碳素钢与合金钢.pptx

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1、1.2.1.1.2.1.碳素钢的分类、编号及用途一、碳素钢的分类1.按碳的质量分数分类:*低碳钢:Wc 0.25%*中碳钢:0.25%Wc 0.6%*高碳钢:Wc 0.6%第1页/共48页2.按钢的质量分类:*碳素钢:Wp=(0.035%0.045%)Ws=(0.035%0.050%)*优质碳素钢:Wp=0.035%Ws=(0.030%0.035%)*高级优质碳素钢:Wp 0.030%Ws=(0.020%0.025%)第2页/共48页3.按钢的用途分类:碳素结构钢 (carbon structural steel)用于制造各种机械零件、工程构 件。一般为低、中碳钢。碳素工具钢 (carbon

2、tool steel)用于制造各种工具。一般为高碳钢。第3页/共48页二、碳素钢的编号及用途 1.碳素结构钢:Q 235 A F沸腾钢A等级235 MPa屈服强度 屈服强度越高，则碳素结构钢的塑性越低，焊接性和压延性越低。第4页/共48页2.优质碳素结构钢*45-Wc=45%00*较高锰质量分数的优质碳素结构钢 45Mn-Wc=45%00;WMn=0.7%1.0%第5页/共48页3.碳素工具钢T 12 A高级优质 Wc=12%0碳素工具钢第6页/共48页4.铸造碳钢ZG 200-400b 400MPas 200MPa铸钢第7页/共48页转炉炼钢转炉炼钢平炉炼钢平炉炼钢电弧炉炼钢电弧炉炼钢第8页

3、/共48页三、钢锭的组织、质量及缺陷一)杂质元素对钢的质量和性能的影响 Mn 脱氧、去硫,提高钢的强度 和硬度。Si 有很强的固溶强化作用,能脱 氧。1.有益元素第9页/共48页2.有害元素:P 有很强的固溶强化作用,低温 韧性差 (冷脆 )。S 能引起钢在热加工时或高温工 作下开裂 (热裂 )。第10页/共48页1.镇静钢(killed steel)钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧,Wo=0.01%左右,成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。二)不同脱氧程度的钢种 第11页/共48页2.沸腾钢(boiling steel)钢液在浇注仅前进行轻度假脱氧,Wo=0.0

4、3%0.07%,成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀,冲击韧性差,常用于要求不高的零件。第12页/共48页3.半镇静钢(balanced steel)半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进行脱氧。其质量也介于二者之间,可代替部分镇静钢,一般不适于做重要零件。第13页/共48页 1.2.2.1.2.2.合金钢的分类、编号及用途(Alloyed Steel)加入合金元素会对钢的组织和性能产生影响。第14页/共48页一.低合金高强度结构钢牌号:Q 345 C 质量等级345 MPa屈服强度第15页/共48页Q460钢含钢含Mo、B，正火组织，正火组织 为为B，强度高强度

5、高，用于石化中温，用于石化中温 高压容器。高压容器。压力容器压力容器南京长江大桥南京长江大桥 Q345钢钢(16Mn)综合性能好综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。型钢结构。Q390钢含钢含V、Ti、Nb，强度强度 高高，用于中等压力的容器。，用于中等压力的容器。万吨远洋轮万吨远洋轮第16页/共48页20 Mn2 Ti A（合金渗碳钢）等级:高级优质含钛量WTi1.5%含锰量WMn 2%含碳量WC 20%00二.合金结构钢第17页/共48页1.典型合金渗碳钢 低淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量3%15Cr、20Cr、20Mn2。用 于受力小的耐磨件，如柴

6、油机的活塞销、凸轮轴等。中淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量在4%左 右。20 CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。用于中等载荷 的耐磨件，如变速箱齿轮。柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴活塞销活塞销(20Cr)第18页/共48页高淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量在 4%6%。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大载荷 的耐磨件，如柴油机曲轴。柴油机曲轴柴油机曲轴第19页/共48页2.典型合金调质钢 低淬透性调质钢钢含合金元素总量3%。40Cr、40MnB等。中淬透性调质钢钢含合金元素总量在4%左右。38 CrSi、35 CrMo 等。圆圆锥锥齿齿轮轮柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴常用于

7、制造较小的齿轮、轴、螺栓等零件。第20页/共48页 高淬透性调质钢钢含合金元素总量在4%10%。制造大截面重载荷零件，如曲轴等用高淬透性的零件等 。38 Cr Mo Al A、40 Cr Mn Mo、25 Cr2 Ni4 W A等。第21页/共48页3.典型合金弹簧钢6565 Mn60 Si 2 Mn50 Cr V A50 Cr Mn A55 Si Mn Mo V Nb第22页/共48页汽车板簧汽车板簧大型热卷弹簧大型热卷弹簧热卷大弹簧热卷大弹簧弹簧丝弹簧丝第23页/共48页4.滚动轴承钢G Cr9 Si Mn 含Mn量WMn1.5%含Si量WSi1.5%含Cr量WCr 0.9%滚动轴承钢第2

8、4页/共48页性能要求:v高的硬度强度和耐磨性;v高的接触疲劳强度;v足够的韧性和耐蚀性;v高的纯净度;滚珠轴承滚珠轴承滚针轴承滚针轴承滚柱轴承滚柱轴承第25页/共48页5.易切削钢的牌号Y 40 Mn 含锰量WMn 1.5%含碳量WC 0.4%易切削钢第26页/共48页2.性能要求:降低切削力和切削热,减少刀具磨损,延长刀具寿命,改排屑性能,提高切削速度。3.化学成分特点:1.用途:适用于高速切削和在自动加工机床上加工的材料。S:Ws=0.080.3%Pb:WPb=0.150.25%Ca:微量第27页/共48页 三.合金工具钢 (Alloy tool steel)合金刃具钢(alloy cu

9、tting steel)合金模具钢(alloy die steel)合金量具钢(alloy measuring steel)第28页/共48页量量 具具刃刃 具具模模 具具第29页/共48页1.合金刃具钢(alloy cutting steel)种类:低合金刃具钢;高速钢。牌号:合金元素及含量千分之几的含碳量 9 Si Cr W18 Cr4 V第30页/共48页性能要求:高硬度、高耐磨性、高的红硬性(600时,HRC63以上)、有一定的强度和韧性。高速钢-锋钢 如W18 Cr4 V车刀车刀铣刀铣刀钻头钻头第31页/共48页2.合金模具钢(alloy die steel)v热作模钢:工作温度为6

10、00以上。v冷作模钢:工作温度为200300。第32页/共48页*热压模钢:如3 Cr2W8V 汽车四缸压铸模汽车四缸压铸模第33页/共48页 冷作模钢(cold die steel)如Cr12、Cr12MoV高的硬度,HRC62;高的耐磨性;足够高的韧性与疲劳抗力;热处理变形小;汽车冲压模具汽车冲压模具第34页/共48页3.合金量具钢(alloy measuring steel)如CrWMn、4Cr13、GCr15、9SiCr、T12A、60等。卡卡 尺尺量量 规规千分尺千分尺第35页/共48页 四.特殊用途钢 (special performance steel)不锈钢(stainless

11、 steel)耐热钢(heat resistant steel)耐磨钢(wear resistant steel)第36页/共48页 1.不锈钢(stainless steel)1.定义:在腐蚀介质中具有很高的抗腐 蚀能力的钢。2.概念:*在空气中的年腐蚀量为0.01mm 以内的钢,称为在空气中使用的 不锈钢。*在强酸、强碱介质中的年腐蚀 量为0.1mm以内的钢,称为在强 酸、强碱介质中使用的不锈钢。第37页/共48页1)马氏体型不锈钢-Cr13型钢 Martensitic stainless steel 化学成分特点:Wc=0.1 0.4%WCr=13%热处理特点:正火后的组体是马氏体。牌号

12、:1Cr134Cr13用途:医疗器械医用镊子医用镊子第38页/共48页2)铁素体型不锈钢 (Ferritic stainless steel)化学成分特点:Wc=0.1%左右 WCr=17%热处理特点:不能进行热处理强化。牌号:1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。用途:化工设备中要求耐蚀性高、塑 性好、强度低的容器、管道等。第39页/共48页铁素体型不锈钢的用途硝酸生产装置硝酸生产装置合成氨生产装置合成氨生产装置第40页/共48页牌号:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti。用途:化工容器、管道等。大型化工储罐大型化工储罐(304)(304)管板换

13、热器管板换热器(304)3)奥氏体型不锈钢-18 8型钢 (Austenitic stainless steel)第41页/共48页2.耐热钢(heat-resisting steel)1.定义:在高温下具有抗氧化性和高温 强度的特殊钢。2.性能要求抗氧化性(热稳定性)高温强度(热强性)蠕变强度持久强度第42页/共48页钢种及 用途 抗氧化钢(不起皮钢):奥氏体型钢1Cr18Ni9Ti等,工作温度 850。热强钢珠光体型 16Mo，工作温度 600。马氏体型1Cr13，工作温度 600。奥氏体型18-8型，工作温度 850。第43页/共48页耐 热 钢 的 用 途发动机叶片发动机叶片航空发动机航空发动机汽轮机叶片汽轮机叶片汽车阀门汽车阀门第44页/共48页3.耐磨钢(wear-resistant steel)定义:在强烈冲击载荷作用下发生冲击 形变硬化的高锰钢。球磨机球磨机挖掘机挖掘机颚式破碎机颚式破碎机第45页/共48页牌号ZG Mn13 -1一号铸造高锰钢锰含量WMn 13%铸钢第46页/共48页铁路道岔铁路道岔履带履带球磨机衬板球磨机衬板挖挖掘掘机机铲铲齿齿 高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机的衬板、破碎机的牙板、挖掘机的铲齿和铁路的道岔等。第47页/共48页感谢您的观看！第48页/共48页