第四講工業(yè)用鋼詳解

第四講工業(yè)用鋼ppt課件本文檔共38頁；當前第1頁；編輯于星期二\21點30分一、鋼（含碳量小于2.11%的鐵碳合金）鋼的分類：1）以含碳量分（按碳的質量分數(shù)ωC%）低碳鋼(ωc≤0.25%)中碳鋼(0.25%≤ωc≤

0.6%)高碳鋼(0.6%<ωc≤

2.11%)2）以化學成份分（按合金成份）碳素鋼（以Fe、C成份為主）合金鋼（除Fe、C外，還有其它合金元素）本文檔共38頁；當前第2頁；編輯于星期二\21點30分3）以鋼的品質分（按有害雜質S、P含量）普通鋼（ωs≤0.05%;ωp≤0.045%）優(yōu)質鋼（ωs≤0.04%;ωp≤0.04%）高級優(yōu)質鋼（ωs≤0.03%；ωp≤0.035%）4）以鋼的用途分（按行業(yè)使用）結構鋼（建筑、機械制造用）工具鋼（工具、刀具、模具等用）特殊性能鋼（防腐蝕、高溫、導磁等場合用）

5）按冶煉時脫氧程度分沸騰鋼（不脫氧F）鎮(zhèn)靜鋼（脫氧完全Z）半鎮(zhèn)靜鋼（脫氧不完全b）本文檔共38頁；當前第3頁；編輯于星期二\21點30分介紹鋼的成份、使用特點及應用、牌號：（一）結構鋼牌號：1、普通碳素結構鋼字母Q+屈服點數(shù)值(Mpa)+質量等級。表示普碳結構鋼共分195、215、235、255、275五種。共有A,B,C,D四個級別，A級最差。如：Q235A；Q215B；本文檔共38頁；當前第4頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC=0.06～0.38%,S、P含量較高，不需熱處理。特點與應用：Q195、Q215鋼：塑性和韌度好，制造薄板、沖壓件和焊接件；Q235鋼：強度較高，制造鋼板、鋼筋、農(nóng)業(yè)機械用鋼和不重要的機械零件，拉桿、連桿和轉軸。Q255、Q275鋼：強度高，質量好制作建筑、橋梁工程上質量要求較高的焊接件。本文檔共38頁；當前第5頁；編輯于星期二\21點30分2、優(yōu)質碳素結構鋼牌號：由兩位數(shù)字組成表示碳的平均萬分含量（常用：08～85）如45（表示ωC≤0.45%的優(yōu)質碳素結構鋼）當ωMn=0.7～1.2%時，在數(shù)字后加Mn如65Mn（表示ωc=0.65%,ωMn=0.7～1.2%的優(yōu)質碳鋼）。本文檔共38頁；當前第6頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC=0.08～0.85%,S、P含量較低，通常經(jīng)熱處理后使用，以發(fā)揮其性能潛力。特點與應用：10—25鋼：有較好的塑性、韌度、焊接性和冷成型性，主要用于各種沖壓件和焊接件。30—55鋼：強度較高，有一定的塑性和韌度，經(jīng)熱處理后，用于齒輪、軸、螺栓等重要零件。65—85鋼：有較高的強度、硬度和彈性，塑性和韌性較低，常用于彈簧和耐磨零件。本文檔共38頁；當前第7頁；編輯于星期二\21點30分2、合金結構鋼牌號：數(shù)字+元素符號+數(shù)字表示碳的平均萬分含量元素平均百分含量：<1.5%不標記，表示所含合金元素的名稱如：20Cr（表示ωc=0.2%,ωCr<1.5%的合金結構鋼)如：38CrMnAl（表示ωc=0.38%,ωCr、ωMnωAl的含量均<1.5%的合金結構鋼)如：60Si2Mn（表示ωc=0.6%,ωSi=1.5～2.49%，的ωMn<1.5%的合金結構鋼)本文檔共38頁；當前第8頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC=0.1～0.7%,加入了Cr、Mn、Si、Ni、Ti、V等合金元素，熱處理后使用。特點與應用：20Cr、20MnTi、20Cr2Ni4：有較高的韌度，經(jīng)熱處理后表面硬而耐磨，用于受沖擊載荷的重要零件。40Cr、40CrMn、38CrMnAl

：有較高的綜合力學性能，用于受力復雜的重要零件。55Si2Mn、60Si2Mn：具有高屈強比，高疲勞強度，高彈性極限和韌性，用于彈簧等零件。本文檔共38頁；當前第9頁；編輯于星期二\21點30分*滾動軸承鋼

是合金結構鋼中的一類專門用鋼。牌號：字母G+合金元素+數(shù)字表示滾動軸承用鋼表示所含主要合金元素的名稱如：GCr9（表示ωCr=0.9%的滾動軸承鋼)只標出鉻元素平均千分含量，其它不標記，如：GCr15SiMn（表示ωCr=1.5%的滾動軸承鋼)成份：ωC=1～1.15%,加入了Mn、Si等合金元素，熱處理后使用。本文檔共38頁；當前第10頁；編輯于星期二\21點30分（二）工具鋼1、碳素工具鋼牌號：字母T+數(shù)字+質量級別表示工具鋼表示碳的平均千分含量（7～13）

末尾標，表示是高級優(yōu)質如T7（表示含碳量為ωC≈0.7%的碳素工具鋼）；如T10（表示含碳量為ωC≈1.0%的碳素工具鋼）；本文檔共38頁；當前第11頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC=0.65～1.35%,有少量的Si和Mn，熱處理后使用。特點與應用：T7——T13:有一定的硬度和耐磨性，但熱硬性和韌度較差，用于低速工具（如鑿子、木工具、剪刀、沖頭、絲錐、銼刀、刮刀、冷沖模具等）。2、合金工具鋼牌號：數(shù)字+元素符號+數(shù)字表示碳的平均千分含量,>1%不標記表示所含合金的名稱元素平均百分含量：<1.5%不標記，本文檔共38頁；當前第12頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC=0.3～1.7%,加入了Cr、Mn、Si、Mn、W、V等合金元素，熱處理后使用。如：9CrSi（表示含碳量為ωC≈0.9%，ωCr<1.5%的ωSi<1.5%合金工具鋼）；如：CrWMn（表示含碳量為ωC>1%，ωW<1.5%的ωMn<1.5%合金工具鋼）；如：3Cr2W8V

（表示含碳量為ωC≈0.3%，ωCr≈2%的ωW≈8%，ωV<1.5%合金工具鋼）；本文檔共38頁；當前第13頁；編輯于星期二\21點30分特點與應用：9CrSi、9Cr2：量具刃具鋼（絲錐、鉆頭、銑刀、手術刀、量規(guī)、冷沖模等）；Cr12MoV、CrWMn：冷模具鋼；5CrNiMo、4Cr5W2VSi：熱模具鋼;W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2：高熱硬性，用于刀具等。*高速工具鋼（鋒鋼）是合金工具鋼中的一類專門用鋼。（表達特殊）

ωC<1.0%ωw=18%ωCr=4%ωV<1.5%本文檔共38頁；當前第14頁；編輯于星期二\21點30分（三）特殊性能鋼1、不銹鋼（主要合金元素為Cr和Ni）牌號：數(shù)字+元素符號+數(shù)字表示碳的平均千分含量，<0.08%時用0表示表示所含合金的名稱元素平均百分含量如：1Cr13（表示ωc≈0.1%,ωCr≈13%的不銹鋼)；如：1Cr18Ni9（表示ωc≈0.1%,ωCr≈18%，ωNi≈9%的不銹鋼)；如：2Cr13（表示ωc≈0.2%,ωCr≈13%的不銹鋼)；本文檔共38頁；當前第15頁；編輯于星期二\21點30分成份：ωC<0.45%,有較高含量的Cr和Ni。特點與應用：鉻不銹鋼（如1Cr13、3Cr13）：隨含碳量增加，強度、硬度上升，韌度、耐腐蝕性下降。用于水、蒸汽、硝酸等弱腐蝕性場合，如汽輪機、水壓機的零件，醫(yī)療器械，食品設備。鉻鎳不銹鋼（如1Cr18Ni9）：耐腐蝕性、塑性、韌性、焊接性優(yōu)良。用于腐蝕性較大的酸堿、有機酸等化工設備、管道以及醫(yī)療器械。本文檔共38頁；當前第16頁；編輯于星期二\21點30分2、耐熱鋼牌號：數(shù)字+元素符號+數(shù)字表示碳的平均千分含量，<0.08%時用0表示表示所含合金的名稱元素平均百分含量<1.5%不標記，如：4Cr10Si2Mo（表示ωc≈0.4%,ωCr≈10%，ωSi≈2%，ωMo<1.5%的耐熱鋼)；如：5Cr2Mn9Ni4N（表示ωc≈0.5%,ωCr≈2%，ωMn≈9%，ωNi≈

4,ωN<1.5%的耐熱鋼)；如：0Cr13Al（表示ωc<0.08%,ωCr≈13%，ωAl<1.5%的耐熱鋼)；本文檔共38頁；當前第17頁；編輯于星期二\21點30分特點與應用：抗氧化鋼（如3Cr18Mn12Si2N）：

Cr、Si、Al等合金元素，容易在鋼表面形成穩(wěn)定的氧化物保護膜。主要用于800～1000℃的鍋爐加熱、內(nèi)燃機等設備零件。熱強鋼（如4Cr10Si2Mo）：

Ti、Nb、V、W、Mo、Ni等合金元素，可提高鋼的高溫強度。主要用于高溫高載荷的汽車發(fā)動機、氣輪機等機器中的零件。ωC<0.45%,加入Cr、Si、Al或

Ti、Nb、V、W、Mo、Ni等合金元素。成份：本文檔共38頁；當前第18頁；編輯于星期二\21點30分牌號：字母+數(shù)字—數(shù)字表示鋼片的軋制方法表示鋼片“鐵熱損值”×10后的值表示鋼片的磁化頻率比如：JDR540—5050Hz的磁化頻率鐵損值為5.4熱軋DQ133—30冷軋有取向DW133—30冷軋無取向3、軟磁鋼（硅鋼片）本文檔共38頁；當前第19頁；編輯于星期二\21點30分成份：鋼中ωSi=1～4.5%,含雜質較少。特點與應用：有較高的磁通性能，主要用于變壓器中的硅鋼片。（四）鑄鋼牌號：字母ZG+數(shù)字—數(shù)字表示鑄鋼表示抗拉強度σb（Mpa）表示屈服點σs（Mpa）本文檔共38頁；當前第20頁；編輯于星期二\21點30分成份：可分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼、鑄造高合金鋼。一般ωC=0.2～0.6%,鑄造合金鋼中加入了Cr、Mo、Si、V等合金元素.如ZG230—450（表示含碳量屈服點為σs=230MPa,抗拉強度為的σb=450Mpa的碳素鑄鋼）；特點與應用：

由于鑄造特性，一般用于制造形狀復雜，難以切削加工、尺寸大，難以鍛造加工的重要零件，如：大型齒輪、缸體、變速箱機架等。本文檔共38頁；當前第21頁；編輯于星期二\21點30分二、鑄鐵（含碳量大于2.11%的鐵碳合金）1、白口鑄鐵牌號：無牌號標記成份：ωC=2.11～6.69%,碳以Fe3C（化合物）的形式存在，并含有Si、Mn、P、S等雜質特點與應用：斷面呈白色，性能硬而脆，不能切削加工，一般不用來制造機械零件，主要用作煉鋼的原料。本文檔共38頁；當前第22頁；編輯于星期二\21點30分2、灰口鑄鐵牌號：字母HT+數(shù)字表示灰口鑄鐵表示最低抗拉強度σb（Mpa）如：HT150(表示最低抗拉強度為σb=150MPa的灰口鑄鐵）；成份：ωC=2.8～4.0%,有一定含量的Si、Mn及雜質。在鋼的基體上分布著片層狀石墨（碳）組織，斷面呈灰色。本文檔共38頁；當前第23頁；編輯于星期二\21點30分特點與應用：強度、塑性、韌性不如鋼，軟而脆；片層狀石墨上的微裂紋尖端會產(chǎn)生應力集中，故抗壓強度高，抗拉強度低。有良好的耐磨性、減震性和切削性；石墨有自潤滑作用。常用于床身、機架、底座、箱體、殼體、導軌、缸體、活塞環(huán)、帶輪等零件。3、可鍛鑄鐵牌號：字母KTH(KTZ)+數(shù)字—數(shù)字KTH表示“黑心”可鍛鑄鐵KTZ表示“珠光體”可鍛鑄鐵表示最低抗拉強度σb（Mpa）表示最低伸長率δ（%）本文檔共38頁；當前第24頁；編輯于星期二\21點30分如：KTH300—06(表示最低抗拉強度為σb=300MPa，δ=6%的黑心可鍛鑄鐵）；如：KTZ450—04(表示最低抗拉強度為σb=450MPa，δ=4%的珠光體可鍛鑄鐵）；成分：ωC=3.8～4.0%,有一定含量的Si、Mn及雜質。在白口鑄鐵基礎上經(jīng)“可鍛化處理”（長時高溫退火），在鋼的基體上分布著團絮狀石墨（碳）組織。本文檔共38頁；當前第25頁；編輯于星期二\21點30分特點與應用：黑心可鐵：塑性、韌性高、強度低。珠光體可鐵：強度、硬度和耐磨性較高；團絮狀石墨對基體割裂作用小，宜制造形狀復雜，要求一定塑性、韌性，承受沖擊和震動的薄壁鑄件。如汽車、拖拉機零件、管道、閥門等。4、球墨鑄鐵牌號：字母QT+數(shù)字—數(shù)字表示球墨鑄鐵表示最低抗拉強度σb（Mpa）表示最低伸長率δ（%）本文檔共38頁；當前第26頁；編輯于星期二\21點30分如：QT400—18(表示最低抗拉強度為σb=400MPa，δ=18%的球墨鑄鐵）；成分：ωC=3.8～4.0%,有一定含量的Si、Mn、Mg及雜質。在澆注前加入球化劑，在鋼的基體上產(chǎn)生球狀石墨（碳）組織。特點與應用：球狀石墨對基體的割裂作用小，綜合力學性能較高，并具有良好的減震性和耐磨性，有些性能指標接近.本文檔共38頁；當前第27頁；編輯于星期二\21點30分于鋼?？纱娌糠咒摵秃辖痄撝圃煲恍┦芰碗s、強度韌性和耐磨性較高的零件，如曲軸、凸輪軸、齒輪、蝸桿、伐門、機座、汽車后橋等。三、有色金屬——除鋼鐵（黑色金屬）以外的其它金屬材料。1、鋁及鋁合金（1）純鋁本文檔共38頁；當前第28頁；編輯于星期二\21點30分舊牌號：L1、L2、L3、L4、----序號越大，純度越低新牌號：1070、1060、1050、1040、----純度依次降低特點及應用：輕，密度低→配置鋁合金導電導熱性好→導線、電容抗大氣腐蝕→包覆材料加工性能好→包裝材料強度低→不能作為承受載荷的結構材料應用本文檔共38頁；當前第29頁；編輯于星期二\21點30分（2）鋁合金牌號：LF2（防銹）、LY11（硬鋁）、LC3（超硬鋁）LD5（鍛鋁）----（舊）變形鋁合金（新）變形鋁合金5A02（防銹）、2A11（硬鋁）、7A03（超硬鋁）2A50（鍛鋁）----鑄造鋁合金（代號）ZL╳╳╳鋁合金組別（表示除鋁以外的主要合金）A表示原始合金,其它字母為改型合金區(qū)分同組的不同合金表示所含合金成分本文檔共38頁；當前第30頁；編輯于星期二\21點30分特點及應用：

鋁錳合金（防銹鋁合金）：抗蝕性高，塑性好。應用于油箱、油管（罐）、鉚釘?shù)?。鋁銅合金（又稱硬鋁）：強度較高，塑性好。主要用于飛機構件，如飛機蒙皮、螺旋槳、葉片等重要零件。鋁鋅合金（超硬鋁）：強度很高，耐熱性、抗蝕性差。應用于飛機大梁、起落架等主要受力構件。鋁鎂合金（鍛鋁合金）：塑性好、易于壓力加工。應用于航空工業(yè)中的管道、鉚釘?shù)取?/p>

變形鋁合金：制成各種型材、棒料、板、管、線、箔等。本文檔共38頁；當前第31頁；編輯于星期二\21點30分

鑄造鋁合金（以硅和鋁元素形成的鋁合金稱作“硅鋁明”）：力學性能不如變形鋁合金，鑄造性能好，用于生產(chǎn)形狀復雜，或體積很大的零件。

簡單硅鋁明ZL102（ZALSi12）：鑄造性能好，強度低，用于形狀復雜、受力不大的零件，如儀表外殼等。

復雜硅鋁明（在AL—Si基礎上加入其它合金元素Cu,Mn,Ni,Mg等）：鑄造性能好，有較高的強度和耐磨性、耐熱性。用于制造形狀復雜中等強度的零件，如發(fā)動機活塞、氣缸體、風機葉片、液壓泵殼體等。本文檔共38頁；當前第32頁；編輯于星期二\21點30分2、銅及銅合金（1）純銅（紫銅）牌號：T1、T2、T3、T4、----序號越大，純度越低特點及應用：玫瑰紅色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般稱為紫銅。有良好的導電性、導熱性、極好的塑性和耐蝕性。主要用于電線、電纜、電子元件及導熱器件等。（2）銅合金本文檔共38頁；當前第33頁；編輯于星期二\21點30分（a）黃銅（銅鋅合金）牌號：普通黃銅：H××平均含銅量的百分數(shù)特點及應用：對海水和大氣有良好的耐蝕性，一般用于制造彈殼、散熱器、墊片、油管等器件。（b）