机械工程材料基础 (2)

2007-3-12
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质量等级 345 MPa 屈服强度
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一.普通低合金钢
Q345钢(16Mn)综合性能好，
用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。
万吨远洋轮
南京长江大 桥
Q390钢含V、Ti，强度
高，用于中等压力的容器。
Q460钢含Mo、B，强度 高，用于石化中温 高 压容器。
压力容 器
3.4 工业常用钢铁材料
• 碳素钢----含碳量<2.11%的铁碳合金
• 合金钢----在碳素钢的基础上，有目的的加入 一些合金元素，（如铬Cr、钒V、镍Ni、钨 W）性能显著提高。
• 铸铁----含碳量>2.11%的铁碳合金
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3.4.1 碳素钢
• 钢的性能与含碳量有关；还受钢中杂 质元素的影响。
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3.合金调质钢的牌号
40Cr 40Mn 40MnB 35CrMo 38 Cr Mo Al A 25Cr2Ni4WA
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4 .典型合金调质钢种介绍
➢ 低淬透性调质钢
钢含合金元素总量＜3 %。 圆
40Cr、40MnB等。
锥
齿
轮
➢ 中淬透性调质钢
钢含合金元素总量在4 % 左右。
1.有益元素
➢ 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，提高钢
的强度、硬度和弹性，降低塑性和韧性。
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2.有害元素:
➢ S — 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂
( 热裂 )。
➢ P — 有很强的固溶强化作用,低温 韧性差 ( 冷
碳素工具钢
• P88
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4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
σb ≥ 400MPa
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• P88
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σs≥ 200MPa 铸钢
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3.4.2 合金钢 ( Alloy Constructional Steel )
• 普通低合金钢 • 易切削钢 • 合金渗碳钢 • 合金调质钢 • 弹簧钢 • 滚动轴承钢
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六. 滚动轴承钢 ( bearing steel )
2.化学成分特点:
➢高碳, Wc = 0.9～1.1%。 ➢主加Cr, 0.4～1.65 %
辅加Si、Mn。 ➢优质钢材。
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3.滚动轴承钢的牌号
G Cr9 Si Mn
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含Mn量WMn≤1.5 % 含Si量WSi≤1.5 % 含Cr量WCr ≈ 0.9 % 滚动轴承钢
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3.合金渗碳钢的牌号
20 Mn2 Ti A
等级:高级优质
含钛量WTi≤1.5 % 含锰量WMn 2 % 含碳量WC 20 %00
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四. 碳素调质钢及合金调质钢
1.对调质钢的性能要求: 既强又韧 2.对调质钢的含碳量的要求: 中碳
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一.普通低合金钢 ( common low – alloyed steel )
1.化学成分: 碳素结构钢 + 合金元素 主加合金元素: Mn 1.8 %以内。
辅加合金元素:V、Ti、Cu、B。
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一.普通低合金钢 2.牌号: Q 345 C
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七 . 合金工具钢
合金刃具钢 ( alloy cutting steel ) 合金模具钢 ( alloy die steel ) 合金量具钢( alloy measuring steel )
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4.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
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三 . 碳素渗碳钢及合金渗碳钢
1.对渗碳钢的性能要求: 表硬里韧
2.用途:适于制造承受强烈冲击载荷和磨擦磨损的零件。 如汽车齿轮、离合器等。
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五. 弹簧钢
1.对弹簧钢的性能要求: 高的σe、高的σs/ σb、高的σ-1、良好的韧。
2.对弹簧钢含碳量的要求: 中、高碳。
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3.合金弹簧钢的牌号
65 65 Mn 55 Si 2 Mn 60 Si 2 Mn 50 Cr V A 50 Cr Mn A 55 Si Mn Mo V Nb
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2.优质碳素结构钢
两位阿拉伯数字，表示含碳量
* 45 --- Wc = 45%00的优质碳素结构钢
* 较高锰质量分数的优质碳素结构钢
45Mn --- Wc = 45%00 ; WMn = 0.7%～1.0%
• P88
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3.碳素工具钢
T 12 A
高级优质 Wc = 12%0
脆 )。
• * 适当增加硫、磷含量，可提高钢的切 削加工性能；
• * 磷可增加钢在大气中的耐腐蚀性能
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Hale Waihona Puke Baidu
碳素钢的编号及用途
1. 普通碳素结构钢:
Q 235 — A · F
沸腾钢
• 脱氧方法
（B、Z、TZ）
A等级
（D、C、B） • 质量等级
235 MPa
屈服强度
• P87
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汽车板簧
热卷大弹簧
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大型热卷弹簧
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簧弹丝
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六. 滚动轴承钢 ( bearing steel )
1.性能要求:
❖高的硬度强度和耐磨性; ❖高的接触疲劳强度; ❖足够的韧性和耐蚀性; ❖高的纯净度;
滚珠轴承 滚针轴承
滚柱轴承
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二、 .易切削钢( fee – cutting steel )
1.用途:
适用于高速切削和在自动加工机 床上加工的材料。
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,改屑性能, 提高切削速度。
3.化学成分特点:
S:Ws = 0.08～0.3% Pb:WPb=0.15～0.25% Ca:微量
38 CrSi、35 CrMo 等。
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常用于制造较小的齿轮、 轴、螺栓等零件。
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柴油机凸轮轴
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4 .典型合金调质钢种介绍
➢ 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。