碳钢的牌号及用途教案
5.碳素钢的牌号性能和应用
• 黑色金属在机械工业中应用较广。无论是 钢还是铸铁，主要由铁和碳两种元素组成 ，统称为铁碳合金。除了铁和碳以外，还 有少量的其他元素，如锰、硅、硫、磷。 这些元素与铁共存在钢铁中，对材料的性 能产生不同的影响。不含碳的纯铁较软， 应用较少。碳在钢中的含量多少，对钢的 强度影响较大。
钢铁材料分类及特性概述
3.1.2 碳钢的分类
3、按用途分类
1）碳素结构钢 主要用于制造各种工程构件和机器零件。一般属于低碳 钢和中碳钢。 2）碳素工具钢 主要用于制造各种刃具、量具、模具等。一般属于高碳 钢。
此外，钢按冶炼时脱氧方法不同，分为沸腾钢、 镇静钢和半镇静钢等
3.1.3 碳钢的牌号和应用
1、碳素结构钢
牌号：由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、 脱氧方法符号四部分顺序组成。 质量等级有：A表示Ws≤0.050%、Wp≤0.045%；B表示 Ws≤0.045%、Wp≤0.045%；C表示Ws≤0.040%、 Wp≤0.040%；D表示Ws≤0.035%、Wp≤0.035%。 脱氧方法有F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、 TZ（特殊镇静钢）四种，通常Z和TZ可省略。
生铁：铁矿石冶炼产品，用来炼钢和制造铸件
黑色金属 铁合金：由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金
（铁和碳的合金） 钢：含碳量低于2.11%的铁碳合金，钢的产品有钢锭、连
铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指
金
轧制成各种钢材的钢。
属
有色金属
（除黑色金属外 的金属和合金）
工业用金属：铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝 合金和轴承合金等
例：Q235－AF。
3.1.3 碳钢的牌号和应用
2、优质碳素结构钢
碳素结构钢的牌号、性能和用途
2. 优质碳素结构钢根据钢中含锰量不同， 分为普通含锰钢（Mn<0.80%）和较高 含锰量钢（Mn=0.70%～1.20%）两组。
3. 08～25钢含碳量低，属低碳钢。 30～55钢属于中碳钢。60钢以上的牌 号属高碳钢。
第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用 途
3.按钢的用途分类
①结构钢 主要用于制造各种机械零 件和工程结构件，其含碳量一般都 小于0.70%。
②工具钢 主要用于制造各种刀具、 模具和量具，其含碳量一般都大于 0.70%。
第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用 途
二、普通碳素结构钢因价格便宜， 产量较大，大量用于金属结构和一般 机械零件。
1.按钢的含碳量分类 ①低碳钢 含碳量<0.25%； ②中碳钢 含碳量0.25%～ 0.60%； ③高碳钢 含碳量＞0.60%。
第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用 途
2.按钢的质量分类 ①普通质量钢 S≤0.05%.P≤0.045%；
②优质钢S≤0.035%.P≤0.035% ③高级优质钢S≤0.025%.P≤0.025%； ④特级质量钢 S<0.015%. P<0.025%
碳素结构钢的牌号由代表屈服点 的拼音字母“Q”、屈服点数值、质 量等级符号和脱氧方法符号四个部分 按顺序组成。
第四章 碳素结构钢的牌号、性能和 用途
三、优质碳素结构钢
1.优质碳素结构钢的牌号用两位 数字表示，这两位数字表示该钢 平均含碳量的万分之几，例如 45表示平均含碳为0.45%的优质 碳素结构钢。
碳素结构钢的牌号、性能和用途
●碳素钢简称碳钢，是指含碳量小于 2.11%的铁碳合金。钢中除含有铁 碳元素外，还有少量硅、锰、硫、 磷等杂质。碳素钢比合金钢价格低， 产量大，具有必要的力学性能和优 良的金属加工性能等，在机械工业 中应用很广。
(完整word版)非合金钢(碳钢)教案
金属工艺学电子教案（9）【课题编号】9—4.1【课题名称】非合金钢（碳钢）【教材版本】郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识目标了解常存杂质元素对碳钢性能的影响，熟悉碳钢的分类、牌号、性能及用途。
二、能力目标根据碳钢的牌号，能分析它的成分、性能特点和大致用途。
三、素质目标熟悉碳钢的分类，能根据碳钢的牌号，知道它的性能和用途。
四、教学要求熟练掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能和应用，并具有一定的分析和运用能力。
【教学重点】常用碳钢的牌号、性能和应用。
【难点分析】根据碳钢的牌号能分析它的成分、性能特点和大致应用范围。
【分析学生】1．具有学习本章内容的知识基础。
2．具有学习本章内容的能力基础。
3．碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，本章应用性很强，在学习方法上要引导学生联系实际应用，把握好碳钢牌号—化学成分—组织—性能—应用之间关系。
做到根据碳钢牌号，知道它的大致应用；根据应用、性能，正确选用碳钢牌号。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学资源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，20052．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。
【教学过程】一、复习旧课（15分钟）1．简述含碳量增加对碳钢组织和力学性能的影响；2．讲评实验报告批改情况；3．提问：题3-8。
二、导入新课碳钢是指Wc≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳钢成分简单，冶炼容易，价格低廉，有较好的力学性能和工艺性能，在钢材总产量中占绝大部分，是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料。
三、新课教学（70分钟）1．常存杂质元素对碳钢性能的影响（15分钟）教师讲授常存杂质元素硅、锰、硫、磷对碳性钢性能的影响，演示网络课程chapter4内容说明。
识别碳素钢的牌号
【复习提问】 复习提问】 1.铁碳合金的基本组织是什么，各有什么性能？ 2.根据铁碳合金相图，分析钢的平衡结晶过程。 【引入新课】 引入新课】 碳钢的价格低廉，便于获得，因而在机械制造中得到了广泛 的使用。为了在生产上合理选择，正确使用各种碳钢，必须简单地 了解我国碳钢的分类、编号和用途，以及一些常用的杂质元素的影 响。 【讲授新课】 讲授新课】 一、碳钢的分类、编号和用途 1．碳钢的分类 碳钢分类方法很多，比较常用的有三种，即按钢的含碳量、 质量和用途分类。 （1）按含碳量分类 低碳钢：含碳量小于或等于 0.25%的钢 中碳钢：含碳量为 0.30~0.55%的钢 高碳钢：含碳量大于 0.6%的钢 （2）按质量分类：即含有杂质元素 S、P 的多少分类： 普通碳素钢：S≤0.055% P≤0.045%
如锅炉、化工容器用钢和机械上需经热处理的受力零件用钢都选用 镇静钢。 【小结】 小结】 本节主要讲解了碳钢的分类以及其中含有杂质元素对其的影 响。 【作业】 作业】 习题册相关内容
屈服点数值。若牌号后面标注字母 A、B、C、D，则表示钢材质量等 级不同，即 S、P 含量不同。A、B、C、D 质量依次提高，“F”表示 沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。如： Q235-A·F 表示屈服点为 235MPa 的 A 级沸腾钢，Q235-C 表示屈服 点为 235MPa 的 C 级镇静钢。 普通碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而是在供应状态 下直接使用。通常 Q195（A1）、Q215（A2）、Q235（A3）含碳量低， 有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑 等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、 轴套、销轴等等，Q255（A4）和 Q275（A5）钢强度较高，塑性、韧 性较好，可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及 制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。 （2）优质碳素结构钢： 同时保证钢的化学成分和机械性能。其牌号是采用两位数字 表示的，表示钢中平均含碳量的万分之几。如 45 钢表示钢中含碳 量为 0.45%；08 钢表示钢中含碳量为 0.08%。若钢中含锰量较高， 须将锰元素标出，如 0.45%C，Mn0.70~1.00%的钢即 45Mn。 优质碳素结构钢主要用于制造机械零件。一般都要经过热处 理以提高机械性能，根据含碳量不同，有不同的用途，08、08F、 10、10F 钢，塑性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能， 常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件， 如汽车车身，拖拉机驾驶室等；15、20、25 钢用于制作尺寸较小、 负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞 钢、样板等；30、35、40、45、50 钢经热处理（淬火+高温回火） 后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧 性，用于制作轴类零件；55、60、65 钢热处理（淬火+高温回火） 后具有高的弹性极限，常用作弹簧。 （3）碳素工具钢： 这类钢的牌号是用“碳”或“T”字后附数字表示。数字表示 钢中平均含碳量的千分之几。T8、T10 分别表示钢中平均含碳量为
碳钢的分类、编号及用途
3. 碳钢难以满足一些特殊的性能要求：例如化工部门要求钢材具有耐 酸不锈性能，仪表工业要求材料具有特殊的电磁性能，汽轮机制造部 门则要求钢材具有良好的高温强度等等，这些特殊的物理化学性能只 有采用合金钢才能满足。
合金钢就是在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使 用性能和工艺性能得以提高的以铁为基的合金即为合金钢。
工程材料学
名称 碳素结构钢 低合金高强度钢 易切削钢 碳素工具钢 (滚珠)轴承钢 焊接用钢 铆螺钢 船用钢 汽车大梁用钢 压力容器用钢
符号 位置
名称
Q
头 桥梁用钢
Q
头 锅炉用钢
Y
头 焊接气瓶用钢
T
头 车辆车轴用钢
G
头 机车车轴用钢
H
头 沸腾钢
ML 头 半镇静钢
国际符号
镇静钢
L
尾 特殊镇静钢
R
尾 质量等级
结构钢
碳素结构钢 低合金高强度结构钢 渗碳钢 调质钢 轴承钢 弹簧钢 ……
刃具钢
工具钢
模具钢
量具钢
不锈钢
特殊用途钢
耐热钢 耐磨钢
……
附件：炼钢工艺
炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属 夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和 硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采 用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。
工程材料学
（4）按冶炼方法分类
①按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧
吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉
碳钢的牌号
（B ）
2分
A. 0.045 ％ B. 0.45 ％C. 4.5 ％ D.45 ％
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练习
4. （06年高考题）碳素钢中，中碳钢的
含碳量（Wc)为（B） 2分
A. ﹤0.25％ C. 0.15％
B. 0.25％～0.60％ D. ﹥0.60％
5. 讨论：由于管理不善，造成钢材错用 ，
把30钢当做T7 钢制成大锤，使用过程中会 出现哪些问题？
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1.碳钢的分类
（1）按含碳量： a.低碳钢： wc≤0.25％ b.中碳钢 ：wc﹥0.25％～0.60 ％ c.高碳钢：wc≥0.60 ％
（2）按质量：
a.普通钢； b.优质钢； c.高级优质钢。 （3） 按用途：
a.碳素结构钢； b.碳素工具钢。 （4）按脱氧方法： a. 沸腾钢 b.镇静钢 c.半镇静钢d.特殊镇静钢。
碳钢及合金钢
执教人：常德亭
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2008.10
教学目标
通过本章学习，使学生熟悉和了解我 国的钢材编号规则，掌握各类钢种 的牌号，熟悉常用钢材的用途、性 能
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教学重点 1．我国的钢材分类及牌号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制
方法 2． 结构钢、工具钢、不锈钢 的用途、性能
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学时安排
4学时
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T7,T7A
T9,T9A
T10,T10A
T12,T12A
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5. 碳素铸钢
牌号：用汉字“铸” 、“钢” 拼音字首＋两组数字表示。如
ZG200-400, 表示σs≥200MPa， σb≥400MPa 的碳素铸纲 。
性能：随着含碳量的变化而变 化。
碳钢的牌号及用途(教案)
碳钢的牌号及用途教学时间：45分钟教学对象：高中物理化学课程学生教学目标：1. 让学生了解碳钢的定义及其特性。
2. 使学生掌握碳钢的牌号及其表示方法。
3. 让学生了解碳钢的用途及应用领域。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。
2. 采用案例分析法，分析具体的碳钢牌号及其应用。
3. 采用互动提问法，引导学生思考和探讨碳钢的牌号与用途之间的关系。
教学内容：第一章：碳钢的基本概念1.1 钢的定义1.2 碳钢的定义1.3 碳钢的成分及分类第二章：碳钢的牌号表示方法2.1 碳钢牌号的构成2.2 碳钢牌号的表示方法2.3 我国碳钢牌号表示方法与国际标准的差异第三章：碳钢的用途及应用领域3.1 结构钢3.2 工具钢3.3 模具钢3.4 高速钢第四章：常见碳钢牌号及其应用案例分析4.1 低碳钢（碳素结构钢）4.2 中碳钢（普通碳素结构钢）4.3 高碳钢（工具钢）4.4 超高碳钢（高速钢）第五章：碳钢牌号与用途之间的关系5.1 碳含量对碳钢性能的影响5.2 碳钢牌号与性能的关系5.3 碳钢牌号与应用领域的匹配原则教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢基本概念、牌号表示方法及用途的理解。
2. 案例分析：评估学生对常见碳钢牌号及其应用的掌握情况。
3. 课后作业：布置相关习题，巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。
教学资源：1. PPT课件：展示碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。
2. 案例资料：提供常见碳钢牌号及其应用的实例。
3. 习题集：用于课后巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。
第六章：碳钢的性能与加工6.1 碳钢的机械性能6.2 碳钢的物理性能6.3 碳钢的加工工艺第七章：碳钢的焊接7.1 碳钢的焊接特点7.2 碳钢的焊接方法7.3 碳钢焊接接头的性能第八章：碳钢的腐蚀与防护8.1 碳钢的腐蚀类型8.2 碳钢的腐蚀原因8.3 碳钢的腐蚀防护措施第九章：碳钢的应用案例分析9.1 建筑行业中的应用9.2 汽车行业中的应用9.3 船舶行业中的应用第十章：碳钢的环保与回收10.1 碳钢生产的环境影响10.2 碳钢的回收利用10.3 碳钢的可持续发展教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢性能、加工、焊接、腐蚀防护的理解。
碳钢的牌号及用途
碳钢的牌号及用途教案：碳钢的牌号及用途一、教学目标：1.了解碳钢的牌号及其用途；2.掌握常见的碳钢牌号，能够根据需求选择合适的碳钢材料；3.培养学生的实际应用能力，能够根据具体要求提出合理的材料选择方案。
二、教学内容：1.什么是碳钢？2.常见的碳钢牌号及其用途。
三、教学过程：1.碳钢的定义和特点（1）简单介绍碳钢的含义：碳钢是指含碳量在钢中占比较高的一类钢材；（2）碳钢的特点：强度高、延展性好、可塑性强、容易加工。
2.碳钢的分类（1）根据含碳量分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢。
（2）根据用途分为：机械结构碳钢、碳素工具钢、弹簧钢、合金结构钢等。
3.碳钢的牌号及用途（1）低碳钢牌号：A3钢：用于制作普通机械件、铆钉、螺钉等；A5钢：用于制作焊接结构件、齿轮等；20钢：用于制作海洋钻柱、锚链等。
（2）中碳钢牌号：20Mn钢：用于制作汽车、拖拉机的齿轮、轴承和弹簧等；45钢：用于制作大型机械零件的锻件和锻模等；40Cr钢：用于制作齿轮、轴承、活塞销等。
（3）高碳钢牌号：65Mn钢：用于制作弹簧、刀具等；60Si2Mn钢：用于制作卷簧、弹簧等；SWRH62B钢：用于制作汽车、摩托车轴承、弹簧等。
4.案例分析通过一些具体的案例，让学生根据碳钢的牌号和用途，在现实生活中选择和应用合适的碳钢材料。
例如：制作刀具时应选择什么牌号的碳钢？制作汽车的结构件应选用什么牌号的碳钢？等等。
四、教学反思：通过此次教学，学生能够了解什么是碳钢，以及常见的碳钢牌号及其用途。
通过案例分析让学生将所学知识应用于实际问题中，培养了他们的实际应用能力。
同时，也为他们今后从事相关工作提供了基础。
但是，教学内容相对简单，后续可以加强学生的应用能力培养，例如通过实践操作来体验碳钢的加工和使用过程。
常见碳钢及其牌号讲课文档
第十七页
Q235 Q255
A B C D A/B
0.14-0.22 0.12-0.20
0.18 0.17 0.18-0.28
0.30-0.65 0.30-0.70 0.35-0.80 0.35-0.80 0.40-0.70
0.30
0.050
0.045
0.30
0.045
0.045
0.30
0.040
0.040
0.30
牌号 Q195
等级 －
w(C) %
0.06-0.12
化学成分
w( Mn) %
w( Si) %
0.25-0.50 0.30
w(S ) %
不大于
0.050
w( P) %
0.045
Q215 A / B 0.09-0.15 0.25-0.55 0.30 0.050 / 0.045 0.045
脱氧 方法
F,b,Z F,b,Z
弹簧垫圈
小轴
第十三页
30~55属于调质钢，经过调质处理后具有良好的综合力学 性能，主要用于制造受力较大的机械零件。
万向连轴器
第十四页
曲轴
60钢以上的属于弹簧钢，经过热处理后可以获得较高 的弹性极限，主要用于制造弹性零件。
汽车板簧
第十五页
螺旋弹簧
3．碳素工具钢
牌号 —— 如 T12A 钢，含C量为 12 / 1000 = 1.2 % ， A表示高级优质，w(S) 0.020 % ，w(P) 0.030 % 。
T13 1.25-1.35 0.40
0.35 0.030 0.035 217
碳钢的牌号说课稿
课题：碳钢的牌号和用途（说课稿）各位评委老师午好。
我是号。
我说课的题目是《碳钢的牌号、性能及用途》。
下面我将从教材分析、教学目标、教学重点难点、教学学法、教学过程、板书设计、效果预测等几个方面进行说课。
一、教材分析机械工程材料是《金属工艺学》这门课程的一个重要内容，钢铁材料是最重要的工程材料，碳钢材料是钢铁材料中的一类典型代表。
因此本节内容是工程材料的一个缩影。
其学习方法可作为今后学习合金钢、铸铁、有色金属及合金等材料的方法。
本节内容也为材料的热处理、材料的加工奠定基础。
二、教学目标碳钢是工业生产中用途最广，用量最大的工程材料。
中职生应熟练掌握碳钢牌号、性能特点和用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力。
因此将教学目标确定为：1、知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途；2、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；3、德育目标：养成辨证的思维习惯和良好的职业素养（碳钢牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。
三、教学重难点教学重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。
理由：熟练掌握碳钢的牌号、性能和用途，为我们正确选用碳钢材料提供理论依据，为进一步学习材料的热处理、材料的加工奠定基础。
教学难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。
理由：各类碳钢牌号规则各不同，各牌号中各部分的含义各异，这为我们准确分析成分、性能特点、大致用途增设了难度。
四、教学方法与教学手段结合学生的实际情况，遵循教学规律，培养学生综合能力，我主要采用：1、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。
五、教学过程1、教学环节安排环节1、组织教学环节2：导入新课我用生活中的碳钢材料引入课题，消除了学生上课伊始的陌生感，激发了学生的学习兴趣，起到联系生活实际的作用。
列举的碳钢材料各代表一类（普碳钢、优碳钢、碳素工具钢、铸钢），也为讲解新课作准备。
碳素钢牌号及用途讲解
常见碳素工具钢
T12、 T12A
特性：耐磨性及硬 度均较高，韧性低
四、铸造碳钢 牌号：由 “铸钢” 二字的汉语拼音首字母“ZG”加两组数字组成：
第一组数字代表屈服强度，第二组数字代表抗拉强度值。
例：ZG200-400---表示屈服强度不小于200MPa， 抗拉强度不小于400MPa的铸钢。
成分
含碳量在0.20%～0.60﹪, 含杂质、非金属夹杂物较少
2、60：表示平均含碳量0.60%的优质碳素结构钢。
3、T8：表示平均含碳量为0.8％的优质碳素工具钢。
4、ZG230-450：表示屈服强度不小于230MPa,抗拉 强度不小于450MPa 的铸造碳钢。
说一说
螺钉 受力情况：承受较小的静载荷
选材：普通碳素结构钢 性能要如求：：要Q1求95一般的强度、硬度
性能
能满足一般工程结构 及普通零件的要求
应用
各种钢板和型材如:厂房,桥 梁,船舶,和受力不大的机械 零件,如:铆钉,螺钉,螺母等
普通碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材，用于厂房、 桥梁、船舶等建筑结构或一些受力不大的机械零件
圆钢
钢板
吊环螺钉螺母 螺钉
自锁螺母 铆钉
听一听
二、优质碳素结构钢
牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数 。
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
任务实施
齿齿轮轮 受力情况：工作时齿表面承受较大的压
选力材和：摩优擦质，碳齿素部结还构承钢受较大 的交变应力和冲击力
性能要求：如较：高5的5钢强度、硬度，优 良的综合力学性能
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
锉刀
受力情况：承受较大的摩擦力
选材：碳素工具钢 性能要求：要求高的硬度、耐磨性
碳钢的分类牌及用途
碳钢的分类、牌号及用途一、碳钢的分类1、按碳的质量百分数分：低碳钢（C：≤0.25％）又称，低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。
中碳钢（C：0.25％＜C ≤ 0.6％）有、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。
除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。
按产品质量分为普通碳素结构钢和。
热加工及切削性能良好，焊接性能较差。
强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。
可不经热处理，直接使用热轧材、材，亦可经热处理后使用。
淬火、后的中碳钢具有良好的综合。
能够达到的最为600～1100MPa。
所以在中等强度水平高硬度约为HB538，抗拉强度σb的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
高碳钢（C：＞0.6％）常称，含碳量从大于0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。
锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
含碳量越高，硬度、强度越大，但塑性降低（另外，含碳量2.1%～4.5％铁碳合金一般称为铸铁。
）2、按钢的质量分（主要是杂质硫、磷的含量）：普通碳素钢（S ≤0.055％，P ≤0.045％)优质碳素钢（S ≤0.040％，P ≤0.040％)高级优质碳素钢（S ≤0.030％，P ≤0.035％)3、按用途分：碳素结构钢：主要用于桥梁、船舶、建筑构件、机器零件等碳素工具钢：主要用于刀具、模具、量具等二、碳钢的牌号与用途1、普通碳素结构钢：碳素结构钢按照屈服强度分为5个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 。
每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级，Q195、 Q215、 Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等；Q255、 Q275可轧制成型钢、钢板等。
2、优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。
如20＃、45＃等。
20＃表示含C：0.20%（万分之20）。
碳素钢的牌号及用途说课
一 设 计 理 念
二 教 材 分 析
三 学 情 分 析
四 教 法 学 法
五 教 学 过 程
六 教 学 反 思
一、设计理念
1、提出任务----分配任务---实施任务----成果展 示---拓展延伸----归纳总结。 2、实物导入新课，承前启后。 3、提出“小老师”的角色，以“我要备好课 的心态”认真对待所承担的任务。 4、以小组合作的方式来实施任务。
构件名称 齿 轮 机 座 锉 刀 叶 片 弹 簧 材料牌号
6、小结
板书设计
碳素钢的牌号及用途
一、普通碳素结构钢 牌号：… 用途
三、碳素工具钢
牌号： … 用途：…
五、实战演练
二、优质碳素结构钢
四、铸造碳钢
牌号： … 用途：…
作业
牌号： …
用途：…六、教学反思 Nhomakorabea思想目标
情感目标
3.教学重点和难点
重点
碳素钢的牌号、性能特点及用途。
难点
根据常见零件的性能要求，能合理选用 碳素钢。
三、学情分析
四、教法学法 说教法
实物展示
分组合作 举例
教学 方法
引导启发
归纳
说学法
1、探究法：多媒体创设情境，提出问题。 2、实践法：动手实践，运用原理分析问题。 3、合作法：分组讨论，培养合作意识。
2.教学目标
1.教材地位和作用
3.教学重点和难点
二、教材分析
1.教材地位和作用
2.教学目标 知识目标 能力目标
熟悉掌握碳素钢的牌号、性能及用途 。 1、根据常见零件的性能要求，合理选用碳 素钢 。2、在分组学习和完成任务过程中， 培养学生与人沟通的能力 1、认识到合理选材在实际生产中的地 位及其重要性。2、认识到分组学习中 团结协作的重要性 通过行为导向教学，激发学生的学习兴 趣；体验探索学习的过程，从而感受学 习的成功和喜悦。
14碳素钢的牌号及用途
性能：有较高的强度、硬度和弹性；
用途：制造较高强度、耐磨性和弹性的零件如：气门弹簧、弹簧垫圈等
三、碳素工具钢：
1）牌号：T+数字（平均含碳量的千分数）
如：T12A：表示平均含碳量为1.2%的高效优质碳素工具钢。
2）T7~T8：钻头、模具等
T9~T10：丝锥、板牙等
T11~T13：锉刀、削刀等
四、铸造碳钢：
1）牌号：ZG+数字—数字
第一组数字：屈服点
第二组数字：抗拉强度值
如：ZG270—500，
2）应用：制造形状复杂力学性能要求较高的机械零件。
［小结］
通过这节课的学习，我们要掌握：
各种碳素钢的牌号及用途
［布置作业］
P60 6~9
练习册上相关内容
测标内容：P60 6~9
练习册上相关内容
教后小记及预习指导：
通过这节课的学习，学生基本掌握相关知识点。
预习：钢的热处理
课题
碳素钢的牌号及用途
授课日期
教材分析
主要讲授各类碳素钢的牌号，并根据它们各自的特点和含碳量分析其性能特点和使用范围。
学情分析
学生已在生产中接触过各类常用碳素钢，对碳素钢有一定的感性认识，应着重分析得出它们的规律性。
教学目标
1、掌握碳素钢、优质碳素结构钢的牌号、分类、性能及用途；
2、掌握碳素工具钢、铸造钢的牌号、分类、性能及用途。
重点难点
牌号及用途是
教学过程：
［复习提问］
钢中的常存元素有哪些？对钢有哪些影响？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ［导入］
我们用牌号来表示各种不同的金属材料。
［新课讲授］碳素钢的牌号及用途
1—3碳钢的分类、牌号、性能和应用
钢的火花鉴别方法
钢的火花鉴别使用的主要设备是砂轮机。进行鉴 别时，操作者要戴上无色眼镜，场地光线不宜太亮， 以免影响火花色泽及清晰程度。钢试件接触砂轮时， 压力要适中，使火花向略高于水平线的方向发射，根 据火花的颜色、形状、长短、爆花的数量和尾花的特 征等多方面因素来判断。一般来说，钢中含碳量越高， 火花越多，火束也由长趋向短。
2．按钢的质量分
普通钢：S ≤0.050％，P≤ 0.045％ 优质钢：S ≤0.035％，P≤ 0.035％ 高级优质钢：S≤ 0.025％，P≤ 0.025％
3．按钢的用途分
结构钢：含碳量一般均小于0.70% 工具钢：含碳量一般均大于0.70%
4．按冶炼时脱氧程度的不同分
沸腾钢：脱氧程度不完全的钢 镇静钢：脱氧程度完全的钢 半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢 特殊镇静钢
如：T8表示平均 含碳量为0.80％的优 质碳素工具钢。若为 高级优质碳素工具钢， 则在牌号后面标以字 母A。
4．铸造碳钢
“铸钢”两字的拼音字母字 ＋两组数字（第一 组数字表示屈服强度，第二组表示抗拉强度值）。
例如：ZG270—500表示屈服强度不小于270MPa， 抗拉强度不小于500MPa的铸造碳钢。
45表示平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢 08表示平均含碳量为0.08％的优质碳素结构钢 65Mn表示平均含碳量为0.65％的较高含锰量的
优质碳素结构钢
沸腾钢，在两位数字后标注“F”，如08F 锅炉用钢，在两位数字后标注“g” ，如20g
3．碳素工具钢
牌号以汉字“碳”的汉语拼音字母字头“T”+ 数字（表示平均含碳量的千分数）。
观察下面的图片，你知道这些钢铁材料有什么 区别吗？
再想想，在零件图上常出现45Mn、Q235—A、 T8等字样，你能说出它们的含义及用途吗？
碳钢的分类、用途及牌号
5．莱氏体（Ld）奥氏体和渗碳体的机械混合物，Wc＝4.3﹪。
以727℃为界，分高、低温莱氏体。
其性能与渗碳体相似，硬度高，塑性、韧性极差。
1．3．2铁碳合金状态图它是缓慢冷却或加热条件下，不同的成分、不同的温度材料所具有的组织或状态。
如下图：1．图中点的物理意义P：碳在α—Fe中最大溶解度，Wc＝0.0218﹪，T＝727℃。
S：共析点，Wc＝0.77﹪，T＝727℃。
（F+FeC3=P）亚、过共析钢分界点。
G：纯铁的同素异转变点，Wc＝0﹪，T＝912℃。
E：碳在ｒ—Fe中最大溶解度，Wc＝2.11﹪，T＝1148℃C：共晶点，Wc＝4.3﹪，T＝1148℃。
A：纯铁的熔点，T＝1538℃。
2．图中线的物理意义GS：又称A3线，从奥氏体中析出铁素体线。
ES：又称A cm线，从奥氏体中析出渗碳体线。
PSK：又称A1线，共析线。
（组织转变温度线）ECF：共晶线。
AECF：固相线。
ACD：液相线。
3．各相区的组织主要介绍室温时的组织和常用热处理5个相区。
再以Wc＝0.4﹪和Wc＝0.9﹪为例讲解……——类似于建筑中的水泥和石子的关系。
4．含碳量对铁碳合金组织和性能的影响（配图）（1）对组织的影响：含碳量越低，铁素体越多。
——含碳量越高，珠光体越多……含碳量越高，渗碳体越多。
（Wc＝0.77﹪时形成的珠光体最多）（2）对性能的影响：（金属材料的冶炼、加工过程简介，以增加知识面）1）强度：当Wc﹤0.9﹪时，随着Wc↑而增加，当Wc﹥0.9﹪时，随着Wc↑而下降。
2）硬度：随着Wc↑而增加。
3）塑性、韧性：随着Wc↑而下降。
4）切削性能：Wc≈0.4﹪时，切削性能最好。
5）锻造性能：随着Wc↑而下降。
6）铸造性能：随着Wc↑而提高。
7）可焊接性能：随着Wc↑而下降。
5．铁碳合金状态图的应用（1）选用材料在模具行业中，冲压模具追求强度和硬度，Wc在0.5﹪～1.5﹪之间；塑料模具在追求强度和硬度的同时，还要求材料具备良好的加工性能，故多为Wc﹤0.5﹪的范围内。
汽车制造与装配技术专业《4.1.3 碳钢的牌号、性能及应用(优质碳素结构钢)》
牌号——由两位数字构成，数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之
如 45 钢，含碳量为 45 / 10000 = 045 % 。 65Mn，表示含Mn量较高的碳素结构钢。
08F ，表示沸腾钢。
第一页，共九页。
优质碳素结构钢
常用牌号： 08F、10、15、20、 …… 、75、80、85 成分特点： Wc：005% ～ 085%C， S、P ≯004%
性能特点：冶金质量较好、塑性韧性高、淬透性及回火稳定性差
使用状态：使用前一般都要经过热处理〔渗碳、淬火、回火等〕 用途：比较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等
第二页，共九页。
优质碳素结构钢
用途 低碳钢：薄板冲压件、焊接件和强度要求不高的零件。
发动机油底壳
车身外壳
如发动机油底壳、油箱、车身外壳、仪表板等〔08F、10〕；
综合力学性能良好
经热处理后有较高的强度、硬 度和弹性
应用举例
驾驶室外壳、油底壳、油箱、离合 器盖等冲压件
轮胎螺栓、螺母、发动机气门调整 螺钉、离合器调整螺栓、曲轴箱调 整螺栓、离合器分离杠杆、风扇叶 片、驻车制动杆等
曲轴正时齿轮、半轴螺栓锥形套、 机油泵齿轮、连杆螺母、气缸盖定 位销、气门推杆、同步器锁销、变 速杆、凸轮轴、曲轴、离合器踏板 轴及分离叉、离合器从动盘等
气门弹簧、活塞销卡簧、弹簧垫圈、离合器压盘弹簧 等各类弹簧类构件〔60、70〕。
气门弹簧
弹簧垫圈 活塞销卡簧
第五页，共九页。
离合器压盘弹簧
优质碳素结构钢
钢号 C
优质碳素钢的化学成分和性能
化学成分，%
Mn
SiSPs MPa≥08F 0.05-0.11 0.25-0.50
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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，建筑钢材一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，Wcv0.30%
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，建筑钢材一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；
65Mn----表示Wc为0.65%、含锰量较高（Wr=0.9~1.2%）的优质碳素结构钢（强调含锰较高时需附加“ M6）;
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,.T13。
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570MP0I勺铸造碳钢。
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：ZG200-40Q
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Q235BI冈当作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：
碳钢的牌号和用途
一、普碳钢
1、牌号：Q235AF
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：
三、碳素工具钢1、牌号：T8、T12A
2、性能特点及用途：
四、铸钢
1、牌号：ZG310-570
2、性能特点及用途
板书内容: 课后反思:。