用途:弹簧、高强度零件用途:弹簧、高强度零件3、碳素工具钢、碳素工具钢carbon tool steels编号:编号:T 或或T 用途:各种量具、刃具、磨具用途:各种量具、刃具、磨具含碳量为含碳量为0.65 1.3%平均含碳量的千分数平均含碳量的千分数T8、T10、T10A高级优质钢高级优质钢性能:硬度高、耐磨性好性能:硬度高、耐磨性好3、碳素铸钢、碳素铸钢carbon
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