碳钢基础知识

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钢材基础知识大全

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钢材基础知识大全 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢材基础知识(一)第一部分基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类:平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。

按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。

转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。

按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。

电炉钢:主要是合金钢。

按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。

2、按化学成分分类:碳素钢:是铁和碳的合金。

据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。

按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C:%%)和高碳(C>%)钢三类。

碳含量小于%的钢称工业纯铁。

普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。

而获得较好综合性能的钢种。

合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。

按合金元素总含量不同可分为低合金(总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。

3、按用途分类:结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。

建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。

机械用钢用于制造机器或机械零件。

工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。

特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。

二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。

钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。

1、型钢类型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。

按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。

前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。

钢材知识

钢材知识

第一部分 基础知识第一张 钢铁生产基础知识!、生铁与钢的主要区别是什么?最主要的区别是含碳量的区别,凡含碳量<=2.0%的铁碳合金称为钢,含碳量>2.0%的铁碳合金称为生铁。

2、钢是怎样分类的?钢的分类方法很多,一般有以下几种:3、钢中常用的化学元素有哪些?碳C 、硅Si 、锰Mn 、硫S 、磷P 、钛Ti 、钒V 、铬Cr 、镍Ni 、铌Nb 、锡Sn 、钼Mo 、钨W 、硼B 、铜Cu 、稀土元素Re 。

4、什么叫钢号?为什么要对钢进行编号?钢的种类很多,成分复杂而性能不一,为了便于识别称呼,所以要对钢进行编号,其原则是以明确的简短醒目的符号表示所代表钢的化学成分范围和主要性能指标,世界各国都有自己的钢种编号,但至今尚无一种完美无缺的钢种编号方法。

我国是根据不同钢类、不同用途、不同冶炼方法及不同质量要求对钢种进行分类编号的。

5、钢号的表示方法有哪些?1)普通碳素钢的表示方法:钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号四个部分按顺序组成: 如:Q235——A 、FQ ——屈服点“屈”汉语拼音首位字母;A 、B 、C 、D ——分别为质量等级;F ——沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母;B ——半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母;Z ——镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母;TZ ——特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母(省略);235——屈服点道,单位Mpa 。

2)优质碳素结构钢的表示方法:以平均含碳量的万分之几来表示如:10、25、45钢其平均含碳量分别为0.10%、0.25%、0.45%;平炉钢 转炉钢 电炉钢 特种冶炼钢 普通钢 优质钢 高级优质钢 沸腾钢 镇静钢 半镇静钢 特镇钢亚共析钢共析钢过共析钢莱氏体钢珠光体钢贝氏体钢马氏体钢奥氏体钢无相变和部分相变的铁素体钢结构用钢 工具钢 专业用钢 特殊性能钢含锰量较高的钢应将锰元素标出来如:65Mn——平均含碳量为0.65%,含锰量为0.9%—1.2%3)普通低合金钢的表示方法:钢号的含碳量一律以平均含碳量万分之几来表示,钢中主要合金元素平均含量小于1.5%时,钢号中只表明元素,如:16Mn就表示平均含碳量为0.16%,含锰量平均值小于1.5%的低合金钢,合金元素平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……时,在元素后要相应标出2、3、4……等。

碳钢材料基础知识

碳钢材料基础知识

碳钢材料基础知识碳钢是一种主要由铁和碳组成的合金材料。

它是最常用的金属材料之一,具有广泛的应用领域,如建筑、汽车、机械制造等。

以下是关于碳钢材料的基础知识:1.碳含量:碳钢的碳含量通常在0.12%至2.0%之间。

碳含量的变化会对碳钢的强度、硬度和韧性等力学性能产生显著影响。

通常情况下,碳含量越高,强度越高,但韧性相应降低。

2.耐腐蚀性:碳钢具有一定的耐腐蚀性能,但不如不锈钢等特殊合金材料耐腐蚀。

碳钢容易受到氧气和水的作用而发生氧化反应,导致钢材表面生锈。

3.强度:碳钢具有良好的强度和硬度,能够承受较大的荷载和应力。

4.可塑性:碳钢具有较高的可塑性,适合进行各种形状的冷、热加工,如锻造、压制、拉伸等。

5.可焊性:碳钢具有较好的可焊性,能够通过焊接技术将不同工件进行连接。

6.热处理:碳钢可以通过热处理来改善其性能。

常用的热处理方法包括退火、淬火和回火等。

退火可以降低材料的硬度和提高韧性,淬火可以提高材料的硬度和强度,而回火可以减轻淬火后的脆性。

7.类型:碳钢可以根据其含碳量的不同分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种类型。

低碳钢通常具有较高的可塑性和韧性,而高碳钢则具有较高的强度和硬度。

8.应用:碳钢广泛应用于建筑、机械、汽车和航空等领域。

例如,在建筑领域,碳钢常用于制造钢梁、钢柱和钢板等结构部件;在机械制造领域,碳钢用于制造轴、齿轮、螺栓等零部件。

9.表面处理:为了增强碳钢的耐腐蚀性和装饰性,常常对其进行表面处理,如电镀、镀锌、喷涂等。

总之,碳钢是一种重要的金属材料,具有良好的强度、可塑性和可焊性等特点。

它在各个领域都有广泛的应用,因此了解碳钢的基础知识对于工程师、制造商和消费者都非常重要。

钢材知识基础

钢材知识基础
材料
低碳钢
强度(MPa) 表观密度 F G T (g/cm3)
7850 420
比强度
0.054
普通混凝土(抗压)
松木(顺纹、抗拉) 玻璃钢 烧结普通砖(抗压)
2400
500 2000 1700
40
100 450 10
0.017
0.200 0.225 0.006
观察与讨论 (1)两种钢材的选用
炼钢的过程
(1)融化过程。铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质,在低温融 化过程中,C、Si、P、S被氧化,即使单质态的杂质变为化合态的杂质, 以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3· 2H2O)、 氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是 在炉渣与钢液的界面之间进行的。 (2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去气、去杂质反 应。 (3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期,钢中含有大量过剩的氧,通过向钢液 中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧,产生的有 害气体CO随炉气排出,产生的炉渣可进一步脱硫,即在最后的出钢过程中, 渣、钢强烈混合冲洗,增加脱硫反应。 (4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质,一般 是将钢水注入精炼包中,进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序,得到较纯净 的钢质。 (5)浇铸。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水,当其温度合适、化学 成分调整合适以后,即可出钢。钢水经过钢水包脱入钢锭模或连续铸钢机 内,即得到钢锭或连铸坯。

钢材的冲击韧性用标准试件在做冲击试验时, 每平方厘米所吸收的冲击断裂功(J/cm2)表示, 其符号为αk。试验时将试件放置在固定支座上, 然后以摆锤冲击试件刻槽的背面,使试件承受冲 击弯曲而断裂。显然,αk值越大,钢材的冲击韧 性越好。 • 影响钢材冲击韧性的因素很多,当钢材内硫、 磷的含量高,存在化学偏析,含有非金属夹杂物 及焊接形成的微裂缝时,钢材的冲击韧性都会显 著降低。 • 环境温度对钢材的冲击功影响很大。试验证 明,冲击韧性随温度的降低而下降,开始时下降 缓和,当达到一定温度范围时,突然下降很多而 呈脆性,这种性质称为钢材

钢板基础知识大全

钢板基础知识大全

钢板基础知识大全现在汽车车身主要的原材料是钢板,无论是承载式车身,非承载式车身。

按照钢板的生产工艺分主要可分为热轧钢板和冷轧钢板两大类。

一、钢板的种类冷轧钢板生产工艺(宝钢):矿石-高炉炼铁-转炉炼钢-连铸(板坯)-热连轧-酸洗-冷连轧-连续退火(-热镀锌)-卷取/其他(电镀锌/纵剪成带/横剪成板/)热轧钢板生产工艺(宝钢):矿石-高炉炼铁-转炉炼钢-连铸(板坯)-除鳞-精轧-冷却-卷取-热轧卷(-冷轧)-矫直/纵剪/横剪二、表征钢板的主要力学性能指标强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标,是金属材料选用的重要依据。

强度的大小用应力来表示,即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示,常用单位为MPa。

屈服强度:金属试样在拉力试验过程中,载荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象,称为“屈服”。

产生屈服现象时的应力,即开始产生塑性变形时的应力,称为屈服点,用符号σs表示,单位为MPa。

一般的,材料达到屈服强度,就开始伴随着永久的塑性变形,因此其是非常重要的指标。

抗拉强度:金属试样在拉力试验时,拉断前所能承受的最大应力,用符号σb表示,单位为MPa。

伸长率:金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度及原始标距长度的百分比,称为伸长率。

用符号δ表示。

伸长率反映了材料塑性的大小,伸长率越大,材料的塑性越大。

应变强化指数n:钢材在拉伸中实际应力-应变曲线的斜率。

其物理意义是,n值高,表示材料在成形加工过程中变形容易传播到低变形区,而使应变分布较为均匀,减少局部变形集中现象,因此n值对拉延胀形非常重要。

塑性应变比r值:r值表示钢板拉伸时,宽度方向及厚度方向应变比之比值。

r值越大,表示钢板越不易在厚度方向变形(越不容易开裂),深冲性越好。

表一典型的冷轧钢板性能表EL 1.0-1.6三、钢板表面质量四、强化因素一般的,材料的性能由组织(结构)决定,组织由成分(工艺)决定,他们之间构成一个四面体。

钢铁基础知识提纲

钢铁基础知识提纲
钢铁冶炼 现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉 冶炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,经轧制等塑性变形方法加工成各种 用途的钢材。
钢铁联合企业
钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输 等生产环节,是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样 的全流程联合企业。 。
影响钢铁性能的因素(2)
化学成分对钢铁性能的影响(2)
钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)
钒、铌、钛都能使钢材晶粒细化。我国的低合金钢都含有这三种元素,作为 锰以外的合金元素,既可提高钢材强度,又保持良好的塑性、韧性。
•氧(O)、氮(N)
氧和氮也是有害杂质,在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢 热脆,其作用比硫剧烈,氮能使钢冷脆,与磷相似。
板材
电工硅钢薄板
无缝钢管 管材 焊接钢管 金属制品 金属制品
也叫硅钢片或矽钢片
用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管 将钢板或钢带卷曲成型,然后焊接制成的钢管 包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等
钢铁的基础知识提纲
钢铁简介
钢铁分类
1
我国钢号的 表示方法
钢材的尺 寸与重量
不同类型 钢材介绍
钢号表示方法
钢铁的基础知识提纲
钢铁简介
1
钢铁分类
我国钢号的 表示方法
钢材的尺 寸与重量
不同类型 钢材介绍
钢的分类
2
钢材分类
钢分类(1)
•按品质分类
(1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) •按化学成份分类 (1) 碳素钢: a.低碳钢(C≤0.25%); b.中碳钢(C≤0.25~0.60%); c.高碳钢(C≤0.60%)。 (2)合金钢: a.低合金钢(合金元素总含量≤5%); b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%); c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。

钢材基础知识

钢材基础知识

钢材基础知识钢材基础知识船板基础知识⼀、⼀般强度船体结构⽤钢⼀般强度船体结构⽤钢分为A、B、C、D4个等级,这4个等级的钢材的屈服强度(不⼩于235N/mm^2)和抗拉强度(400~520N/mm^2)⼀样,只是不同温度下的冲击功不⼀样⽽已;⾼强度船体结构⽤钢按其最⼩屈服强度划分强度等级,每⼀强度等级⼜按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F4级。

A32、D32、E32、F32的屈服强度不⼩于315N/mm^2,抗拉强度440~570N/mm^2,A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性;A36、D36、E36、F36的屈服强度不⼩于355N/mm^2,抗拉强度490~620N/mm^2,A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性;A40、D40、E40、F40的屈服强度不⼩于390N/mm^2,抗拉强度510~660N/mm^2,A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性。

还有,焊接结构⽤⾼强度淬⽕回⽕钢:A420、D420、E420、F420;A460、D460、E460、F460;A500、D500、E500、F500;A550、D550、E550、F550;A620、D620、E620、F620;A690、D690、E690、F690;锅炉与受压容器⽤钢:360A、360B;410A、410B;460A、460B;490A、490B;1Cr0.5Mo、2.25Cr1Mo机械结构⽤钢:⼀般可选⽤上述钢材;低温韧性钢:0.5NiA、0.5NiB、1.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni;奥⽒体不锈钢:00Cr18Ni10、00Cr18Ni10N、00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni13Mo2N、00Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3N、0Cr18Ni11Nb;双相不锈钢:00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni6Mo3Cu、00Cr25Ni7Mo4N3。

炼钢基础的知识点

炼钢基础的知识点

炼钢的基础知识3、按金相组织分类按钢的奥氏体分解转变方式不同可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢。

按正火后的组织不同可分贝氏体钢、珠光体钢、马氏体钢及奥氏体钢。

4、按加工和热处理工艺分类按加工成形的方式不同可分为压力加工用钢和切削加工用钢等。

按热处理工艺的不同可分为调质钢、低温回火钢、渗碳钢、氰化钢等。

5、按用途分类(1)结构钢。

目前生产最多,使用最广的是结构钢。

它包括碳素结构钢和合金结构钢,主要用于制造机器和结构零件及建筑工程用的金属结构等。

(2)工具钢。

它包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。

(3)特殊性能钢。

就是具有特殊物理性能或力学性能的钢,称为特殊性能钢。

如轴承钢、不锈钢、弹簧钢及其他磁性钢或高温合金钢等。

第二节炼钢的任务和方法一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。

外购进来的废钢锈多,夹有泥砂及其他脏物,钢中硫磷的含量也较高。

炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。

具体说来,炼钢的基本任务是:(1)熔化固体炉料(生铁、废钢等);(2)使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分;(3)去除有害元素硫和磷,将它们的含量降到规定的限量以下;(4)清除钢水中的气体和非金属夹杂,使钢水纯净;(5)加入合金元素(熔炼合金钢),使其符合要求;(6)将钢水过热至一定温度,保证浇注的需要;(7)为了提高产量和降低成本,必须快速炼钢;(8)浇注成良好的铸件。

二、炼钢的方法炼钢的方法有很多,主要有转炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢和感应炉炼钢等。

在铸钢车间上普遍应用的电弧炉。

电弧炉炼钢对原材料要求较松,炼出的钢水质量较高,而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点,开炉、停炉都比较方便,容易与造型、合箱等工序的进度相协调,便于组织生产。

另外,电炉炼钢的设备比较简单,投资少,基建速度以及资金回收快。

近年来,感应炉炼钢逐渐发展。

感应炉炼钢工艺比较简单,钢水质量也能得到保证。

不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件,特别是熔模精密铸造车间,广泛采用感应电炉来熔炼钢水。

碳钢的基础知识大全

碳钢的基础知识大全

碳钢的基础知识大全碳钢:把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢称为碳素钢,简称碳钢。

常存元素对钢性能的影响碳钢中除铁和碳两个主要元素外,炼钢原料总是存在一定的杂质,而且在冶炼过程还会带入一些杂质,如Si、Mn、P、S、非金属夹杂物及氧、氮、氢等气体。

它们对钢的性能和质量有一定的影响。

(1)锰(Mn)。

锰主要来自炼钢脱氧剂。

脱氧后残留在钢中的锰可溶于铁素体和渗碳体中,使钢的强度和硬度提高。

此外,锰还与硫形成MnS,从而减轻硫对钢的有害作用。

所以锰是钢中的有益元素,其含量一般为0.25%~0.80%。

(2)硅(Si)。

硅是炼钢后期,以硅铁脱氧剂进行脱氧反应后残留在钢中的元素。

硅能溶于铁素体,对钢有一定的强化作用,所以硅是钢中的有益元素。

但由于含量少,故其强化作用不大,一般应控制在0.17%~0.37%之内。

(3)硫(S)。

硫是由生铁及燃料带入钢中的有害元素。

它在钢中与铁生成化合物FeS,FeS与铁形成共晶体(Fe+FeS),熔点低(985℃)。

当钢材加热到1000~1200℃进行轧制或锻造时,沿晶界分布的共晶体已经熔化,各晶粒间连接被破坏,导致钢材开裂,这种现象称为热脆性。

因此,硫是钢中的有害元素,其含量不得超过0.05%。

(4)磷(P)。

磷是由生铁带入钢中的有害元素。

磷部分溶解在铁素体中形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的化合物Fe3P,使钢在低温下(一般为100℃以下)的塑性和韧性急剧下降,这种现象称为冷脆性。

钢中含磷量达到0.10%时,冷脆性就很严重了。

因此,磷是钢中的有害元素,一般钢中含磷量限制在0.04%以下。

(5)非金属夹杂物。

钢中的非金属夹杂物有氧化物、硫化物和硅酸盐等。

这些夹杂物是炼钢反应产生而未能完全排除,或是从炉渣、炉体、铸锭设备等耐火材料中带入的。

非金属夹杂物降低钢的强度、塑性,因而夹杂物越少,钢的质量越好。

碳钢的分类(1)按冶炼方法及设备分:a.平炉钢 b.转炉钢 c.电炉钢(2)按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分a.沸腾钢:在冶炼末期和浇注前用锰铁和少量铝作脱氧剂进行轻微脱氧,使大量的氧留在钢液中;在浇入锭模后,钢中的氧与碳反应,产生大量CO气泡而引起钢液表面剧烈沸腾,故称为沸腾钢。

碳钢基础知识

碳钢基础知识

三、钢的分类
按用途分: 按用途分: 结构钢:工程结构用钢( ⑴ 结构钢:工程结构用钢(用于制造各 种工程构件,如桥梁、船舶、 种工程构件,如桥梁、船舶、建筑构件 )、机器零件用钢 包括渗碳钢、 机器零件用钢( 等)、机器零件用钢(包括渗碳钢、调质 弹簧钢、滚动轴承钢) 钢、弹簧钢、滚动轴承钢) 工具钢:用于制造各种刀具、量具、 ⑵工具钢:用于制造各种刀具、量具、模 具等,一般为高碳钢, 具等,一般为高碳钢,在质量上都是优质 钢或高级优质钢。 钢或高级优质钢。 特殊性能钢: ⑶特殊性能钢:具有某种特殊的物理或化 学性能的钢种, 学性能的钢种,用于有特殊要求的零件或 结构,如不锈钢、耐热钢、高耐磨钢、 结构,如不锈钢、耐热钢、高耐磨钢、磁 钢等
优质碳素结构钢牌号、 表4-2 优质碳素结构钢牌号、性能及用途
牌号 08F、08、10 15、20、25、 15Mn、20Mn 性能特点 塑性、韧性好 强度不高 塑性、韧性好 有一定的强度 应用举例 冷轧薄板、钢带、钢丝、钢板、冲 压制品,如外壳、炮弹壳等 不需要热处理的低负荷零件,如螺 栓、螺钉、螺母、拉杆、法兰、渗 碳后可制作齿轮、轴、凸轮、摩擦 片等 主要制作齿轮、连杆、轴类等零件, 其中40钢、45钢应用广泛
五、铁碳合金的基本组织
铁碳合金是以铁为基本元素,以碳为主加元素组 铁碳合金是以铁为基本元素, 成的合金。 成的合金。在固态下铁碳合金的基本组织有 铁素体( ):铁素体含碳量的质量分数很低, ):铁素体含碳量的质量分数很低 铁素体(F):铁素体含碳量的质量分数很低, 其性能与纯铁相似,塑性和韧性很好、强度低、 其性能与纯铁相似,塑性和韧性很好、强度低、 硬度低。 硬度低。 奥氏体(A):奥氏体具有一定的强度和硬度, 奥氏体( ):奥氏体具有一定的强度和硬度, ):奥氏体具有一定的强度和硬度 塑性也很好,溶解碳能力比铁素体较大。 塑性也很好,溶解碳能力比铁素体较大。因奥氏 体组织塑性好而又便于成型。在一般情况下, 体组织塑性好而又便于成型。在一般情况下,奥 氏体是一种高温组织, 氏体是一种高温组织,稳定存在的温度范围为 727~1394℃,故奥氏体的硬度低,塑性较高,通 ~ ℃ 故奥氏体的硬度低,塑性较高, 常用于对钢铁材料进行热变形加工,如“打铁”。 常用于对钢铁材料进行热变形加工, 打铁”

钢材的基本知识

钢材的基本知识

一、钢材的基本知识钢是碳的质量分数小于 2.11%的铁碳合金。

因其资源丰富,可以进行大规模工业化生产,并且性能优异,可以通过各种加工处理来改变其形状、尺寸和性能,故而能更好地满足国民经济发展和人们的多种需求。

目前,钢材的生产量和消费量都非常大,已成为最重要的一种工业建筑材料。

(一)钢材的分类钢的分类方法很多,目前最常见和最常用的分类方法主要有以下四种:1.按冶炼方法分类按照冶炼方法和设备的不同,工业用钢可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢三大类,每一大类还可按其炉衬材料的不同,又可分为酸性和碱性两类。

(1)平炉钢一般属碱性钢,只有在特殊情况下,才在酸性平炉里炼制。

(2)转炉钢除可分为酸性和碱性转炉钢外,还可分为底吹、侧吹、顶吹转炉钢。

而这两种分类方法,又经常混用。

(3)电炉钢分为电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和钢电渣电炉钢等。

工业上大量生产的主要是碱性电弧炉钢。

按脱氧程度和浇注制度的不同,还可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢三类。

2.按化学成分分类按照化学成分的不同,还可以把钢分为碳素钢和合金钢两大类:(1)碳素钢根据含碳量不同,大致又可分为:低碳钢——碳的质量分数小于0.25%的钢。

中碳钢——碳的质量分数在0.25%~0.60%之间的钢。

高碳钢——碳的质量分数大于0.60%的钢。

此外,含碳量小于0.04%的钢又称工业纯铁。

(2)根据钢中合金元素总含量的不同,大致又可分为以下三种合金钢:低合金钢——合金元素总的质量分数小于5%的钢。

中合金钢——合金元素总的质量分数在5%~10%之间的钢。

高合金钢——合金元素总的质量分数大于10%的钢。

根据钢中所含合金元素的种类的多少,又可分为二元合金钢、三元合金钢以及多元合金钢等钢种,如锰钢、铬钢、硅锰钢、铬锰钢、铬钼钢、钒钢等。

3.按品质分类根据钢中所含有害杂质的多少,工业用钢通常分为普通钢、优质钢和高级优质钢三大类:(1)普通钢一般含硫量不超过0.050%,但对酸性转炉钢的含硫量允许适当放宽,属于这类的如普通碳素钢。

钢铁材料基础知识

钢铁材料基础知识


建成最具核心竞争力的特钢企业
2.钢铁产品的牌号表示方法
• 1.碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠 以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单 位是MPa例如Q235表示屈服点(Rel)为235 MPa的碳素结构 钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾 钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静 钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾 钢。 ③专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用 碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。

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分类方 法
分类名称 (1)灰铸铁


1.按断 口 颜 色 分
这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性 能和良好的被切削性能,普遍应用于工业中。 白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其断口呈白亮色,硬而脆,不能 进行切削加工,很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又称 激冷铸铁或冷硬铸铁。 麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,性能不好,极少 应用。 是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等。 是在普通铸铁内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。如各种耐蚀、 耐热、耐磨的特殊性能铸铁。 参见“灰铸铁”。 这是在灰铸铁基础上,采用“变质处理”而成,又称变质铸铁。其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁 好得多,组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高,而截面尺寸变化较大的大型铸件。 可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成,比灰铸铁具有较高的韧性,又称韧性铸铁。 它并不可以锻造,常用来制造承受冲击载荷的铸件。 简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂,以促进呈球状石墨结晶而获 得的。它和钢相比,除塑性、韧性稍低外,其他性能均接近,是兼有钢和铸铁优点的优良材料,在 机械工程上应用广泛。 这是一种有某些特性的铸铁,根据用途的不同,可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。大都属 于合金铸铁,在机械制造上应用较广泛。

钢材基础知识

钢材基础知识

钢材基础知识一、钢的分类方法钢的分类方法多种多样,其主要方法有八种:1.按品质分类(1) 普通钢(磷P≤0.045%,硫S≤0.050%)(2) 优质钢(P、S均≤0.035%)(3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2.按化学成份分类(1) 碳素钢:a.低碳钢(碳C≤0.25%);b.中碳钢(碳C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(碳C≤0.60%)。

(2) 合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。

3.按成形方法分类(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。

4.按金相组织分类(1) 退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。

(2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

(3) 无相变或部分发生相变的。

5.按用途分类(1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。

(2) 结构钢a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b.弹簧钢c.轴承钢(3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。

(4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。

(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6.综合分类(1)普通钢 a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。

b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢(2)优质钢(包括高级优质钢)a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用途优质结构钢。

碳钢的分类及其基础知识(ppt 61页)

碳钢的分类及其基础知识(ppt 61页)

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●40Cr 低淬透性合金调质钢,油淬临界直径 为30 mm~40 mm,用于制造一般尺寸的重要零件。 ●35CrMo 中淬透性合金调质钢,油淬临界直径 为40 mm~60 mm,加入钼不仅可提高淬透性, 而且可防止第二类回火脆性。
●40CrNiMo 高淬透性合金调质钢,油淬临界直 径为60 mm~100 mm,铬镍钢中加入适当的钼, 不但具有好的淬透性,还可消除第二类回火脆性。
(2) 加入以锰为主的合金元素。
(3) 加入铌、钛或钒等辅加元素:少量的铌、
钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物,
有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢
的强度和韧性。 此外,加入少量铜
(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提
高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素,可以
脱硫、去气,使钢材净化,改善韧性和工
艺性能。
主要有: 低合金高强度结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢 低合金高强度结构钢(简称低合金高强钢)
主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、 输油输气管道、大型钢结构等
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性能要求
(1) 高强度:一般屈服强度在300 MPa以上。 (2) 高韧性:要求延伸率为15%~20%,
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合金调质钢 1.用途 2. 广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和 其它机器上的各种重要零件,如机床 齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓等。 2. 性能要求 调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较 复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度 和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好 的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性 的要求不一样。
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材料受外力作用后,导致材料内部之间产生的相互作用 力称为内力,其大小和外力相等、方向相反。
单位面积上的内力称为应力,用符号σ表示。 1)弹性极限 试样产生完全弹性变形时所能承受的最大应力。
σ e
Fe Ao
MPa
式中Fe —试样产生完全弹性变形时所能承受的最大拉伸
力,单位N。
Ao—试样原始横截面积,单位mm2
碳钢
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• 钢铁材料是钢和铸铁的统称。 • 钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2.11%
以下,并含有其他元素的材料。 • 铸铁是碳含量大于2.11%的铁碳合金。含碳
量2.11%通常是钢和铸铁的分界线。 • 根据化学成分,钢分为非合金钢、低合金
钢和合金钢。
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一、碳钢的分类
高级优质
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二、碳素结构钢 牌号表示方法: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、B、C、D 脱氧方法有:F(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、 TZ(特殊镇静钢)。通常Z和TZ可省略。 例如:Q235-AF
熔点低于 1000 ℃的金属称为低熔点金属, 熔点在1000~2000 ℃的金属称为中熔点 金属,熔点 高于2000 ℃的金属称为高熔点 金属。
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• (3)导热性 金属材料传导热量的能力称为导热性。一般 用热导率(导热系数)λ表示金属材料导热 性能的优劣。 热导率大的金属材料的导热性 好。在一般情况下,金属材料的导热性比非 金属材料好。金属的导热性 以银为最好,铜 、铝次之。 导热性好的金属散热也好,可用来制造散热 器零件,如冰箱、空调的散热片。
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1.物理性能 • (1) 密度
金属的密度即是单位体积金属的质量,其 单位为kg/m3。
根据密度的大小,金属材料可分为轻金属 和重金属。密度小于4.5g/cm3 的金属叫 做轻金属, 如铝,钛等。
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• (2)熔点 金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点 。熔点一般用摄氏温度(℃)表示。各种金属都有 其固定熔点。如铅的熔点为323 ℃,钢的熔点为1 538 ℃。熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合 金等都很重要。
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3.力学性能
力学性能又称为机械性能,是指材料在力作用下所显示 的性能,主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
(1)强度 强度是指金属抵抗永久变形(塑性变形)和断裂的能力。 常用的强度判据是屈服点(旧称屈服强度、屈服极限)和抗 拉强度。 测定强度判据的方法是拉伸试验。
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拉伸曲线:拉伸力(F)和伸长量(l-lo)的关系曲线。
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二、碳钢的性能
• 材料是机器的物质基础。金属材料的性能是选择 材料的主要依据。金属材料的性能一般分为工艺 性能和使用性能。工艺性能是指金属材料从冶炼 到成品的生产过程中,在各种加工条件下表现出 来的性能;使用性能是指金属零件在使用条件下 金属材料表现出来的性能。金属材料的使用性能 决定了它的使用范围。使用性能包括物理性能、 化学性能和力学性能。
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• (4)热膨胀性 金属材料在受热时体积会增大,冷却时则
收缩,这种现象称为热膨胀性。各种金属的 热膨胀性能不同。
在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响 。例如,一些精密测量工具就要选用膨胀系 数较小的金属材料来制造;铺设铁轨、架设 桥梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要 考虑到热膨胀的因素。
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2.优质碳素结构钢 优质碳素结构钢牌号、性能特点及用途见表(每种牌号的 具体数值可查资料,这里仅按性能、用途类似的归纳作介绍)
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3、碳素工具钢 牌号表示法:用“碳”的汉语拼音字首“T’加数字(表示 钢的平均Wc的千分数)表示,例如,T8A。 这类钢Wc=0.65%~1.35%,一般均需热处理后使用,主 要制作低速切削刃具,以及对热处理变形要求低的一般模具、低 精度量具等。 碳素工具钢牌号、性能特点及用途见表
铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁心和测 量仪表零件等;无(顺)磁性材料可用做要求避免 磁场干扰的零件。
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2.化学性能
• 金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。 1 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用 的能力,称为耐腐蚀 性。常见的钢铁生锈,就是腐蚀现象。
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1.普通碳素结构钢 碳素结构钢牌号、性能特点及用途见下表
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2.优质碳素结构钢
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2.优质碳素结构钢
牌号表示法: 用两位数字表示钢平均含碳量的万分数,如40钢。 含锰量较高(WMn=0.7%~1.2%)的钢,在两位数字后面 写“Mn”,如 60Mn钢。 脱氧方法表示法同碳素结构钢。 高级优质钢,在牌号后面加“A”;特级优质钢,在牌号后 面加“E”。
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• (5)导电性
• 金属材料传导电流的性能称为导电性。但各种金属 材料的导电性各不相同,其中以银为最好,铜、铝 次之,工业上用铜、铝做导电的材料。导电性差的 高电阻金属材料,如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰 铜等用于制造仪表零件或电热元件,如电炉丝。
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• (6)磁性
金属导磁的性能称为磁性。具有导磁能力的金 属材料都能被磁铁吸引。铁、钴等为铁磁性材料, 锰、铬、铜、锌为无磁性或顺磁性材料。但对某些 金属来说,磁性也不是固定不变的,如铁在768 ℃以上就表现为没有磁性或顺磁性。
• 2 抗氧化性 金属材料抵抗氧化作用的能力,称为抗氧化性。 金属材料在加热时,氧化作用加速,如钢材在锻造、热处理 、焊接等加热作业时,会 发生氧化和脱碳,造成材料的损耗 和各种缺陷。因此,在加热坯件或材料时,常在其 周围形成 一种还原气体或保护气体,以避免金属材料的氧化。 3 化学稳定性 化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。金属 材料在高温下的化学 稳定性叫做热稳定性。用于制造在高温 下工作的零件的金属材料,要有良好的热稳定性。
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2)屈服点 定义:是指试样在试验过程中力不增加还能继续伸长时 的应力。
σ s
Fs Ao
MPa
式中 Fs —试样产生屈服现象时的拉伸力,单位N。 Ao—试样原始横截面积,单位mm2
条件屈服强度
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