钢铁基本组织与分类相参考幻灯片
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二.碳含量
对力学性能 的影响
三Βιβλιοθήκη Baidu碳含量对工艺性能的影响
❖ 对铸造性能的影响。 ❖ 对锻造性能的影响。 ❖ 对焊接性能的影响。 ❖ 对切削加工性能的影响。
11
第二节 铁碳合金的分类 ❖钢中基本元素的作用 ❖碳素钢的分类、编号及用途
12
一.碳钢中基本元素的作用
1.有益元素 ➢ Si — 有很强的固溶强化作用,能脱
18
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 tool steel )
用于制造各种工具。一般为高碳钢。
19
二)碳素钢的编号及用途
1.碳素结构钢: Q 235 — A · F 沸腾钢
第三章 钢铁基本组织与分类相图
❖ 钢铁基本组织、结构与性能。 ❖ 碳含量对铁碳合金组织、性能的影响 ❖ 铁碳合金的生产及分类。
1
第一节 钢铁基本组织结构与性能 一.基本组织
1.铁素体 ( F ) ( Ferrite ) 碳溶于
α–Fe中形成 的间隙固溶 体。
2
铁素体组织金相图
3
2.奥氏体 ( A ) --- Austenite 碳溶于
γ-Fe中形成 的间隙固溶 体。
4
奥氏体组织金相图
5
3. 渗碳体 ( Fe3C ) --- Cementite 铁与碳
形成的金属 化合物。
6
渗碳体组织金相图
7
4.珠光体 ( P ) --- Pearite 铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
8
5.莱氏体 ( Ld ) --- Ledeburite 奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
A等级
235 MPa 屈服强度
用途：作受力不高的结构，如建 筑钢筋、型钢、钢板等。
20
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%
用途：作一般用途的零件、结构
件，如轴类、连杆、标准件、盘
氧。 ➢ Mn — 脱氧、去硫,提高钢的强度
和硬度。
13
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 )。
14
3.气体元素:
➢ N：钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时
效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效
倾向。
➢ O：钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源。
➢ H：原子态的过饱和氢时将降低韧性, 引起氢
脆。当氢在缺陷处以
钢中白点
分子态析出时，会产
生很高内压，形成微
裂纹，其内壁为白色，
称白点或发裂。
15
二.碳素钢的分类、编号及用途
❖ 碳素钢的分类 ❖ 碳素钢的编号及用途
16
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%
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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% )
套类零件等
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3.碳素工具钢
T 12 A
高级优质 Wc = 12%0 碳素工具钢
用途：作手工具条、锉刀等。
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4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
σb ≥ 400MPa
σs≥ 200MPa
铸钢
用途：作形状较为复杂的结构件，如 轧钢机框架、机车部件等。 23
二.碳含量
对力学性能 的影响
三Βιβλιοθήκη Baidu碳含量对工艺性能的影响
❖ 对铸造性能的影响。 ❖ 对锻造性能的影响。 ❖ 对焊接性能的影响。 ❖ 对切削加工性能的影响。
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第二节 铁碳合金的分类 ❖钢中基本元素的作用 ❖碳素钢的分类、编号及用途
12
一.碳钢中基本元素的作用
1.有益元素 ➢ Si — 有很强的固溶强化作用,能脱
18
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 tool steel )
用于制造各种工具。一般为高碳钢。
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二)碳素钢的编号及用途
1.碳素结构钢: Q 235 — A · F 沸腾钢
第三章 钢铁基本组织与分类相图
❖ 钢铁基本组织、结构与性能。 ❖ 碳含量对铁碳合金组织、性能的影响 ❖ 铁碳合金的生产及分类。
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第一节 钢铁基本组织结构与性能 一.基本组织
1.铁素体 ( F ) ( Ferrite ) 碳溶于
α–Fe中形成 的间隙固溶 体。
2
铁素体组织金相图
3
2.奥氏体 ( A ) --- Austenite 碳溶于
γ-Fe中形成 的间隙固溶 体。
4
奥氏体组织金相图
5
3. 渗碳体 ( Fe3C ) --- Cementite 铁与碳
形成的金属 化合物。
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渗碳体组织金相图
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4.珠光体 ( P ) --- Pearite 铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
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5.莱氏体 ( Ld ) --- Ledeburite 奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
A等级
235 MPa 屈服强度
用途：作受力不高的结构，如建 筑钢筋、型钢、钢板等。
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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%
用途：作一般用途的零件、结构
件，如轴类、连杆、标准件、盘
氧。 ➢ Mn — 脱氧、去硫,提高钢的强度
和硬度。
13
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 )。
14
3.气体元素:
➢ N：钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时
效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效
倾向。
➢ O：钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源。
➢ H：原子态的过饱和氢时将降低韧性, 引起氢
脆。当氢在缺陷处以
钢中白点
分子态析出时，会产
生很高内压，形成微
裂纹，其内壁为白色，
称白点或发裂。
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二.碳素钢的分类、编号及用途
❖ 碳素钢的分类 ❖ 碳素钢的编号及用途
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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%
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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% )
套类零件等
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3.碳素工具钢
T 12 A
高级优质 Wc = 12%0 碳素工具钢
用途：作手工具条、锉刀等。
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4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
σb ≥ 400MPa
σs≥ 200MPa
铸钢
用途：作形状较为复杂的结构件，如 轧钢机框架、机车部件等。 23