常用金屬材料碳鋼鑄鐵ppt課件

1、第三章：常用金屬資料第三章：常用金屬資料Content 1、碳素鋼、碳素鋼 2、鑄鐵、鑄鐵 3、合金鋼、合金鋼 4、有色金屬及其合金、有色金屬及其合金Request 1、掌握各種資料的分類、編號(hào)、性能，、掌握各種資料的分類、編號(hào)、性能， 2、了解各種資料的用途、了解各種資料的用途 第一節(jié)：第一節(jié)：carbon steels碳鋼：含碳量為碳鋼：含碳量為0.02182.11%的鐵碳合金的鐵碳合金硫硫-有害的雜質(zhì)元素有害的雜質(zhì)元素(低熔點(diǎn)低熔點(diǎn)985C共晶共晶體體FeS+Fe)，分布在，分布在A晶界上。當(dāng)鋼加熱晶界上。當(dāng)鋼加熱到到1200C熱加工時(shí)，這些共晶體曾經(jīng)熔化，熱加工時(shí)，這些共晶體曾經(jīng)熔化，

2、于是導(dǎo)致加工件沿晶界開(kāi)裂而構(gòu)成所謂的于是導(dǎo)致加工件沿晶界開(kāi)裂而構(gòu)成所謂的“熱熱脆景象脆景象;降低焊接性。降低焊接性。 一、雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響一、雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響錳錳-有益的雜質(zhì)元素溶于鐵素體起固溶強(qiáng)化有益的雜質(zhì)元素溶于鐵素體起固溶強(qiáng)化作用；溶入作用；溶入Fe3C中構(gòu)成合金滲碳體；同硫生成中構(gòu)成合金滲碳體；同硫生成MnS，消除硫在鋼中的有害影響。含量普通為，消除硫在鋼中的有害影響。含量普通為0.25% 0.8%。硅硅-有益元素溶入有益元素溶入F使鋼的強(qiáng)度、彈性提高。硅的含量普使鋼的強(qiáng)度、彈性提高。硅的含量普通不超越通不超越0.4%，并不明顯降低鋼的塑性和韌性。，并不明顯降低鋼的塑性和韌

3、性。磷磷-有害元素少量的磷在鋼中全部溶入有害元素少量的磷在鋼中全部溶入F中，起劇烈的固中，起劇烈的固溶強(qiáng)化作用，使強(qiáng)度、硬度顯著提高，塑、韌性急劇降低，溶強(qiáng)化作用，使強(qiáng)度、硬度顯著提高，塑、韌性急劇降低，特別在低溫時(shí)，使鋼的沖擊韌性明顯下降，這種景象稱為特別在低溫時(shí)，使鋼的沖擊韌性明顯下降，這種景象稱為“冷脆。含磷量較高時(shí)，使鋼的焊接性能變壞冷脆。含磷量較高時(shí)，使鋼的焊接性能變壞 氫氫-有害元素氫溶入鋼中使鋼的塑性、韌性降低，有害元素氫溶入鋼中使鋼的塑性、韌性降低，引起引起“氫脆及白點(diǎn)氫脆及白點(diǎn) 氮和氧氮和氧-有害元素氮使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性有害元素氮使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性

4、降低而脆性增大，因此含氮量過(guò)高對(duì)鋼有害。氧使鋼的強(qiáng)度降低而脆性增大，因此含氮量過(guò)高對(duì)鋼有害。氧使鋼的強(qiáng)度和塑性降低，特別是以氧化物夾雜的方式如和塑性降低，特別是以氧化物夾雜的方式如FeO、SiO2存在時(shí)，會(huì)大大降低鋼的疲勞強(qiáng)度，添加鋼的熱脆性存在時(shí)，會(huì)大大降低鋼的疲勞強(qiáng)度，添加鋼的熱脆性錳硅錳硅有益元素有益元素 硫磷氫氧氮硫磷氫氧氮有害元素有害元素二、碳鋼的分類二、碳鋼的分類碳素構(gòu)造鋼：碳素構(gòu)造鋼：S0.035%0.05% P0.035%0.045%優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼:S 0.035% P 0.035%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼：高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼：S 0.02% P 0.03%3、按質(zhì)量分

5、：、按質(zhì)量分：碳素構(gòu)造鋼：機(jī)械零件及金屬構(gòu)件碳素構(gòu)造鋼：機(jī)械零件及金屬構(gòu)件碳素工具鋼：各種工具碳素工具鋼：各種工具2、按用途分：、按用途分：低碳鋼低碳鋼C0.25%中碳鋼中碳鋼C=0.25%0.55%高碳鋼高碳鋼C0.55%1、按含碳量分：、按含碳量分：4、按脫氧程度分：、按脫氧程度分： 沸騰鋼沸騰鋼F鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b三、碳鋼的編號(hào)、性質(zhì)和用途三、碳鋼的編號(hào)、性質(zhì)和用途1、碳素構(gòu)造鋼、碳素構(gòu)造鋼carbon structural steels5類類20種種編號(hào)：編號(hào)：Q質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)脫氧程度脫氧程度用途：金屬構(gòu)件、型鋼、墊片、鉚釘、普通用途：金屬構(gòu)件、型鋼、墊片、鉚釘、普通

6、小零件小零件2、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼編號(hào)：編號(hào)：平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)較高含錳量鋼較高含錳量鋼Q 235A F20、4560Mn 、65Mn較高含錳量較高含錳量: C 0.6%時(shí)時(shí),0.71.0%Mn C0.6%時(shí)時(shí),0.9 1.2%Mn低碳鋼低碳鋼10、15、20、25 性能：強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性好，焊接性好性能：強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性好，焊接性好 用途：金屬構(gòu)件、型鋼、鋼板、鋼管等用途：金屬構(gòu)件、型鋼、鋼板、鋼管等 電廠中用于電廠中用于500C以下受熱面管子以下受熱面管子,如水冷壁如水冷壁中碳鋼中碳鋼35、40、45、50 性能：良好的綜合機(jī)械性能性能：良

7、好的綜合機(jī)械性能 用途：重要機(jī)械零件，如軸、齒輪、螺栓用途：重要機(jī)械零件，如軸、齒輪、螺栓 高碳鋼高碳鋼60、65、65Mn 性能：高強(qiáng)度、高彈性性能：高強(qiáng)度、高彈性 用途：彈簧、高強(qiáng)度零件用途：彈簧、高強(qiáng)度零件3、碳素工具鋼、碳素工具鋼carbon tool steels編號(hào)：編號(hào)：T 或或T 用途：各種量具、刃具、磨具用途：各種量具、刃具、磨具含碳量為含碳量為0.65 1.3% 平均含碳量的千分?jǐn)?shù)平均含碳量的千分?jǐn)?shù)T8、T10、T10A高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼性能：硬度高、耐磨性好性能：硬度高、耐磨性好3、碳素鑄鋼、碳素鑄鋼carbon cast steels編號(hào)：編號(hào)： 鑄造碳鋼：鑄造碳鋼：

8、ZG 工程用鑄鋼：工程用鑄鋼：ZG 鑄鋼件：將鋼水直接鑄成零件毛坯后，不再進(jìn)鑄鋼件：將鋼水直接鑄成零件毛坯后，不再進(jìn) 行鍛壓加工的鋼件行鍛壓加工的鋼件鑄鋼：制造鑄鋼件的鋼鑄鋼：制造鑄鋼件的鋼平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度MpaZG25 ZG 230-450性能性能:一定強(qiáng)度、良好塑、韌性、焊接性、鑄造性一定強(qiáng)度、良好塑、韌性、焊接性、鑄造性用途：用途：400-450C以下鑄件，如汽缸、隔板、蒸汽以下鑄件，如汽缸、隔板、蒸汽 室、噴嘴室、軸承蓋室、噴嘴室、軸承蓋含碳量為含碳量為0.15 0.55% 成分：成分：2.5-4%C,Si,S,P,Mn 組織：碳以組

9、織：碳以Fe3C及及C方式存在方式存在 性能：性能：1強(qiáng)度、塑性、韌性低強(qiáng)度、塑性、韌性低 2良好的減振性、減摩性、切削加工性良好的減振性、減摩性、切削加工性 鑄造性，低的缺口敏感性鑄造性，低的缺口敏感性第五節(jié)：鑄第五節(jié)：鑄 鐵鐵cast iron工業(yè)鑄鐵工業(yè)鑄鐵鑄鐵：含碳量大于鑄鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金一、鑄鐵的分類一、鑄鐵的分類1、白口鑄鐵碳以、白口鑄鐵碳以Fe3C存在存在2、灰口鑄鐵、灰口鑄鐵gray cast iron 片狀石墨片狀石墨 4、球墨鑄鐵、球墨鑄鐵nodular graphite iron球狀石墨球狀石墨3、可鍛鑄鐵、可鍛鑄鐵malleable cast

10、 iron團(tuán)絮狀石墨團(tuán)絮狀石墨 2)在一定條件下，由液態(tài)和固態(tài)鑄鐵中在一定條件下，由液態(tài)和固態(tài)鑄鐵中 直接直接 析出石墨析出石墨 二、鑄鐵的石墨化二、鑄鐵的石墨化方式方式1Fe3CFe+C溫度C%FeFe3CLAL+AL+ Fe3CA+ Fe3CF+ Fe3CF+AFADECFPSKGQ 1成分：成分：C、Si、Al、Cu、Ni促進(jìn)石墨化促進(jìn)石墨化 S、Mn、Cr、Mo、W阻止石墨化阻止石墨化 2冷卻速度：冷速越慢，越有利于石墨化冷卻速度：冷速越慢，越有利于石墨化影響石墨化的要素影響石墨化的要素三、灰口鑄鐵三、灰口鑄鐵 性能：抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、韌性低，硬性能：抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、

11、韌性低，硬 度、抗壓強(qiáng)度取決于基體組織度、抗壓強(qiáng)度取決于基體組織牌號(hào)：牌號(hào)：HT用途：不受沖擊、承壓、減振零件，用途：不受沖擊、承壓、減振零件， 如機(jī)身、機(jī)座、泵體、閥門如機(jī)身、機(jī)座、泵體、閥門 汽缸套汽缸套組織：組織：F+G,P+G,F+P+G抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度HT200 組織：組織：F+G,P+G, G呈團(tuán)絮狀呈團(tuán)絮狀四、可鍛鑄鐵四、可鍛鑄鐵性能：強(qiáng)度、塑性、韌性高于灰口鑄鐵性能：強(qiáng)度、塑性、韌性高于灰口鑄鐵牌號(hào)：牌號(hào)：KTB (白心可鍛鑄鐵白心可鍛鑄鐵 KTH黑心鐵素體可鍛鑄黑心鐵素體可鍛鑄鐵鐵 KTZ 黑心珠光體可鍛鑄黑心珠光體可鍛鑄鐵鐵用途：外形復(fù)雜、受動(dòng)載荷作用，用途：外形復(fù)雜、受動(dòng)

12、載荷作用， 要求強(qiáng)度、塑韌性較高鑄要求強(qiáng)度、塑韌性較高鑄 件，如連桿、低中壓閥門、件，如連桿、低中壓閥門、 管接頭管接頭b(%)組織：組織：F+G,P+G,F+P+G,B下下+G五、球墨鑄鐵五、球墨鑄鐵 性能：強(qiáng)度高于其他鑄鐵，塑性、性能：強(qiáng)度高于其他鑄鐵，塑性、 韌性高于灰口鑄鐵，屈強(qiáng)比高韌性高于灰口鑄鐵，屈強(qiáng)比高牌號(hào)：牌號(hào)：QT 用途：用于要求強(qiáng)度較高、受沖擊、耐磨損的重用途：用于要求強(qiáng)度較高、受沖擊、耐磨損的重 要零件，如后汽缸、后幾級(jí)隔板、磨煤機(jī)要零件，如后汽缸、后幾級(jí)隔板、磨煤機(jī) 襯板襯板b(%)六、合金鑄鐵六、合金鑄鐵alloy cast iron耐熱鑄鐵的編號(hào)：耐熱鑄鐵的編號(hào)：R

13、T+元素符號(hào)元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字 RQT+元素符號(hào)元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字用途：鍋爐受熱面吊架、噴嘴、煙道擋板用途：鍋爐受熱面吊架、噴嘴、煙道擋板1、耐熱鑄鐵、耐熱鑄鐵heat-resistant cast iron-鉻、硅、鋁鉻、硅、鋁鑄鐵的耐熱性：在高溫下抗氧化、抗生長(zhǎng)并堅(jiān)持較鑄鐵的耐熱性：在高溫下抗氧化、抗生長(zhǎng)并堅(jiān)持較 高的強(qiáng)度、硬度及抗蠕變的才干高的強(qiáng)度、硬度及抗蠕變的才干鑄鐵的生長(zhǎng)：鑄鐵在鑄鐵的生長(zhǎng)：鑄鐵在400C以上，特別是經(jīng)反復(fù)以上，特別是經(jīng)反復(fù) 加熱，體積逐漸增大的景象加熱，體積逐漸增大的景象RTCr16(900 C)RQTAL22(1100 C) 3中錳球墨鑄鐵：在球墨鑄鐵中參與錳中錳球墨鑄鐵：在球墨鑄鐵中參與錳59.5% 含硅含硅3.35%得到的球墨鑄鐵得到的球墨鑄鐵 用于球磨機(jī)的襯板、鋼球、煤粉機(jī)錘頭用于球磨機(jī)的襯板、鋼球、煤粉機(jī)錘頭 1冷硬鑄鐵：在砂型中