碳钢的牌号及用途(教案)

碳钢的牌号和用途（教案稿）
大英县中等职业技术学校
课题名称：碳钢的牌号和用途
教材版本：汪涛、刘子利、周燕飞主编。

金属工艺学。

北京邮电大学出版社，2007
年2月第一版。

教学目标与要求：
知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能及用途；
能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；
素质目标：养成辨证的思维习惯（牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。

教学要求：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途，并具有一定的分析和运用能力。

教学重点、难点与解决措施：
重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。

难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。

解决措施：教师精讲，穿插练习与讨论；利用PPT课件辅助教学。

分析学生及教材：
学生具有学习本章节内容的知识基础、能力基础；
碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，要引导学生联系实际，把握好碳钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，做到根据牌号知道大致应用，根据使用要求正确选用碳钢。

教学方法与教学手段：
1、利用PPT课件辅助教学；
2、以点带面，触类旁通的类比法；
3、讲练法、归纳法、讨论法结合。

教学安排：1学时（45分钟）
教学步骤及时间分配：
教学过程：
一、 引入课题
生活中的碳钢材料：
1、板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材—Q235
2、常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8….T13
4、重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢
以上这些都是用“碳钢”来做的。

你知道碳钢的牌号和用途吗？今天我们就来学习“碳钢的牌号和用途”。

（板书课题）
二、 新课讲解
简介本节将讲的四类碳钢（PPT 展示）。

1、普通碳素结构钢（普碳钢）：工程中应用最多。

即：Q235AF 表示屈服点为235MPa 、质量为A 级的碳素结构钢，是沸腾钢。

练习：说明Q285B 、Q255Ab 、Q235C 的含义（学生回答，老师纠正）。

（2）成分、性能特点及用途 成分：含碳量较低，Wc<0.30%
引入课题 （4分钟） 新课讲解
（28分钟） 课堂小结（3分钟） 课堂讨论
（7分钟） 布置作业
（3分钟）
普碳钢
（8分钟） 优碳钢
（7分钟） 碳素工具钢
（7分钟） 铸造碳钢 （6分钟）
沸腾钢。

b —半镇静钢，Z —镇静钢,TZ —特殊镇静钢 质量等级：A B C D
低 高 屈服点δs 的值（单位为MPa ） 屈服点的“屈” 的拼音字首
（1）牌号：Q 2 3 5 A F
热处理：正火，使用时不进行热处理。

性能：较高的强度，良好的塑性与韧性；并具有良好的焊接性。

典型牌号：Q235
用途：Q195、Q215、Q235：一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺钉、螺母等。

Q255、Q275：可用于受力较大的机械零件，如链轮、拉杆等。

引入中例子：板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材—Q235。

2、优质碳素结构钢
（1）牌号：用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（强调“万分数”）。

例：45----表示平均碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢；
=0.9~1.2%)的优质碳素结构钢（强调含锰较65Mn----表示Wc为0.65%、含锰量较高（W
Mn
高时需附加“Mn”）；
08F----表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢，属沸腾钢。

练习：说明15、20、40、50、85、25Mn、45Mn的含义。

（2）成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.05-0.85%，多数为低中碳成分，少数高碳。

热处理：一般使用时必须进行热处理。

性能：较高强度，较好塑性与韧性。

性能变化范围较大。

典型牌号：45
用途：08F：冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等（塑韧性好）；
20：冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件（表面渗碳）；
45：调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件（淬火+高温回火）；
65：弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等（淬火+中温回火）。

引入中例子：常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、碳素工具钢：
（1）、牌号：T（“碳”）+两位数字（表示钢中平均碳的质量分数的千分数）。

例：T8----表示平均碳质量分数为0.8%的碳素工具钢;
T12----表示平均碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢.
说明:①碳素工具钢一般为优质钢，若S、P含量更少，质量等级更高，则为高级优质钢，加“A”。

②Q235A、T12A中的A含义不同。

练习：说明T7、T7A、T9、T9A、T10、T10A的含义。

（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.70-1.30%，高碳钢
热处理：必须经淬火回火处理。

性能：高的硬度、强度，良好的耐磨性，一定的塑性与韧性。

用途：T7、T8:承受振动、冲击的工具，如冲头、大锤、木工工具；
T10:用于需要较高耐磨性和一定韧性的工具，如手工锯条、剪金属用剪刀；
T12、T13A:不受振动和冲击的耐磨工具，如丝锥、锉刀、剃刀、板牙、量具等。

引入中例子：剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8 (13)
4、铸造碳钢（简称铸钢）
（1）牌号：ZG（铸钢）+两组数字（分别表示最小屈服点和最小抗拉强度）。

例：ZG310-570：表示最小屈服点为310MPa、最小抗拉强度为570MPa的铸造碳钢。

练习：说明ZG200-400、ZG270-500、ZG310-570的含义。

（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.20-0.60%，低中碳。

热处理：铸造成形，经热处理后使用。

性能：较高的硬度、强度和塑性、韧性，即综合力学性能较好。

典型牌号：ZG200-400。

用途：ZG200-400：用于受力不大，要求良好塑性和焊接性的零件，如机座、变速箱壳体；
ZG270-500：用于受力较大的复杂零件，如轧钢机机架、轴承座、连杆、曲轴、缸体；ZG310-570：强度和耐磨性较好，但韧性、焊接性降低。

用于重载齿轮、制动轮。

（难锻压成形，铸铁又难以满足使用要求常用铸钢）
引入中例子：重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢。

三、课堂小结
碳钢的牌号和用途
（1）普碳钢：牌号、性能及用途
（2）优碳钢：牌号、性能及用途
（3）碳素工具钢：牌号、性能及用途
（4）铸钢：牌号、性能及用途
四、课堂讨论：
1、简述产生下列情况的原因：
（1）、钢铆钉一般用低碳钢制造，而起重机的钢丝绳用60、65钢制造。

（2）、钳工锯削T10、T12等钢料比锯削10、20钢费力，锯条易磨钝。

2、以下错用钢材会出现哪些问题？
（1）、把25钢当作T12钢制成锉刀；
（2）、把Q235B钢当作45钢制成齿轮；
（3）、把15钢当作60钢制成弹簧。

五、布置作业
说明下列钢的含义及用途：
Q235B、15、15Mn、T9、T9A、ZG310-570
附：
板书内容：
碳钢的牌号和用途
一、普碳钢
1、牌号：Q235AF
2、性能特点及用途：三、碳素工具钢
1、牌号：T8、T12A
2、性能特点及用途：
二、优碳钢
1、牌号：45、65Mn
2、性能特点及用途：四、铸钢
1、牌号：ZG310-570
2、性能特点及用途
课后反思：。