碳素钢课件.ppt

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65Mn———表示Wc为0.65%、含 锰量较高(WMn=0.9~1.2%)的优质 碳素结构钢。
08F ———表示Wc为0.08%的优 质碳素结构钢,属沸腾钢。
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。


较高强度,较好塑性与韧性。 性能变化范围较大。
杂质元素:因冶炼等原因,钢中不
可避免地存在的一些元素。
合金元素:为改善钢的性能,冶炼
时有目的地加入钢中的元素。
一、钢中常存元素及其对性能的影响



常 存








锰(Mn)的作用
来源:炼钢时加入的脱氧剂(有益元素)
有益作用
有害影响
能与硫(S)化合形 成硫化锰(MnS),
FeS+Mn=Fe+MnS,减 轻硫(S)的有害影 响;少量能溶入铁素 体(F) 中起固溶强


机 械

系 : 韩 秀
❖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。
钢中的元素
钢中除Fe、C两种主要组成元素外。
热处理
必须经淬火回火处理。
五、碳素工具钢:
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。 T12A—— 表示平均碳质量分数 为1.20%的高级优质碳素工具钢。
成 分 Wc=0.70-1.30%,高碳钢
热 处 理 必须经淬火回火处理。
氢(H) 来源:炼钢原料和燃料。(有害元素)
有害影响
造成氢脆、白点等缺陷
杂质元素总结
Mn
Si
P
S
H
总结
元素有益与有害是相对的:硅锰虽有 益,但也不是多多益善;硫磷虽有害, 但炼铁过程中又不可避免其存在,因 此应严格控制其含量
按钢的含碳量分类
C≤0.25%
低碳钢
C代表含碳量, 含碳量越高硬度 越高,塑性越差。
碳素钢
高碳钢
C≥0.60%
中碳钢 C=0.25%~ 0.60%
按钢的质量分类
S≤0.050% P≤0.045%
普通钢
S代表含硫量, P代表含磷量。
碳素钢
高级优 质钢
S≤0.025%
P≤0.025%
优质钢 S≤0.035% P≤0.035%
按钢的用途分类
机械零件, 工程结构 件,建筑 结构件
结构钢


高的硬度、强度,良好的耐 磨性,一定的塑性与韧性。
典型牌号 T8、T10、T12A
化作用。
含量过高会造 成钢的塑性下 降。一般不要 超过0.8%.
硅(Si)的作用
来源:炼钢时加入的脱氧剂(有益元素)
有益作用
有害影响
能消除氧化铁夹杂对
钢的不良响 2FeO+Si=2Fe+SiO2 少量能溶入铁素体
(F)中起固溶强化 作用,提高钢的强度、 硬度及弹性。
过多会造成塑性 下降,冲击性能 变差。含量一般 不超过0.4%.
典型牌号 45
应用 如表2-5(P40)
08F、 20、 45、 65
冷冲压件, 冷冲压件、 调质件:机
如汽车和 焊接件和 床齿轮、机
仪表外壳、 标准件、 床主轴、曲
容器、罩 渗碳件等 轴、连杆等
子等。
零件。
来自百度文库
重要零件。
弹性件和 耐磨件: 小尺寸弹 簧、低速 车轮等
08~25#钢的应用
法兰盘 垫圈
三、碳素结构钢牌号及用途
1、(普通)碳素结构钢
成分
性能
含碳量一般<0.30%,且含杂 质和非金属夹杂物较多 (冶炼 较容易,价格便宜.)
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.
热处理
一般只做正火处理,以起到 细化晶粒均匀组织,提高机 械性能的目的。
普通碳素结构钢的牌号(Q×××AF)
Q:屈服强度 XXX:屈服强度的数值
A、质量等级,除此还有,B C D 级,D级最高 F:脱氧方法符号.F为沸腾钢,除此还有B ,Z ,TZ
如:Q235DTZ,表示屈服强度为235MPa质量等级为 D级的特殊镇静钢
Q196Bb
表示屈服强度为196MPa的B级半镇静钢
碳素钢
工具钢
制造各种 刀具,模 具,量具
按冶炼时的脱氧程度不同分类
脱氧程度不 完全的钢F
沸腾钢
碳素钢
镇静钢
脱氧程度 完全的钢Z
半镇静 钢
脱氧程度介 于沸腾钢和 镇静钢之间 的钢b
二、碳素钢的分类
按含碳 量
低碳钢
中碳钢
高碳钢
按质量
普通碳钢 优质碳钢
高级优质碳钢
按用途
结构钢 工具钢
按脱氧 程度
沸腾钢 镇静钢 半镇静钢 特殊镇静钢
销子 螺钉
30~55#钢的应用
连杆
曲轴
齿轮
联轴器
60#以上钢的应用
弹簧 弹簧垫圈
板簧
3.碳素工具钢
成分
含碳量一般>0.70%, (高碳 钢)含杂质和非金属夹杂物较 少,(多为优质钢和高级优质钢.)
性能 高硬度,高耐磨性
牌号方法
“T”开头,后面的数字代表 钢中平均含碳的千分数,若 后面的大写字母为A代表等 级为高级优质
Q265DF
表示屈服强度为265MPa的D级沸腾钢
普通碳素结构钢的应用
Q185
Q225
Q235
Q255
Q275
一般桥梁、建筑结构,
应 普通机械零件,如螺 用 钉、螺母等。
应 用
可用于受力较大的 机械零件,如链轮、 拉杆等。
其中最为典型和常用的牌号为Q235,屈 服强度介于高低之间,能满足较广的需要, 且冶炼容易,价格便宜。
2.优质碳素结构钢
成分
含碳量一般<0.90%, 含杂质 和非金属夹杂物较少。
牌号
用两位数表示,这两位数 表示该钢中含碳量的万分 数,
应用
制造重要的机 械零件
热处理
使用前一般都需要进行热处 理。
四、优质碳素结构钢:
用两位数字表示钢中平均碳的 质量分数的万分数。
例:45 —— 表示平均碳质量分数为 0.45%的优质碳素结构钢。
磷(P)的作用
来源:炼钢原料和燃料。(有害元素)
有益作用
有害影响
少量能溶入铁素 体(F)中,使
强度、硬度显著 提高。
引起钢的塑性和 韧性急剧下降, 尤其在低温时脆 性更大,这种现 象称为冷脆性。 含量﹤0.045%
硫(S) 来源:炼钢原料和燃料。(有害元素)
有害影响
在钢中形成FeS , FeS与Fe形成低熔 点(985℃)共晶体 分布在晶界上, 使得对钢进行热加工时容易脆化开裂, 这种现象称为热脆性。含量<0.05%
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