碳素钢和合金钢分类讲稿.ppt

关于碳素钢和合金钢分类第一页，讲稿共三十页哦低合金钢：低合金钢：一般指合金元素总含量小于或等于一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。的钢。中合金钢：中合金钢：一般指合金元素总含量在一般指合金元素总含量在510%范范围内的钢。围内的钢。高合金钢：高合金钢：一般指合金元素总含量超过一般指合金元素总含量超过10%的的钢。钢。微合金钢：微合金钢：合金元素合金元素(如如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于含量小于或等于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。，而能显著影响组织和性能的钢。几个基本概念（几个基本概念（2）第二页，讲稿共三十页哦碳钢的分类碳钢的分类400 C 1400 C1200 C1000 C800 C600 C1600 CFe1%C2%C3%C4%C5%C6%C6.70%CLgadSteelCast Iron1按钢中的碳含量按钢中的碳含量（1）按）按Fe-Fe3C相图分类相图分类 亚共析钢：亚共析钢：0.0218%wc0.77%共共 析析 钢：钢：wc=0.77%过共析钢：过共析钢：0.77%wc2.11%（2）按钢中碳含量的多少分类）按钢中碳含量的多少分类 低碳钢：低碳钢：wc 0.25%中碳钢：中碳钢：0.25%wc0.6%高碳钢：高碳钢：wc0.6%第三页，讲稿共三十页哦 2按钢的质量（品质），碳钢可分为按钢的质量（品质），碳钢可分为 （1）普通碳素钢：）普通碳素钢：wS0.05%，wP0.045%。（2）优质碳素钢：）优质碳素钢：wS0.035%，wP0.035%。（3）高级优质碳素钢：）高级优质碳素钢：wS0.02%，wP0.03%。（4）特级优质碳素钢：）特级优质碳素钢：wS0.015%，wP0.025%。碳钢的分类碳钢的分类第四页，讲稿共三十页哦3按钢的用途分类，碳钢可分为按钢的用途分类，碳钢可分为 （1）碳碳素素结结构构钢钢：主主要要用用于于各各种种工工程程构构件件，如如桥桥梁梁、船船舶舶、建建筑筑构构件件等等。也也可可用用于于不不太太重重要要的的机件。机件。（2）优优质质碳碳素素结结构构钢钢：主主要要用用于于制制造造各各种种机机器器零零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。（3）碳碳素素工工具具钢钢：主主要要用用于于制制造造各各种种工工具具，如如刃刃具、模具、量具等。具、模具、量具等。（4）一一般般工工程程用用铸铸造造碳碳素素钢钢：主主要要用用于于制制造造形形状状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。碳钢的分类碳钢的分类第五页，讲稿共三十页哦 4按钢冶炼时的脱氧程度分类，可分为按钢冶炼时的脱氧程度分类，可分为 （1）沸腾钢：）沸腾钢：指脱氧不彻底的钢，代号为指脱氧不彻底的钢，代号为F。（2）镇静钢：）镇静钢：指脱氧彻底的钢，代号为指脱氧彻底的钢，代号为Z。（3）半半镇镇静静钢钢：指指脱脱氧氧程程度度介介于于沸沸腾腾钢钢和和镇镇静静钢之间，代号为钢之间，代号为b。（4）特殊镇静钢：）特殊镇静钢：指进行特殊脱氧的钢，代指进行特殊脱氧的钢，代号为号为TZ。碳钢的分类碳钢的分类第六页，讲稿共三十页哦1-普通碳素结构钢普通碳素结构钢（1）主要用于一般工程结构和普通零件）主要用于一般工程结构和普通零件，它通常轧，它通常轧制成钢板、钢带、钢管、盘条、型钢、棒钢或各种制成钢板、钢带、钢管、盘条、型钢、棒钢或各种型材（圆钢、方钢、工字钢、钢筋等），可供焊接、型材（圆钢、方钢、工字钢、钢筋等），可供焊接、铆接、栓接等结构件使用。应用量很大（钢总产量铆接、栓接等结构件使用。应用量很大（钢总产量的的70%以上）。以上）。（2）热轧后空冷）热轧后空冷是这类钢通常的是这类钢通常的供货状态供货状态。用户。用户一般不需要再进行热处理而是直接使用。一般不需要再进行热处理而是直接使用。wC=0.06%0.38%，当质量等级为，当质量等级为“A”、“B”时，时，在保证力学性能的要求下，化学成分可根据需方在保证力学性能的要求下，化学成分可根据需方要求作适当调整。要求作适当调整。碳钢的用途碳钢的用途（1-普通碳素结构钢普通碳素结构钢）第七页，讲稿共三十页哦（3）普通碳素结构钢的牌号表示方法）普通碳素结构钢的牌号表示方法 由代表屈服点的字母（由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值、质）、屈服点数值、质量等级符号（量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号）及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四个部分按顺序组成。）等四个部分按顺序组成。屈服点数值屈服点数值共分共分195、215、235、255、275五个五个强度等级；强度等级；碳钢的用途（碳钢的用途（1-普通碳素结构钢普通碳素结构钢）第八页，讲稿共三十页哦等级符号等级符号是指这类钢所独用的质量等级符号，也是指这类钢所独用的质量等级符号，也按按S、P杂质多少来分，以杂质多少来分，以A、B、C、D四个符号四个符号代表四个等级，其中：代表四个等级，其中：lA级级wS0.05%,wP0.045%，lB级级wS0.045%,wP0.045%，lC级级wS0.04%,wP0.04%，lD级级wS0.035%,wP0.035%。其中质量等级最高的是其中质量等级最高的是D级，达到了碳素结构钢的优质级，级，达到了碳素结构钢的优质级，A、B、C三个等级均属于普通级范围。三个等级均属于普通级范围。脱氧方法符号脱氧方法符号在镇静钢和特殊镇静钢的牌号中可省在镇静钢和特殊镇静钢的牌号中可省略。略。碳钢的用途（碳钢的用途（1-普通碳素结构钢普通碳素结构钢）第九页，讲稿共三十页哦碳钢的用途（碳钢的用途（1-普通碳素结构钢普通碳素结构钢）（4）典型牌号、性能与用途）典型牌号、性能与用途 Q195、Q215：含碳量很低，强度不高，但具有良好的塑性、韧性含碳量很低，强度不高，但具有良好的塑性、韧性和焊接性能，常用作铁钉、铁丝、钢窗及各种薄板等强度要求不高的和焊接性能，常用作铁钉、铁丝、钢窗及各种薄板等强度要求不高的工件。工件。Q235A、Q255A：用于农机具中的拉杆、小轴、链等。也用于建筑用于农机具中的拉杆、小轴、链等。也用于建筑钢筋、钢板、型钢等；钢筋、钢板、型钢等；Q235B、Q255B：用作建筑工程中质量要求较高的焊接结构件，用作建筑工程中质量要求较高的焊接结构件，机械中一般的转动轴、吊钩、自行车架等；机械中一般的转动轴、吊钩、自行车架等；Q235C、Q235D：质量较好，可作一些重要的焊接结构件及机质量较好，可作一些重要的焊接结构件及机件。件。Q255、Q275：强度较高，其中：强度较高，其中Q275属于中碳钢，可用作制造摩擦离属于中碳钢，可用作制造摩擦离合器、刹车钢带等。合器、刹车钢带等。第十页，讲稿共三十页哦2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢（1）用于较为重要的机械零件）用于较为重要的机械零件，可以通过各种热处，可以通过各种热处理调整零件的力学性能。理调整零件的力学性能。（2）供货状态）供货状态可以是热轧后空冷，也可以是退火、可以是热轧后空冷，也可以是退火、正火等状态，一般随用户需要而定。正火等状态，一般随用户需要而定。（3）牌号）牌号一般用两位数字表示。这两位数字表示钢中平一般用两位数字表示。这两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万倍，如均碳的质量分数的万倍，如2020钢、钢、4545钢。钢。碳钢的用途（碳钢的用途（2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢）第十一页，讲稿共三十页哦碳钢的用途（碳钢的用途（2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢）优质碳素结构钢中有三个钢号是沸腾钢优质碳素结构钢中有三个钢号是沸腾钢，它们是，它们是08F、10F、15F。半镇静钢标。半镇静钢标“b”，镇静钢一般，镇静钢一般不标符号。不标符号。高级优质碳素结构钢高级优质碳素结构钢在牌号后加符号在牌号后加符号“A”，特，特级碳素结构钢加符号级碳素结构钢加符号“E”。专用优质碳素结构钢专用优质碳素结构钢还要在牌号的头部（或尾部）还要在牌号的头部（或尾部）加上代表产品用途的符号，例如平均碳含量为加上代表产品用途的符号，例如平均碳含量为0.2%的锅炉用钢，其牌号表示为的锅炉用钢，其牌号表示为“20g”等。等。第十二页，讲稿共三十页哦优质碳素结构钢按含锰量的不同，分优质碳素结构钢按含锰量的不同，分为普通含锰量和较高含锰量两组。为普通含锰量和较高含锰量两组。含锰量较高的一组在其数字的尾部加含锰量较高的一组在其数字的尾部加“Mn”，如，如15Mn、45Mn等。等。注意：注意：这类钢仍属于优质碳素结构钢，这类钢仍属于优质碳素结构钢，不要和低合金高强度结构钢混淆。不要和低合金高强度结构钢混淆。碳钢的用途（碳钢的用途（2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢）第十三页，讲稿共三十页哦（4）优质碳素结构钢）优质碳素结构钢典型牌号、性能与用途典型牌号、性能与用途。08F钢：钢：碳的质量分数低、塑性好，强度较低。碳的质量分数低、塑性好，强度较低。可用于各种冷变形加工成型件。可用于各种冷变形加工成型件。1025等钢：焊接和冷冲压性很好，可用来制造标准等钢：焊接和冷冲压性很好，可用来制造标准件、轴套、容器等。也可以经热处理制造表面硬度高、件、轴套、容器等。也可以经热处理制造表面硬度高、心部有较高的强度和韧性的耐磨损、耐冲击的零件。心部有较高的强度和韧性的耐磨损、耐冲击的零件。如齿轮、凸轮、销轴、摩擦片、水泥钉等。如齿轮、凸轮、销轴、摩擦片、水泥钉等。碳钢的用途（碳钢的用途（2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢）第十四页，讲稿共三十页哦碳钢的用途（碳钢的用途（2-优质碳素结构钢优质碳素结构钢）45等中碳钢：通过适当热处理可获得良好的综合力等中碳钢：通过适当热处理可获得良好的综合力学性能。学性能。可用于可用于如传动轴、发动机连杆、机床齿轮如传动轴、发动机连杆、机床齿轮等机械零件。等机械零件。高碳碳素结构钢：高碳碳素结构钢：经适当热处理后可获得高的弹经适当热处理后可获得高的弹性极限和屈强比以及足够的韧性和耐磨性。可制性极限和屈强比以及足够的韧性和耐磨性。可制造小线径的弹簧、重钢轨、轧辊、铁锹、钢丝绳造小线径的弹簧、重钢轨、轧辊、铁锹、钢丝绳等。等。第十五页，讲稿共三十页哦3-碳素工具钢碳素工具钢（1）主要用于）主要用于制作各种小型工具。可进行淬火、低制作各种小型工具。可进行淬火、低温回火处理获得高的硬度和高耐磨性。可分为优质温回火处理获得高的硬度和高耐磨性。可分为优质碳素工具钢和高级优质碳素工具钢两类。碳素工具钢和高级优质碳素工具钢两类。（2）牌号）牌号一般用标志性符号一般用标志性符号“T”（碳字的汉语拼音（碳字的汉语拼音字头）加上碳的质量分数的千倍表示。如字头）加上碳的质量分数的千倍表示。如T10，T12等。一般优质碳素工具钢不加质量等级符号，等。一般优质碳素工具钢不加质量等级符号，而高级优质碳素工具钢则在其数字后面再加上而高级优质碳素工具钢则在其数字后面再加上“A”字，如字，如T8A，T12A等。等。碳钢的用途（碳钢的用途（3-碳素工具钢碳素工具钢）第十六页，讲稿共三十页哦碳钢的用途（碳钢的用途（3-碳素工具钢碳素工具钢）（3）含锰碳素工具钢中锰的质量分数可扩大）含锰碳素工具钢中锰的质量分数可扩大到到0.6%，这时，在牌号的尾部标以，这时，在牌号的尾部标以Mn，如，如T8Mn，T8MnA。（4）典型的碳素工具钢）典型的碳素工具钢 T7、T8：适合于制造承受一定冲击而要求适合于制造承受一定冲击而要求韧性较高的刃具，如木工用斧、钳工用凿子韧性较高的刃具，如木工用斧、钳工用凿子等，淬火、低温回火后的硬度为等，淬火、低温回火后的硬度为4854HRC（工作部分）；（工作部分）；第十七页，讲稿共三十页哦T9、T10、T11钢：钢：用于制造冲击较小而要求高硬用于制造冲击较小而要求高硬度与耐磨的刃具，如小钻头、丝锥、手锯条等，淬度与耐磨的刃具，如小钻头、丝锥、手锯条等，淬火、低温回火后的硬度为火、低温回火后的硬度为6062HRC，T10A钢钢还可还可用于制造一些形状简单、工作负荷不大的冷作模用于制造一些形状简单、工作负荷不大的冷作模具、量具；具、量具；T12、T13钢：钢：硬度及耐磨性最高，硬度及耐磨性最高，但韧性最差，用于制造不承受冲击的刃具，如锉但韧性最差，用于制造不承受冲击的刃具，如锉刀、铲刮刀等，淬火、低温回火后的硬度为刀、铲刮刀等，淬火、低温回火后的硬度为6265 HRC。T12A也可用于制造量具。也可用于制造量具。T7T12、T7AT12A还可用于形状简单的塑料模具。还可用于形状简单的塑料模具。碳钢的用途（碳钢的用途（3-碳素工具钢碳素工具钢）第十八页，讲稿共三十页哦4一般工程用铸造碳素钢一般工程用铸造碳素钢（1）主要用于）主要用于铸铁保证不了其塑性，且形状复杂，铸铁保证不了其塑性，且形状复杂，不便于用锻压制成的毛坯零件。其碳含量一般小不便于用锻压制成的毛坯零件。其碳含量一般小于于0.65%。（2）牌号）牌号用符号用符号“ZG”（铸钢这两个字的汉语拼音（铸钢这两个字的汉语拼音字头）加上最低屈服点值字头）加上最低屈服点值-最低抗拉强度值表示。最低抗拉强度值表示。如如ZG340-640表示其屈服强度不小于表示其屈服强度不小于340MPa，抗，抗拉强度不低于拉强度不低于640MPa的铸钢。的铸钢。（3）典型的碳素铸钢）典型的碳素铸钢 碳钢的用途（碳钢的用途（4一般工程用铸造碳素钢一般工程用铸造碳素钢）第十九页，讲稿共三十页哦合金钢的分类与编号合金钢的分类与编号 第二十页，讲稿共三十页哦合金钢的分类合金钢的分类1按化学成分分类按化学成分分类（1）按钢中所含合金元素的种类分，）按钢中所含合金元素的种类分，可分为：锰可分为：锰钢、铬钢、硅钢、硅锰钢、钢、铬钢、硅钢、硅锰钢、铬锰钛钢等。铬锰钛钢等。（2）按钢中合金元素总质量分数分，）按钢中合金元素总质量分数分，可分为：低合可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢。金钢、中合金钢和高合金钢。第二十一页，讲稿共三十页哦2按钢的用途分类按钢的用途分类（1）合金结构钢：）合金结构钢：工程构件用钢（低合金高强度结工程构件用钢（低合金高强度结构钢）和机械制造用钢（合金渗碳钢、合金调质钢、构钢）和机械制造用钢（合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和超高强度钢）。合金弹簧钢、滚动轴承钢和超高强度钢）。（2）合金工具钢：）合金工具钢：刃具钢（低合金刃具钢和高速钢）、刃具钢（低合金刃具钢和高速钢）、量具钢和模具钢（冷作模具钢和热作模具钢）。量具钢和模具钢（冷作模具钢和热作模具钢）。（3）特殊性能钢）特殊性能钢：抗氧化钢、不锈钢、耐热钢、耐磨：抗氧化钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢和易削钢等。钢和易削钢等。第二十二页，讲稿共三十页哦3按金相组织分类按金相组织分类（1）按退火后的组织分：）按退火后的组织分：亚共析钢、共析亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢。钢、过共析钢、莱氏体钢。（2）按正火后的组织分：）按正火后的组织分：铁素体钢、珠光体钢、贝氏铁素体钢、珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。体钢、马氏体钢和奥氏体钢。4按冶金质量分类按冶金质量分类（1）普通低合金钢）普通低合金钢（2）优质低合金钢）优质低合金钢（3）高级优质合金钢）高级优质合金钢（4）特高级优质合金钢）特高级优质合金钢第二十三页，讲稿共三十页哦1合金结构钢合金结构钢（1）工程构件用钢（低合金高强度结构钢）工程构件用钢（低合金高强度结构钢）由代表屈服点的汉语拼音字母（由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服点数值、）、屈服点数值、质量等级符号（质量等级符号（A、B、C、D、E）等三个部分按顺序排）等三个部分按顺序排列组成。如列组成。如Q390A。专用工程构件结构钢：在牌号的头部（或尾部）标注出专用工程构件结构钢：在牌号的头部（或尾部）标注出代表产品用途的符号，例如表示压力容器用钢牌号表示代表产品用途的符号，例如表示压力容器用钢牌号表示为为“Q345R”；焊接气瓶用钢牌号表示为；焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”；锅炉；锅炉用钢牌号表示为用钢牌号表示为“Q390g”；桥梁用钢表示为；桥梁用钢表示为“Q420q”等等。等等。合金钢的牌号合金钢的牌号第二十四页，讲稿共三十页哦（2）机器零件制造用钢）机器零件制造用钢由三部分组成，即由由三部分组成，即由“二位数字二位数字+元素符号元素符号+数字数字”组成。组成。前面的两位数字表示钢的碳的质量分数的万倍，元素符号前面的两位数字表示钢的碳的质量分数的万倍，元素符号表示所含合金元素，后面的数字表示合金元素含量的百倍。表示所含合金元素，后面的数字表示合金元素含量的百倍。凡合金元素质量分数小于凡合金元素质量分数小于1.5%时，编号中只标明元素符时，编号中只标明元素符号，一般不标含量。如果合金元素平均质量分数等于或号，一般不标含量。如果合金元素平均质量分数等于或大于大于1.5%、2.5%、3.5%，则在元素符号后相应，则在元素符号后相应标出标出2、3、4。合金结构钢中的合金结构钢中的Nb、Ti、B 等元素，虽然含量很低，但等元素，虽然含量很低，但属有意加入，故在钢的牌号中仍应表示出来。如属有意加入，故在钢的牌号中仍应表示出来。如40B，其平均碳的质量分数为其平均碳的质量分数为0.4%，硼的质量分数仅为，硼的质量分数仅为0.0005%0.0035%。第二十五页，讲稿共三十页哦合金结构钢都是优质钢、高级优质钢（牌号后加合金结构钢都是优质钢、高级优质钢（牌号后加“A”字）或特级优质钢（牌号后加字）或特级优质钢（牌号后加“E”字）。字）。高碳铬轴承钢的牌号在头部加符号高碳铬轴承钢的牌号在头部加符号“G”，但不标碳含量。，但不标碳含量。铬含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的铬含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如：平均含铬量为合金含量表示。例如：平均含铬量为1.50%的轴承钢，的轴承钢，其牌号表示为其牌号表示为“GCr15”。其它专用机器零件制造用钢也要在牌号的头部（或尾部）其它专用机器零件制造用钢也要在牌号的头部（或尾部）加上代表产品用途的符号，例如铆螺钢加上代表产品用途的符号，例如铆螺钢“ML30CrMnSi。第二十六页，讲稿共三十页哦2合金工具钢合金工具钢表示方法与机器零件制造用结构钢相似，但当其平均表示方法与机器零件制造用结构钢相似，但当其平均碳的质量分数大于碳的质量分数大于1%时，含碳量不标出；当其平均碳时，含碳量不标出；当其平均碳的质量分数小于的质量分数小于1%时，则牌号前的数字表示平均碳时，则牌号前的数字表示平均碳的质量分数的千倍。合金元素的表示方法与合金结的质量分数的千倍。合金元素的表示方法与合金结构钢相同。由于合金工具钢都属于高级优质钢，故构钢相同。由于合金工具钢都属于高级优质钢，故不再在牌号后标出不再在牌号后标出“A”字。字。如如9SiCr 表示平均碳的质量分数为表示平均碳的质量分数为0.9%左右，铬、硅左右，铬、硅各为各为1%左右。左右。第二十七页，讲稿共三十页哦高速工具钢不论碳的平均质量分数为多少均不予标出。高速工具钢不论碳的平均质量分数为多少均不予标出。如如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5Cr4V2 等，等，但当合金成分不相同时，对高碳者牌号前冠以但当合金成分不相同时，对高碳者牌号前冠以“C”字。字。低铬（平均铬含量小于低铬（平均铬含量小于1%）的合金工具钢，在铬含）的合金工具钢，在铬含量前加数字量前加数字“0”。例如：平均含铬量为。例如：平均含铬量为0.60%的合金工的合金工具钢，其牌号表示为具钢，其牌号表示为“Cr06”。塑料模具钢在牌号头部加塑料模具钢在牌号头部加“SM”，牌号表示方法与优，牌号表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢相同。例如：质碳素结构钢和合金工具钢相同。例如：SM45、SM3Cr2Mo。第二十八页，讲稿共三十页哦3特殊性能钢特殊性能钢不锈钢及耐热钢牌号前的数字表示平均碳的质量分数不锈钢及耐热钢牌号前的数字表示平均碳的质量分数的千倍，合金元素的表示方法与其它合金钢相同。的千倍，合金元素的表示方法与其它合金钢相同。当碳的质量分数小于或等于当碳的质量分数小于或等于0.03%时，在牌号前冠以时，在牌号前冠以00”；当碳的质量分数小于或等于；当碳的质量分数小于或等于0.08%时，在牌号前冠以时，在牌号前冠以“0”。如不锈钢如不锈钢3Cr13 的平均的平均wC=0.3%、wCr13%；不锈钢；不锈钢0Cr19Ni9 的平均的平均wC0.08%、wCr19%、wNi9%；00Cr19Ni11钢的平均钢的平均wC0.03%、wCr19%、wNi11%。另外，当。另外，当wSi1.5%、wMn2%时，牌号中时，牌号中不予标出。不予标出。第二十九页，讲稿共三十页哦感感谢谢大大家家观观看看第三十页，讲稿共三十页哦