材料成型概论材料成型的基础.pptx
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1、产品标准和技术条件产品标准和技术条件1.1.对产品的品种规格、化学成分、表面质量以及组织性能等方面的要求通称为:对产品的品种规格、化学成分、表面质量以及组织性能等方面的要求通称为:产产品的标准品的标准。2.2.由于产品的使用条件不同,用户对产品的技术要求也是不同的。由于产品的使用条件不同,用户对产品的技术要求也是不同的。3.3.生产者按产品的产品标准组织生产。生产者按产品的产品标准组织生产。金属压力加工产品标准和技术要求金属压力加工产品标准和技术要求是产品检查、验收的统一衡量尺度,是企业之间订货、签订合同的唯一依据第1页/共74页 按适用范围分为:国家标准、部颁标准、企业标准。按适用范围分为:
2、国家标准、部颁标准、企业标准。指对全国经济、技术发展有重大意义而必须指对全国经济、技术发展有重大意义而必须 在在全国范围内全国范围内统一的标准,用代号统一的标准,用代号“GBGB”表示。表示。指国家标准中暂时未包括的产品标准和其他指国家标准中暂时未包括的产品标准和其他 技术规定,或只用于技术规定,或只用于本专业范围内本专业范围内的标准。的标准。指在尚无国家标准和部颁标准的情况下由指在尚无国家标准和部颁标准的情况下由企企 业制定业制定的标准。的标准。金属压力加工产品标准和技术要求金属压力加工产品标准和技术要求 国家标准国家标准 部颁标准部颁标准 企业标准企业标准第2页/共74页 内容包括:内容包
3、括:1 1 规格标准规格标准规定了钢材形状和尺寸精度方面的要规定了钢材形状和尺寸精度方面的要求求2 2 技术条件技术条件规定了品种规格、表面质量、钢材性规定了品种规格、表面质量、钢材性能、组织结构及化学成分要求等。能、组织结构及化学成分要求等。表面质量表面质量:表面缺陷多少、表面平坦和光洁程度:表面缺陷多少、表面平坦和光洁程度 钢材性能钢材性能:力学性能(强度性能、塑性韧性等)、:力学性能(强度性能、塑性韧性等)、工艺性能(弯曲、冲压、焊接性能等)以及特殊工艺性能(弯曲、冲压、焊接性能等)以及特殊物理化学性能(磁性、抗腐蚀性能)的要求。物理化学性能(磁性、抗腐蚀性能)的要求。金属压力加工产品标
4、准和技术要求金属压力加工产品标准和技术要求第3页/共74页 内容包括:内容包括:3 3 验收试验标准验收试验标准验收规则、做试验时的取样部位、验收规则、做试验时的取样部位、试样形状和尺寸、试验条件和试验方法。试样形状和尺寸、试验条件和试验方法。4 4 交货标准交货标准钢材交货时的包装和标志方法,以及钢材交货时的包装和标志方法,以及资料证明书内容等。资料证明书内容等。金属压力加工产品标准和技术要求金属压力加工产品标准和技术要求第4页/共74页钢铁材料的种类及编号工程上常采用的分类方法主要有:工程上常采用的分类方法主要有:按主要性能及用途分类按主要性能及用途分类 按化学成分分类按化学成分分类 按合
5、金元素种类分类按合金元素种类分类 按质量等级分类按质量等级分类 按冶炼方法分类按冶炼方法分类 按金相组织分类按金相组织分类第5页/共74页钢铁材料的种类及编号q19911991年颁布实施的年颁布实施的GB/T15574-1999GB/T15574-1999【钢产品分钢产品分类和定义】是我国关于钢分类的最新国家标准,类和定义】是我国关于钢分类的最新国家标准,它非等效采用它非等效采用ISO 6929ISO 692919871987国际标准。国际标准。q该标准规定了三种分类方法:该标准规定了三种分类方法:按按主要性能及用途主要性能及用途分类分类按按化学成分化学成分分类分类按按质量等级质量等级分类分类
6、 第6页/共74页 1.按化学成分分类按化学成分分类 分成分成碳素钢碳素钢、合金钢合金钢 两大类两大类 化学元素化学元素碳素钢又按含碳量分为三类碳素钢又按含碳量分为三类:低碳钢(质量分数低碳钢(质量分数W WC C 0.250.25)中碳钢(中碳钢(W WC C0.250.250.600.60)高碳钢(高碳钢(0.600.60 W WC C 2.11 2.11)具具有有较较好好的的力力学学性性能能和和工工艺艺性性能能,产产量量大大价价格较低,在机械工程上应用最广泛。格较低,在机械工程上应用最广泛。第7页/共74页 1.钢材按化学成分分类钢材按化学成分分类合金钢按合金元素总含量分为三类合金钢按合
7、金元素总含量分为三类:低合金钢(低合金钢(W WM M5 5)中合金钢(中合金钢(W WM M5 51010)高合金钢(高合金钢(W WM M1010)为为了了改改善善和和提提高高钢钢的的性性能能或或得得到到某某些些特特殊殊性性能能在在碳碳钢钢基基础础上上特特意意加加入入某某些些合合金金元元素素而而得得到到的的钢钢种种。比比碳碳钢钢具具有有更更优优良良的的特特性性,用用量量逐逐年年增大。增大。第8页/共74页钢钢 类类碳碳 素素 钢钢合合 金金 钢钢P PS SP PS S普通质量钢普通质量钢0.0450.0450.0450.0450.0450.0450.0450.045优优 质质 钢钢0.0
8、350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.035高级优质钢高级优质钢0.0300.0300.0300.0300.0250.0250.0250.025特级优质钢特级优质钢0.0250.0250.0200.0200.0250.0250.0150.015 2.2.钢材按质量分类钢材按质量分类 钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。分为分为普通质量钢普通质量钢、优质钢优质钢、高级优质钢高级优质钢和和特级优质特级优质钢钢.根据现行标准,各质量等级钢的磷、硫含量如下:根据现行标准,各质量等级钢的磷、硫含量如下:第9页/共74页3.钢材按用途分类钢材按
9、用途分类 工程用钢工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆建筑、桥梁、船舶、车辆渗渗 碳碳 钢钢调调 质质 钢钢弹弹 簧簧 钢钢滚动轴承钢滚动轴承钢耐耐 磨磨 钢钢机械用钢机械用钢结结 构构 钢钢刃具钢刃具钢模具钢模具钢量具钢量具钢工工 具具 钢钢不锈钢不锈钢耐热钢耐热钢耐磨钢耐磨钢特特 殊殊 性性能能 钢钢挤压模具挤压模具第10页/共74页结构钢结构钢工程结构钢、机械结构钢工程结构钢、机械结构钢工工程程结结构构钢钢:大大多多规规定定了了钢钢的的最最最最低低低低抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度、最最最最低低低低屈屈屈屈服服服服强强强强度度度度,使使钢钢具具有有一一定定的的综综合合力力学学性性能能,保保
10、证证材材料料设计和使用中结构部件的最低安全要求。设计和使用中结构部件的最低安全要求。工程结构钢分为:工程结构钢分为:1.1.通通用用工工程程结结构构钢钢碳碳素素结结构构钢钢、低低合合金金高高强强度度结结构构钢钢 2.2.专专用用工工程程结结构构钢钢压压力力容容器器用用钢钢、锅锅炉炉用用钢钢、桥桥梁梁用用钢钢;焊焊接接用用钢钢、汽汽车车大大梁梁用用钢钢;地地质质钻钻探探钢钢管管用用钢、钢轨、铆螺钢;船用钢、管线钢、锚链钢等。钢、钢轨、铆螺钢;船用钢、管线钢、锚链钢等。第11页/共74页机械结构钢机械结构钢机机械械结结构构钢钢:就就是是适适用用于于制制造造机机器器和和机机械械零零件件的的钢。这类钢
11、通常是要经过热处理后使用。钢。这类钢通常是要经过热处理后使用。主主要要包包括括:优优质质碳碳素素结结构构钢钢、合合金金结结构构钢钢、碳碳素素弹簧钢和合金弹簧钢等弹簧钢和合金弹簧钢等。机械结构钢按热处理和加工方式分为:机械结构钢按热处理和加工方式分为:易切结构钢易切结构钢调质结构钢、调质结构钢、表面硬化结构钢、表面硬化结构钢、冷塑性成型用钢冷塑性成型用钢(渗渗碳碳钢钢、氮氮化化钢钢、表表面面高频淬火钢)高频淬火钢)(冷冷顶顶锻锻用用钢钢、冷冷挤挤压用钢)压用钢)第12页/共74页 结构钢结构钢工程结构钢、机械结构钢工程结构钢、机械结构钢第13页/共74页 工具钢工具钢刃具钢、模具钢、量具钢刃具钢
12、、模具钢、量具钢按用途分为:按用途分为:刃具钢、模具钢、量具钢刃具钢、模具钢、量具钢模具钢根据使用特性又可分为:模具钢根据使用特性又可分为:冷冷作作模模具具钢钢、热热作作模模具具钢钢、无无磁磁模模具具钢钢、塑塑料料模模具钢具钢按主要化学成分可分为:按主要化学成分可分为:碳素工具钢碳素工具钢、合金工具钢合金工具钢、高速工具钢高速工具钢第14页/共74页特殊性能钢特殊性能钢不锈钢、耐蚀钢耐热钢、耐磨不锈钢、耐蚀钢耐热钢、耐磨钢钢 不不锈锈钢钢是是在在大大气气、水水、酸酸、碱碱和和盐盐溶溶液液或或其其他他腐腐蚀蚀性性介介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称。质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称。耐耐
13、蚀蚀钢钢:在在酸酸、碱碱、盐盐等等浸浸蚀蚀性性较较强强的的介介质质中中能能抵抵抗抗腐腐蚀作用的钢叫蚀作用的钢叫耐蚀钢耐蚀钢,或称耐酸钢。,或称耐酸钢。在在空空气气中中不不易易生生锈锈的的钢钢不不一一定定耐耐酸酸、耐耐蚀蚀,而而耐耐酸酸、耐耐蚀的钢一般都有良好的不锈性。蚀的钢一般都有良好的不锈性。耐耐热热钢钢:是是在在高高温温下下具具有有较较高高的的强强度度和和良良好好的的化化学学稳稳定定性的一类合金钢的总称。性的一类合金钢的总称。耐耐磨磨钢钢:是是指指在在运运动动或或运运转转的的条条件件下下具具有有很很高高的的耐耐磨磨性性和韧性的合金钢。和韧性的合金钢。第15页/共74页钢铁材料的种类及编号q
14、我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和含量以及质量级别来编号的。含量以及质量级别来编号的。q钢铁产品牌号表示方法钢铁产品牌号表示方法 GB/T 221-2000GB/T 221-2000第16页/共74页钢铁材料的种类及编号q依据国家标准规定采用依据国家标准规定采用汉语拼音字母汉语拼音字母、化学元素化学元素符号符号和和阿拉伯数字阿拉伯数字并用的原则。并用的原则。1.1.即钢号中的化学元素采用化学元素符号表示,即钢号中的化学元素采用化学元素符号表示,如如 SiSi、MnMn、CrCr等。仅稀土元素例外,用等。仅稀土元素例外,用“RERE”表示其总含量
15、。表示其总含量。2.2.产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,采用汉产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,采用汉语拼音字母表示,见语拼音字母表示,见表表2 2-3-3和和表表2 2-4-4。3.3.钢中主要化学元素含量(钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表)采用阿拉伯数字表示。示。第17页/共74页常用钢产品的名称、用途、特性和工艺常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号方法表示符号(GB/T 221GB/T 22120002000)名称名称符号符号位置位置名称名称符号符号位置位置碳素结构钢碳素结构钢Q头头桥梁用钢桥梁用钢q尾尾低合金高强度钢低合金高强度钢Q头头锅炉用钢锅炉用钢g尾尾易切削
16、钢易切削钢Y头头焊接气瓶用钢焊接气瓶用钢HP尾尾碳素工具钢碳素工具钢T头头车辆车轴用钢车辆车轴用钢LZ头头(滚珠滚珠)轴承钢轴承钢G头头机车车轴用钢机车车轴用钢JZ头头焊接用钢焊接用钢H头头沸腾钢沸腾钢F尾尾铆螺钢铆螺钢ML头头半镇静钢半镇静钢b尾尾船用钢船用钢国际符号国际符号镇静钢镇静钢Z尾尾汽车大梁用钢汽车大梁用钢L尾尾特殊镇静钢特殊镇静钢TZ尾尾压力容器用钢压力容器用钢R尾尾质量等级质量等级A.B.C.D.E尾尾第18页/共74页碳素结构钢牌号、化学成分、力学性能及应用(碳素结构钢牌号、化学成分、力学性能及应用(GB700GB7008888)第19页/共74页低合金高强度结构钢的牌号、成
17、分、性能和用途低合金高强度结构钢的牌号、成分、性能和用途 第20页/共74页优质碳素结构钢的牌号、成分和性能优质碳素结构钢的牌号、成分和性能 第21页/共74页 1.1.碳素结构钢和低合金高强度钢碳素结构钢和低合金高强度钢 Q+Q+最低屈服强度值最低屈服强度值+质量等级符号质量等级符号+脱氧方法符号脱氧方法符号Q Q表示表示“屈服强度屈服强度”;屈服强度值单位是;屈服强度值单位是MPaMPa;质量等级符号为质量等级符号为A A、B B、C C、D D、E E。由。由A A到到E E,其,其P P、S S含量依次下降,质量提高。含量依次下降,质量提高。l脱氧方法符号脱氧方法符号:沸腾钢沸腾钢F
18、F;镇静钢;镇静钢Z Z;半镇静钢;半镇静钢b b;特殊镇静钢;特殊镇静钢TZTZ。l如碳素结构钢牌号表示为如碳素结构钢牌号表示为Q235AFQ235AF、Q235BZQ235BZ。钢钢钢钢板板板板第22页/共74页低合金高强度结构低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢,钢都是镇静钢或特殊镇静钢,其其 牌号中没有表示脱氧方法的符号。如牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345CQ345C。根据需要,低合金高强度结构钢的牌号也可以采根据需要,低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量的万分之几)用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量的万分之几)和化学元素符号,按顺序表示,如和化学
19、元素符号,按顺序表示,如16Mn16Mn。l*说明:说明:通常情况下,通常情况下,屈服强度值小屈服强度值小300MPa300MPa时为碳素结构钢,大时为碳素结构钢,大于于300MPa300MPa时为低合金时为低合金高强度钢。高强度钢。热连轧钢板热连轧钢板热连轧钢板热连轧钢板第23页/共74页 1 1)碳素结构钢)碳素结构钢(0.06%0.38%)力性要求力性要求 结构钢结构钢的牌号表示方法的牌号表示方法 为镇静钢和特殊镇静钢时,为镇静钢和特殊镇静钢时,Z Z和和TZTZ符号可以省略。符号可以省略。Q+Q+最低屈服强度值最低屈服强度值+质量等级符号质量等级符号+脱氧方法符号脱氧方法符号第24页/
20、共74页 2 2)低合金高强度结构钢)低合金高强度结构钢 结构钢结构钢的牌号表示方法的牌号表示方法 仅有仅有镇静钢镇静钢和和特殊镇静钢特殊镇静钢,所以在牌号中没有表示,所以在牌号中没有表示脱氧方法的符号。脱氧方法的符号。第25页/共74页齿齿轮轮加加工工方钢方钢 2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢 牌号用两位数字表示牌号用两位数字表示这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。如如4545钢钢平均含碳量为万分之四十五(即平均含碳量为万分之四十五(即0.45%)的优质碳素结构钢。)的优质碳素结构钢。第26页/共74页钢钢带带*说明:说明:含含MnMn量为量为0.71
21、.0%0.71.0%时,在两位数字后加元素时,在两位数字后加元素符号符号“Mn”,如,如4040Mn。l 对于沸腾钢和半对于沸腾钢和半镇静钢镇静钢,在钢号后分在钢号后分别加字母别加字母F F和和b b,如,如08F08F、10b10b。l 高级优质钢在钢高级优质钢在钢号后加字母号后加字母A A,如,如20A20A。第27页/共74页 3.3.合金结构钢和合金弹簧钢合金结构钢和合金弹簧钢两位数字(表示平均含碳量的万分之几)两位数字(表示平均含碳量的万分之几)+合金元合金元素符号素符号+该元素百分含量数字该元素百分含量数字+当合金元素的平均含量小于当合金元素的平均含量小于1.50%1.50%时,只
22、标元素符时,只标元素符号,不标含量;号,不标含量;当合金元素的平均含量为当合金元素的平均含量为1.50-2.49%1.50-2.49%、2.50-2.50-3.49%3.49%、3.50-4.49%3.50-4.49%、4.50-5.49%4.50-5.49%、时,在相时,在相应的合金元素符号后标应的合金元素符号后标2 2、3 3、4 4、5 5 等数字。等数字。如如20CrNi320CrNi3。高级优质钢高级优质钢在牌号后加字母在牌号后加字母A A,如如60Si60Si2 2MnAMnA。特级优质钢特级优质钢在牌号后加字母在牌号后加字母E E,如如30CrMnSiE30CrMnSiE。第28
23、页/共74页 3 3)优质碳素结构钢)优质碳素结构钢 (0.06%0.70%)结构钢结构钢的牌号表示方法的牌号表示方法钢号:钢号:0808、1010、1515、20208080、8585、10Mn10Mn、20Mn20Mn65Mn65Mn、70Mn70Mn用途:用途:低碳系列低碳系列垫圈、铆钉、渗碳零件、紧固件垫圈、铆钉、渗碳零件、紧固件中碳系列中碳系列轴、曲轴轴、曲轴高碳系列高碳系列弹簧、钢丝绳、工具弹簧、钢丝绳、工具第29页/共74页 4 4)合金结构钢)合金结构钢 结构钢结构钢的牌号表示方法的牌号表示方法第30页/共74页1 1)碳素工具钢)碳素工具钢(0.65%1.35%)4.工具钢的
24、牌号v 钢号钢号:T7T7、T8T8T12T12、T13T13。用途:木工工具、铣刀、锉刀、拉丝模、冲模。用途:木工工具、铣刀、锉刀、拉丝模、冲模。碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号 后加后加“A A”,如,如T12T12A A。丝丝锥锥第31页/共74页2 2)合金工具钢)合金工具钢4.工具钢的牌号铣刀铣刀铣刀铣刀*含铬量小于含铬量小于1%时,在含铬量时,在含铬量(以千分之一为单以千分之一为单位位)前加数字前加数字“0”,如,如Cr06。第32页/共74页3 3)高速工具钢)高速工具钢 高速钢高速钢不标含碳量,如不标含碳量,如W6Mo
25、5Cr4V2W6Mo5Cr4V2(含含0.85%C0.85%C).).注注:1 平均合金含量平均合金含量1.5%者,只标出元素符号,不注含量者,只标出元素符号,不注含量 2 平均合金含量为平均合金含量为1.5%2.49%,2.50%3.49%,22.5%23.49%,时相应地标注为时相应地标注为2、3、23 3 成分含量皆指质量分数成分含量皆指质量分数4.工具钢的牌号表示方法第33页/共74页不锈钢和耐热钢牌号采用合金元素符号和阿拉不锈钢和耐热钢牌号采用合金元素符号和阿拉伯数字表示。一般用一位阿拉伯数字表示平均伯数字表示。一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量含碳量(千分之几千分之几)1 Cr13
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