碳素鋼課件44

1、碳素鋼機(jī)械組：李忠梅 一：課題：碳素鋼 二：課型：新課 三：教學(xué)目的與要求 1、 掌握優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、分類、性能及用途； 2、 掌握碳素工具鋼、鑄造鋼的牌號、分類、性能及用途 四：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、鑄鋼的牌號及用途是教學(xué)重點(diǎn)，亦是教學(xué)難點(diǎn)。 五：預(yù)計學(xué)時：1學(xué)時 六：教學(xué)過程：思考：這兩件同學(xué)們天天見到的廚具材料有什么不同？思考：在機(jī)械加思考：在機(jī)械加工專業(yè)領(lǐng)域，如工專業(yè)領(lǐng)域，如何區(qū)分鐵和鋼？何區(qū)分鐵和鋼？復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問： 1、什么是鐵？、什么是鐵？ 2、什么是鋼？、什么是鋼？鋼：含碳量小于2.11%的鐵碳合金。鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金。 新課導(dǎo)

2、入：新課導(dǎo)入：一直以來，有一種材料冶煉簡便，加工容易，價格便宜，而且在一般情況下能滿足使用性能的要求，被廣泛使用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，是應(yīng)用最多的工程金屬材料。這就是碳鋼。 前蘇聯(lián)作家尼古拉奧斯特洛夫斯基的小說。主人公保爾柯察金作為蘇聯(lián)第一代革命青年不怕困難、艱苦奮斗、勇于勝利的大無畏精神，鼓舞了一代又一代有志青年去實現(xiàn)自己的理想。 那在我們機(jī)械加工行業(yè)，鋼鐵又是怎么煉成的呢？ 這是我國現(xiàn)代煉鐵，煉鋼的設(shè)備。 那不管是以前，還是現(xiàn)代，我們煉鐵的原料都是：鐵礦石 焦炭 石灰石 高溫 Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2； 在初中化學(xué)里面，大家學(xué)到了，地殼中含量最多的就是氧，其次是硅，鋁，鐵，還有磷硫

3、等物質(zhì)。如圖：所以碳鋼的成分：主要元素：鐵（主要元素：鐵（Fe）、碳（）、碳（C）常存雜質(zhì)：實際使用的碳鋼，含有少量常存雜質(zhì)：實際使用的碳鋼，含有少量錳（錳（Mn）、硅（）、硅（Si）、硫（）、硫（S）、磷）、磷（P）、氫（）、氫（H）等非特意加入的雜質(zhì)）等非特意加入的雜質(zhì)元素。元素。鋼中常存雜質(zhì)元素一、鋼中常存元素及其對性能的影響一、鋼中常存元素及其對性能的影響錳（Mn）的作用有益作用有益作用有害影響有害影響來源：煉鋼時加入的脫氧劑煉鋼時加入的脫氧劑（有益元素）（有益元素）能與能與硫硫（S S）化合形化合形成成硫化錳硫化錳（MnSMnS），），F(xiàn)eS+Mn=Fe+MnSFeS+Mn=Fe+M

4、nS，減，減輕輕硫硫（S S）的有害影的有害影響；少量能溶入響；少量能溶入鐵素鐵素體體（F F） 中起固溶強(qiáng)中起固溶強(qiáng)化作用?；饔?。含量過高會造含量過高會造成鋼的塑性下成鋼的塑性下降。一般不要降。一般不要超過超過0.80.8.硅（Si）的作用有益作用有益作用有害影響有害影響來源：煉鋼時加入的脫氧劑煉鋼時加入的脫氧劑（有益元素）（有益元素）能消除能消除氧化鐵氧化鐵夾雜對夾雜對鋼的不良響鋼的不良響2 2FeO+Si=2Fe+SiO2少量能溶入少量能溶入鐵素體鐵素體（F F）中起固溶強(qiáng)化）中起固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度、作用，提高鋼的強(qiáng)度、硬度及彈性。硬度及彈性。過多會造成塑性過多會造成塑性下降，

5、沖擊性能下降，沖擊性能變差。含量一般變差。含量一般不超過不超過0.4.磷（P）的作用有益作用有益作用有害影響有害影響來源：煉鋼原料和燃料。（有害元素有害元素）少量能溶入少量能溶入鐵素鐵素體體（F F）中，使）中，使強(qiáng)度、硬度顯著強(qiáng)度、硬度顯著提高。提高。引起鋼的塑性和引起鋼的塑性和韌性急劇下降，韌性急劇下降，尤其在低溫時脆尤其在低溫時脆性更大，這種現(xiàn)性更大，這種現(xiàn)象稱為象稱為冷脆性。冷脆性。含量含量0.045硫（S）來源：煉鋼原料和燃料。（有害元素有害元素）有害影響在鋼中形成在鋼中形成FeS , FeSFeS , FeS與與FeFe形成低熔形成低熔點(diǎn)（點(diǎn)（985985）共晶體）共晶體 分布在晶

6、界上，分布在晶界上，使得對鋼進(jìn)行熱加工時容易脆化開裂，使得對鋼進(jìn)行熱加工時容易脆化開裂，這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為熱脆性。含量熱脆性。含量0.05氫（H）來源：煉鋼原料和燃料。（有害元素有害元素）有害影響 造成氫脆、白點(diǎn)等缺陷按鋼的含碳量分類C0.60%C=0.25% 0.60%低碳鋼低碳鋼 高碳鋼高碳鋼中碳鋼中碳鋼C0.25%C代表含碳量，含碳量越高硬度越高，塑性越差。按鋼的質(zhì)量分類S0.025%P0.025%S0.035%P0.035%普通鋼普通鋼 高級優(yōu)高級優(yōu)質(zhì)鋼質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼S0.050%P0.045%S代表含硫量，P代表含磷量。按鋼的用途分類結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼工具鋼工具鋼制造各種刀具，模具

7、，量具機(jī)械零件，工程結(jié)構(gòu)件，建筑結(jié)構(gòu)件剛才我們講到了，地殼中含量最多的就是氧元素，在高溫高壓下，它變成一個個氧分子。也就是形成了氧氣。1、鋼在冶煉后期不加脫氧劑（如硅、鋁等），澆注時鋼液在鋼錠模內(nèi)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象（氣體逸出）。2、通常注成上大下小帶保溫帽的錠型，澆注時鋼液鎮(zhèn)靜不沸騰。3、澆注時有沸騰現(xiàn)象，但較沸騰鋼弱。那第三個分類方法就是按照脫氧的方法分，也就是在鋼水在澆注過程中所產(chǎn)生的現(xiàn)象。即：按冶煉時的脫氧程度不同分類脫氧程度脫氧程度完全的鋼完全的鋼Z脫氧程度介脫氧程度介于沸騰鋼和于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間鎮(zhèn)靜鋼之間的鋼的鋼b沸騰鋼沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜半鎮(zhèn)靜鋼鋼脫氧程度不脫氧程度不完全的鋼完全的鋼F雜質(zhì)元素總結(jié)MnPH 總結(jié)總結(jié)SiS元素有益與有害是相對的：硅錳雖有元素有益與有害是相對的：硅錳雖有益，但也不是多多益善；硫磷雖有害，益，但也不是多多益善；硫磷雖有害，但煉鐵過程中又不可避免其存在，因但煉鐵過程中又不可避免其存在，因此應(yīng)嚴(yán)格控制其含量此應(yīng)嚴(yán)格控制其含量二、碳素鋼的分類按含碳按含碳量量按質(zhì)量按質(zhì)量按用途按用途按脫氧按脫氧程度程度低碳鋼低