低合金钢与合金钢教案
第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性,合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒,提高了淬透性,使晶粒细化,耐磨性提高。 热处理:一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构,如房屋、桥 梁、船舶等; 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件,通 常是优质或高级优质合金结构钢。
(一)低合金结构钢
成分:低合金钢是在碳素结构钢的基础上,加 入少量的合金元素(一般合金元素总量小于 3%)的工程用钢。
分类:按主要性能及使用特性, 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号:G+Cr+含碳量(千分之几表示) GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号:与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时,牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时,牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同,
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳(0.10%~0.25%),wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体,提高了强度; V、Ti和Ni等元素使晶粒细化,使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用,一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
《低合金钢和合金钢》课件
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件,提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速,低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件,提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件,提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件,如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼,适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温,然后进行轧制,适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制,适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制,介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材,如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加,可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下,镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用,提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加,可能 会提高钢材的成本。
中职《金属加工与实训-基础常识与技能训练》--第2章-常用工程材料
第一节 非合金钢低合金钢和合金钢 三、合金钢的分类、牌号及用途
P.29
合金钢 种类较多,在工业上具有重要用途。它具有高强度、高硬度、高 耐磨性及特殊的物理、化学性能等;价格较高;用于制作重要的轴、齿轮、凸 轮弹簧、工具、刀具、模具等。合金钢制作的机械零件大多需要热处理后使用。
1. 合金钢的分类
(1)按钢的质量分类(主要根据有害杂质硫、磷的含量分类) 优质钢 硫、磷的含量较低,如:20CrMnTi、40Cr等。 特殊质量钢 硫、磷的含量控制严格。如:38CrMoA、W18Cr4V等。
普通质量钢 有害杂质硫、磷的含量较多。 如:Q235。 优质钢 有害杂质硫、磷的含量较低。如:45、T7。 特殊质量钢 有害杂质硫、磷的含量控制严格。如:T7A、T12A。
第一节 非合金钢低合金钢和合金钢 一、非合金钢的分类、牌号及用途
P.23
1.非合金钢的分类
(3)按用途分类 结构钢 主要用于制造工程结构、桥梁、建筑结构和机器零件等,一
P.22
第2章 常用工程材料
P.22
工程材料 是指在生活、生产和科技领域中,用于制造结构件、机器、工 具和功能部件的各类材料的统称。
工程材料的类别 工程材料按其特性, 可分为金属材料和非金属材料。 工程材料按其组成特点, 可分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属 材料和复合材料四大类。 工程材料按其使用性能, 可分结构材料与功能材料两大类,其中结构材料 是作为承力结构的材料, 主要利用的是结构材料的学性能; 功能材料主要利用 的是其光、电、磁、热、声等特殊功能性能。 从工程材料应用领域分, 可分为信息材料、能源材料、建筑材料、机械工 程材料、生物材料、航空航天材料等。
用途:合金渗碳钢 20Cr、20CrMnTi ,活塞销、汽车变速箱齿轮等。 合金调质钢 40Cr、45Mn2,机床主轴、重要齿轮、连杆、曲轴等。 合金弹簧钢 60Si2Mn,大尺寸弹簧、板簧等。
合金钢说课稿
第三节用途广泛的金属材料教学目标1.以钢铁、铜合金为例,认识合金的性能及合金材料在生活中的应用.2.学会正确选用金属材料的方法。
3..通过介绍金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战,激发学生的爱国热情和社会责任感,提高求知欲。
教学重点、难点重点:1.合金的特性2.合金材料的应用与材料的选择难点:金属材料的选择教学过程篇二:铁的冶炼合金说课稿《铁的冶炼合金》说课稿饶上能一、说教材:1、教材地位和作用《铁的冶炼合金》是上教版九年级化学上册第五章课题2的内容,是接我们身边的物质空气氧气二氧化碳水后的一种常用金属。
同时又是化学中定量研究的具体应用和延续,对有关含杂质物质化学的计算有进一步研究,故学好本节内容很重要。
2、教学目标分析(1)知识技能:铁矿石还原铁的反应原理;掌握含杂质物质的化学方程式计算。
(2)过程与方法:培养学生探讨金属化合物变成金属单质的理论,再指导实践;培养学生的分析能力和计算能力;(3)情感态度与价值观:通过金属冶炼方法的了解,培养学生废旧利用的意识;通过钢铁优良性能的了解,培养学生探究新材料的欲望。
3、教学重点与难点(1)重点:铁的冶炼原理;含杂质的计算。
(2)难点:含杂质物质的化学方程式计算。
二、说教法:以学生的主动探究为主,教师的引导点拨为辅;让学生对例题进行自我解答,经过讨论、对比、辨析、交流和小结来完成教学,、使学生在不知不觉中获取新知识掌握新技能;并用多媒体展示出真实的情景素材,激发学生的求知欲,充分调动学生学习的积极性,变“要我学”为“我要学”,确实提高课堂效益。
三、说学法:教学中学生的学是主要方面,学是中心,会学是目的。
教会学生如何学,是我们教师的职责,是培养学生能力的关键。
本节要充分让学生动手、动口、动脑,让他们去观察、讨论、比较、分析、表达、交流和反思,培养学生自主学习的能力和勇于探索、创新的精神。
这样既增加了学生的参与机会,增强了学生的参与意识,又教给学生获取知识的途径和思考问题的方法,让学生体会成功的快乐,提高学习化学的兴趣。
钢合金教案高中化学
钢合金教案高中化学
目标:了解钢合金的组成、性质和应用,掌握钢合金在工业生产中的重要性。
一、导入(5分钟)
1. 讲解钢合金的概念,介绍钢合金在日常生活和工业生产中的重要性。
2. 引导学生思考:你知道钢合金都有哪些性质?在哪些领域中会应用到钢合金?
二、学习钢合金的组成(10分钟)
1. 介绍钢合金的主要组成元素:铁、碳以及其他合金元素(如锰、铬、镍等)。
2. 讲解不同成分元素对钢合金性质的影响,如碳含量对硬度的影响,铬含量对耐腐蚀性的影响等。
三、探究钢合金的性质(15分钟)
1. 对比普通钢和合金钢的性质,如硬度、韧性、耐磨性等。
2. 进行实验:用磁性和酸碱性测试方法来验证钢合金的性质。
四、应用(15分钟)
1. 分组讨论:探讨钢合金在汽车制造、建筑工程、航空航天等领域的应用及其重要性。
2. 调查钢合金在当地工业生产中的应用情况,总结结论并进行展示。
五、总结与评价(5分钟)
1. 回顾本节课学习的内容,总结钢合金的组成、性质和应用。
2. 启发学生思考:如果要选择一种钢合金材料来制作一个零件,你会选择何种合金?为什么?
六、作业(5分钟)
1. 撰写一篇关于钢合金的小论文,包括钢合金的定义、组成、性质和应用领域等方面的内容。
2. 记录家中或周围环境中使用到钢合金的物品及其用途,写出一份清单。
教学反思:通过本节课的学习,学生掌握了钢合金的基本知识和应用,能够进一步认识到钢合金在工业生产中的重要性,培养了学生的实验能力和探究精神,提高了学生的综合素质。
希望学生能够将所学知识运用到实际生活中,积极参与社会实践活动,为未来的科技创新作出贡献。
3.汽车材料教案-碳钢及合金钢
教学设计教学过程教学环节教师讲授、指导(主导)内容学生学习、操作(主体)活动时间分配一二、组织教学师生问候,教师自我介绍。
课程讲授一、碳钢(一)杂质碳钢中的杂质元素对性能的影响锰、硅——有益;硫、磷----有害杂质;(二)分类:1)按化学成分分类:低碳钢、中碳钢、高碳钢2)按用途分类:结构钢、工具钢、特殊性能钢3)按质量分类:普通钢、优质钢、高级优质钢1、普通碳素结构钢:牌号用Q+屈服强度值+等级+脱氧方法。
如:Q235-A.F 即表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
2.优质碳素结构钢钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。
如:08F,20A,45,15Mn。
(F表沸腾钢)(0.20%C,后有“A”表高级优质钢)(表含Mn量高)制作各种机器零件,一般进行热处理。
08F 塑性好,冷冲压件10,20 冷冲压件,焊接件,渗碳处理。
35,45 40,50? 齿轮、轴类60,65 弹簧3.碳素工具钢0.65------1.35C%,用以制作刃具、量具、模具钢号用平均碳含量的千分数的数字和T一起表示。
如:T10A,T9 , T12,(1.0%C,A表示高级优质碳素工具钢)(0.9%C)( 1.2%C,)T7,T8,强度,韧性较高,可制作冲头、凿子、榔头T9,T10,T11,强度,韧性适中,可制作钻头、刨刀、丝锥、手锯及冷作模具。
学生起来问好,调整状态,认真听教师讲话。
学生通过对课程内容了解,从而能够对本科目产生浓厚的学习兴趣。
教师提出学习要求,同时也调动学生学习的积极性。
通过教师的讲解、举例、对比,学生能够加深对知识的记忆。
2分10分5分10分10分T12,T13,硬度很高,韧性低,可制作锉刀、刮刀、量规。
二、合金钢合金钢:钢中除了锰、硅、硫、磷等常存杂质外,有时还专门加入某些元素(如铬、钼、钨、钛等),使其具有一定的特殊性能,这种钢叫做合金钢。
合金钢可以用加入的元素命名,如锰钢、鎳钢、鎳铬钢等合金钢的分类:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢1.合金结构钢的分类及编号1)按用途可分为:普通低合金高强度钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢2)合金结构钢编号原则:两位数+合金元素+(数字)①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr。
中职化工机械基础教案:合金钢(全2课时)
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案教学内容(一)、产生发展合金钢已有一百多年的历史了。
工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。
1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢,将切削速度提高到5米/分。
1870年在美国用铬钢(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥;稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁,或用于修造军舰。
1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。
1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢,进一步把切削速度提高到30米/分。
20世纪20年代以后,不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。
1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢,1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝。
1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。
(二)、合金元素合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。
其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。
(三)、作用1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳含量超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;第二次世界大战以后至60年代,主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代,由于航空工业和火箭技术发展的需要,出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种,如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。
中合金钢与低合金钢
中合金钢与低合金钢一、中合金钢与低合金钢的基本概念中合金钢呢,就是合金元素总量在5% - 10%之间的合金钢。
这就像是一群小伙伴里,有几个特别的小伙伴占了一定的比例,这个比例就是5% - 10%哦。
低合金钢呢,它的合金元素总量就比较少啦,一般是低于5%的。
就好像在一个小团队里,特殊的成员只有很少一部分。
二、它们的性能特点1. 中合金钢中合金钢的强度比较高。
这是因为合金元素的存在,就像给钢铁注入了一股强大的力量。
比如说在一些需要承受较大压力的机械部件中,中合金钢就很适用。
它就像一个坚强的小卫士,可以稳稳地扛住压力。
而且中合金钢的韧性也不错,不是那种很脆的材料。
这就好比一个人,不仅有力量,还很灵活,不容易被轻易折断呢。
它的耐腐蚀性也有一定的表现。
在一些稍微有点腐蚀性的环境里,中合金钢能够抵抗腐蚀的侵蚀,就像穿上了一层小铠甲,保护自己不被腐蚀破坏。
2. 低合金钢低合金钢最大的特点就是性价比高。
因为合金元素少,成本相对较低,但是它又比普通的碳钢性能要好。
就像是花了不多的钱,却买到了比普通货更好的东西,是不是很划算呢?低合金钢的焊接性能通常比较好。
这在很多工程建设中是非常重要的一点。
比如说在建筑工地上,要把钢材焊接起来,如果焊接性能不好,那可就麻烦了。
低合金钢就像一个听话的小助手,很容易被焊接起来,而且焊接后的质量也比较可靠。
三、它们的应用领域1. 中合金钢在航空航天领域,中合金钢可是大明星呢。
飞机的一些关键部件,比如发动机的部分零件,需要承受高温、高压还有复杂的应力环境。
中合金钢的高强度和良好的韧性就派上用场了。
它就像飞机的得力助手,帮助飞机安全地在天空翱翔。
在一些高端的机械制造中,比如制造高精度的机床,中合金钢也是常用的材料。
因为它能够保证机床的精度和稳定性,就像给机床打了一针强心剂,让机床可以精准地加工出各种精密的零件。
2. 低合金钢在建筑行业,低合金钢是非常受欢迎的。
从高楼大厦的钢梁到桥梁的结构部件,低合金钢都在默默地发挥着作用。
低合金钢教程教案
• 低合金钢简介 • 低合金钢的化学成分与性能 • 低合金钢的生产工艺 • 低合金钢的焊接与切割 • 低合金钢的腐蚀与防护 • 低合金钢的发展趋势与展望
目录
Part
01
低合金钢简介
低合金钢的定义
总结词
低合金钢是一种合金含量较低的钢材 ,主要由铁和碳元素组成,并含有少 量其他合金元素。
详细描述
低合金钢是一种以铁为基体,添加少量 合金元素(通常少于3%)的钢材。与 普通碳钢相比,低合金钢具有更高的强 度、耐腐蚀性和耐高温性能。
低合金钢的分类
总结词
低合金钢根据其用途和特性可分为多种类型,如高强度低合金钢、耐候低合金钢、耐磨低合金钢等。
详细描述
根据其用途和特性,低合金钢有多种分类。例如,高强度低合金钢用于制造需要承受高应力的结构件 ;耐候低合金钢用于制造暴露在自然环境中的结构件,如桥梁和建筑;耐磨低合金钢用于制造需要承 受摩擦和磨损的零件,如矿山设备和运输工具。
炼钢工艺
总结词
通过控制原料成分和冶炼条件,生产出具有特定化学成分的低合金钢。
详细描述
炼钢工艺是低合金钢生产的第一步,通过控制铁水中的碳、硅、锰、磷、硫等 元素的含量,以及加入适量的合金元素,来调整钢的强度、韧性、耐腐蚀性等 性能。
轧制工艺
总结词
将炼制好的低合金钢锭轧制成所需规格和形状的钢材。
详细描述
切割质量控制
对切割过程进行严格的质量控制, 包括切割前的材料准备、切割过程 和切割后检验等环节,以确保切割 质量符合要求。
质量检测方法
可以采用外观检查、无损检测等方 法对焊接和切割质量进行检测,以 确保产品质量符合标准要求。
Part
05
低合金钢的腐蚀与防护
第六章 低合金钢与合金钢-《金属材料与热处理》中职通用第七版
二、合金模具钢
1. 冷作模具钢 冷作模具钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具,
如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。
冲裁模
2. 热作模具钢 热作模具钢用于制造使金属在高温下成形的模具,如
热锻模、压铸模、热挤压模)等。
热锻模、压铸模和热挤压模
3.塑料模具钢 从儿童玩具到我们每天使用的生活用品,塑料制品在生
的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、 铁道用低合金钢、矿用低合金钢和其他低合金钢。
三、合金钢的分类(GB/T13304.2—2008)
1.按质量等级分类 (1)优质合金钢 (2)特殊质量合金钢 2.按主要性能及使用特性分类 (1)工程结构用合金钢 (2)机械结构用合金钢 (3)不锈、耐腐蚀和耐热钢 (4)工具钢 (5)轴承钢 (6)特殊物理性能钢 (7)其他 如焊接用合金钢等。
三、细化晶粒
几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶
粒长大的作用,达到细化晶粒的目的。强碳化物形成元 素铌、钒、钛等形成的碳化物,以及铝(Al)在钢中形成 的AlN 和Al2O3,均能强烈地阻碍奥氏体晶粒的长大,使 合金钢在热处理后获得比碳素钢更细的晶粒。
四、提高钢的淬透性
除钴外,所有的合金元素溶解于奥氏体后,均可增加 过冷奥氏体的稳定性,推迟其向珠光体的转变,使C形曲 线右移,从而减小钢的淬火临界冷却速度,提高钢的淬透 性。
四、低合金钢与合金钢的牌号
五、钢铁及合金牌号统一数字代号体系
(GB/T17616—2013)
钢铁及合金牌号统一数字代号体系,简称“ISC”,它 规定了钢铁及合金产品统一数字代号的编制原则、结构、分 类、管理及体系表等内容。
§6-3 低合金钢
低合金钢是在碳素结构钢的基础上加入了少量(一般总合 金元素的质量分数不超过3%)的合金元素而得到的。由于合金 元素的强化作用,低合金钢比碳素结构钢(含碳量相同)的强度 要高得多,并且具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性 能。 低合金钢广泛用于制造工程构件。
金属材料及热处理第三版电子课件模块五低合金钢与合金钢
常用冷作模具钢的牌号、硬度 及主要用途见表5-8。
2.热作模具钢 热作模具钢是用来制造使热态金属(固态或液态)成形的模具用钢,如热锻模、热挤 压模、压铸模等。 (1)成分及性能特点 热作模具钢含碳量一般为0.3%~0.6%,保证有良好的强度和韧性。加入合金元素Cr、 Mn、Ni、Mo、W 等主要是为了提高淬透性、回火稳定性和抗热疲劳性。热作模具在工 作时受到较大的压力和冲击、反复的加热和冷却,因此要求热作模具钢在高温下具有较高 的强度和韧性、足够的硬度和耐磨性、良好的耐热疲劳性、抗氧化性及导热性。
常用低合金刃具钢的牌号、硬度 及用途见表5-6。
2.高速钢 高速钢是指用于高速切削、加入的合金元素总量大于10% 的高合金刃具钢。 (1)成分及性能特点 高速钢中含有较多的碳和大量的强碳化物形成元素铬、钨、钒、钼等。常用高速钢的 含碳量为0.70%~1.25%,主要是为了保证钢的硬度、耐磨性和热硬性。合金元素铬的主 要作用是提高淬透性,钨、钼的主要作用是提高热硬性,钒的主要作用是细化晶粒,同时 也可以提高热硬性,进一步提高硬度和耐磨性。 高速钢具有高硬度、高耐磨性和高热硬性、较高的强度和一定的韧性。高速钢制造的 刃具在高速切削时,刃部温度升高到600 ℃时硬度仍然维持在55~60 HRC,从而使切削 时刀刃保持锋利,故也称“锋钢”。高速钢的淬透性好,甚至在空气中冷却也能得到马氏 体,故又称为“风钢”。
2.分类及热处理特点 合金弹簧钢的热处理因用其所制成弹簧的尺寸、成形工艺的不同而不同。 (1)对冷成形弹簧的热处理 当弹簧直径或板簧厚度小于8~10 mm 时,常采用冷成形加工(冷缠、冷卷或冷绕成 形)。冷成形弹簧通常在冷成形前对弹簧钢丝进行强化,冷成形后不进行淬火,只需在 250~300 ℃进行去应力退火,以消除内应力并使弹簧定型。 (2)对热成形弹簧的热处理 当弹簧直径或板簧厚度大于10 mm 时,采用热成形加工。一般采用淬火加热成形, 将弹簧钢丝加热至比平常淬火温度高出50~80 ℃,在此温度下热卷成形,然后利用余热 立即淬火、中温回火。
低合金钢和合金钢
• 碳化物形成元素中,有些元素(如Mn)与碳的亲 合力较弱,除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳 体外,大部分仍溶于铁素体或奥氏体中。
• 而与碳亲和力较强的一些碳化物形成元素(如Cr、 Mo、W等),当其含量较少时,多半溶于渗碳体 中,形成合金渗碳体;当含量较高时,则可能形 成新的特殊的合金碳化物。
• 与碳亲合力很强的碳化物形成元素(如Nb、Ti、 Zr等),几乎总是与碳形成特殊的碳化物。
高级优质 Wc = 1.2%
碳素工具钢
4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
Rm≥ 400MPa Rel ≥ 200MPa
铸钢
• 由于碳钢具有较好的机械性能和工艺性 能,并且产量大、价格较低,因此它是 机械工程上应用十分广泛的金属材料。
• 随着科学技术和工业的发展,对材料提 出了更高的要求,如更高的强度,抗高 温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其 它特殊物理、化学性能的要求,碳钢已 不能完全满足要求。
合金钢的分类
按合金元素含量多少,分为 • 低合金钢(合金元素总量低于5%) • 中合金钢(合金元素总量为5%-10%) • 高合金钢(合金元素总量高于10%)
合金钢的分类
按用途分类 • 合金结构钢 • 合金工具钢 • 特殊性能钢
合金钢的分类
按所含的主要合金元素,分为 • 铬钢(Cr-Fe-C) • 铬镍钢(Cr-Ni-Fe-C) • 锰钢(Mn-Fe-C) • 硅锰钢(Si-Mn-Fe-C)
碳化物的影响 碳化物是钢中的重要相之一,碳化物的类型、数量、大小、
形状及分布对钢的性能有很重要的影响。
➢ 熔点、硬度、耐磨性最高。
合金钢的分类
按小试样正火或铸态组织,分为 • 珠光体钢 • 马氏体钢 • 铁素体钢 • 奥氏体钢 • 莱氏体
常用金属材料(合金钢)教案
常用金属材料(合金钢)教案第一篇:常用金属材料(合金钢)教案项目一常用金属材料课题二合金钢【课题名称】合金钢的分类、牌号和应用【教学目标与要求】一、知识目标了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。
二、能力目标熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。
三、素质目标读懂合金钢牌号的含义。
四、教学要求熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。
【教学重点】常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。
【难点分析】常用合金钢的性能和应用场合。
【分析学生】对常用合金钢材的性能及应用场合需要经过一段时间的学习才能逐渐理解和掌握。
【教学思路设计】本次内容为叙述性教学方法,通过多举实例来解说名词的含义、性能和应用场合,使学生逐渐掌握。
讲课时要抓住重点,脉络清晰。
【教学安排】1学时(45分钟)【教学过程】一、钢的分类1)按化学成分将钢分为碳素钢、低合金钢和合金钢三类。
碳素钢即为非合金钢,非合金钢并不是钢中一点合金元素也没有,而是其合金元素的含量很低,对钢的性能不起主要影响作用。
2)按质量等级将钢分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢三种。
合金钢仅有后二种。
二、合金钢牌号的表示方法用“汉语拼音+化学符号+数字”来表示。
1)合金结构钢用于制造零件和工程结构。
如60Si2Mn,表示平均含碳量为0.60%,含硅量为2%,含锰量为小于1%。
2)合金工具钢用于制造刀具、模具和量具。
如9SiCr,表示平均含碳量为0.9%,硅和铬的平均含量都小于1.5%,用于制造丝锥。
但高速钢W18Cr4V不标注碳的含量。
3)滚动轴承钢专门用于制造滚动轴承。
如GCr15SiMn,G是滚动轴承滚的汉语拼音首位字母,铬的平均含量为1.5%,硅和锰的平均含量均小于1.5%。
4)不锈钢和耐热钢表示方法与合金工具钢相同。
三、合金元素对钢性能的影响在钢中有意加入合金元素铬、锰、硅、镍等,可提高钢的强度和韧性,改善热处理工艺性,或获得某些特殊性质,如耐腐蚀性和耐磨损性等。
《金属加工与实训教案》教案
《金属加工与实训教案》教案授课班级: 1.51授课教师:第1-2课时教学课题铝及铝合金教学目标1.知识目标:(1)掌握低合金钢的概念、低合金钢的分类。
(2)了解低合金钢的牌号及用途、指标。
2.能力目标:培养学生了解低合金钢的牌号及用途的能力。
教学重点、难点:(1)重点:低合金钢的分类、(2)难点:常用的低合金钢的牌号及用途分析。
教学方法讲授法演示法教具挂图零件模型教学过程复习:优质非合金钢中使用最多是优质碳素结构钢。
08钢、10钢和15钢属于冷冲压钢,主要用于制作薄板,用于制造冷冲压零件和焊接件。
教授:常用的非铁金属有:铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、滑动轴承合金、硬质合金等。
一铝及铝合金的分类、牌号和用途根据GB/T16474—1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》的规定,我国变形铝及铝合金牌号表示采用国际四位数字体系牌号和四位字符体系牌号两种命名方法。
表2-2 铝及铝合金的组别分类纯铝牌号用1×××四位数字或四位字符表示,牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。
当最低铝百分含量精确到0.01%时,牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。
例如,1A99(原LG5),其W(Al)=99.99%;1A97(原LG4),其W(Al)=99.97%。
纯铝主要用于熔炼铝合金,制造电线、电缆、电器元件、换热器件及制作质轻、导热、导电、耐大气腐蚀但强度要求不高的机电构件等。
2.铝合金●在纯铝中加入一种或几种其他元素(如铜、镁、硅、锰、锌等)形成的非铁金属称为铝合金。
铝合金在汽车制造、民用产品制造、航空航天部件制造等方面应用广泛。
(1)铝合金的分类。
铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
(2)铝合金的牌号和用途①变形铝合金的牌号和用途。
在GB/T16474-1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》中,规定变形铝合金牌号直接引用国际四位数字体系牌号或采用四位字符体系牌号。
合金钢教案高中化学
合金钢教案高中化学一、教学目标1. 了解合金钢的基本概念和组成成分。
2. 掌握合金钢的制备方法。
3. 了解合金钢的性质和应用。
4. 能够分析合金钢在实际生产与生活中的应用价值。
二、教学重点1. 合金钢的定义和主要组成。
2. 合金钢的制备方法。
3. 合金钢的性质和应用。
三、教学难点1. 合金钢与普通钢的区别。
2. 合金钢的合金元素选择及合金成分调整。
四、教学过程1. 导入通过引入合金钢在日常生活中的应用场景,引起学生的兴趣和好奇心。
2. 学习(1)合金钢的定义及主要组成。
合金钢是将铁作为基本成分,加入其他元素(如铬、镍、锰等)形成的合金。
合金钢可以根据不同的合金成分进行分类,如不锈钢、耐磨合金钢等。
(2)合金钢的制备方法。
工业上,合金钢的制备方法主要有淬火法、合金溶质法等。
(3)合金钢的性质和应用。
合金钢具有优良的抗腐蚀性、耐热性、耐磨性等性质,因此在航空、汽车、建筑等领域被广泛应用。
3. 拓展通过展示合金钢制品的实物样本,让学生更直观地了解合金钢的外观和特点。
4. 实践让学生通过实验,探究不同合金元素对合金钢性能的影响,培养其实验设计和数据分析能力。
5. 归纳总结合金钢的优点和应用领域,激发学生探索更多材料科学领域的兴趣。
6.作业要求学生通过查阅资料,了解合金钢的发展历史及未来发展趋势,并撰写一份简短的研究报告。
五、教学反思合金钢作为一种重要的结构材料,其在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
通过本次教学,学生不仅能够了解合金钢的基本概念和制备方法,还能够进一步理解其性质和应用领域,培养学生对材料科学的兴趣和创新能力。
希望通过这样的教学模式,能够激发学生对化学学科的兴趣,提高其学习的积极性和主动性。
合金钢教案
T8、T12A、Q235AF、Q195Bb、30、45
教学后记
有点紧张,语速较快。因为是纯理论的知识,采用启发式教学和学生“探究”学习的方式进行授课,所以可能跟学生的互动比较少,理论联系实际方面做得比较欠缺,今后要努力往这方面发展。
初步对合金钢的发展有一个了解,知道合金钢在工业生产中的重要作用
15分钟
四、结论总结
通过对比,得出结论:合金钢比碳素钢所具有的不可替代的优点
PPT展示
总结讲解
让学生了解到合金钢所具有的优点是很明显的
5分钟
五、课外拓展
谈谈我们生活中比较多见的铝合金的优点
教师讲解启发引导
激发学生对课外其他相关知识的兴趣
5分钟
合金钢的牌号识别教学资源多媒体教学教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标时间引入回顾复习碳素钢的概念通过ppt展示来回顾碳素钢的概念师生互动巩固碳素钢的概念二概念解读从碳素钢的概念引申出合金钢的概念ppt展示教师主讲启发式引理解合金钢的概念三分析对比从碳素钢所存在的不足引申出合金钢发展的必ppt图片展示从长江上四座大桥的发展看合金钢的发展示对比讲解初步对合金钢的发展有一个了解知道合金钢在工业生产中的重要作用15四结论总结通过对比得出结论
六、巩固后续
回顾复习碳素钢的牌号,在熟练掌握碳素钢牌号的基础上引申出下一节课的上课内容:合金钢的牌号识别。
复习已有的知识,同时对即将讲解的新知识产生一定的探究心理
师生问答
激发学习新知识的兴趣和动力
5分钟
课外作业
1、写出合金钢的概念
2、罗列出合金钢相对于碳素钢所具有的优良性能
3、继续熟悉碳素钢的牌号,为下一节课合金钢的牌号打下扎实的基础
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第五章低合金钢与合金钢
引言:碳素钢应用很广泛,但也存在缺点,如:强度和韧性不能兼备(回忆碳素钢与含C量的关系),∴造成使用问题。
又:碳素钢淬透性差,不能用于大型零件,∴加入合金元素,成为合金钢。
一、合金钢概述:
1、定义:加入合金元素的钢。
如:C r、N i、M n、S i、M o、W、T i、B、N b、A l、R e(稀土元素)。
即:加入合金元素的含C量小于 2.11%的F e—C合金。
2、合金元素在钢中存在形态:
(1)合金F:合金元素的原子溶入F晶格形成的固溶体。
合金F=α-F e(C、M n、S i、C r、N i……)
固溶强化:使合金强度、硬度提高,当合金元素量适当时,(M n、S i <1.0%;C r<1.5%;N i<5%)不但提高强度、硬度,还提高韧性。
(2)合金碳化物:合金元素和碳形成化合物。
T i C、W C、V C、M o C
强度比渗C体还硬。
第二相强化:碳化物可以提高钢的强度、硬度,也使塑性、韧性下降。
3、合金元素对钢性能影响:
(1)可以提高钢的强度,硬度(同时,量合适时,还可不降低塑性、韧性)。
(2)可以提高淬透性(除C o外)
(3)可以细化晶粒(细化晶粒的方法)
T i、N b、V、M o细化,B微量可以细化
(4)提高了回火稳定性
(5)产生二次硬化:W、V、M o回火到500C以上时,出现大量W C、V C,以微粒出现在边界。
∴高温时硬度提高。
(6)可以使钢获得特殊的性能:
不锈钢:C r N i;耐磨钢:M n;耐热钢:W、M o、V
二、合金钢的牌号:
牌号可经看出许多内容:含量、热处理等。
1、低合金钢=碳素结构钢差不多。
Q390A(Q295-Q460)Q235A F(Q175-Q275)
屈390m p a A级A级沸
2、合金结构钢=优质碳素结构钢
两位数+元素符号+数字20、45、60、08
20C r M n T i:0.2%C r.M n T i各<1.5%
60S i2M n:0.6%S i2%M n<1.5%
12C r2N i4A:0.12%C r2%N i4%A高级优质
3、合金工具钢=碳素工具钢
(1)一位数字+元素符号+数字
9S i C r5C r M n V A模具
0.9%S i、C r<1.5%
0.5%C r M n V<1.5%高级优质
(2)无数字+元素符号+数字
C r12W18C r4V无数字含c1%左右
C r12%W18C r4V:W18%C r4%v<1.5%
4、滚动轴承钢
G+合金元素
G C r15:滚C r1.5%W c%1%左右
G C r9:滚C r0.9%W c1%左右
三、低合金钢
(1)低合金高强度钢:新旧
1、成分:含C量低<0.2%Q34516M n
主加元素M n次加元素(V、T i、N b量少)
2、热处理:不作热处理,热轧之后保证使用性能。
3、组织性能:晶粒细化后的F+P
(F中溶入M n),强度(比碳素钢)大幅度提高30-45%塑性很好(含M n不超过 1.2%时,强、韧都提高)
焊接性能好(主要)
4、价廉
5、用途:建筑构件,车辆工程,大型容器。
(二)低合金耐候钢
1、低C钢+能形成保持膜的元素(C r、C u、P等)
2、性能:耐大气腐蚀
第一类:12M n C u C r——建筑与桥梁
第二类:09C u P C r N i A塔架
(三)低合金专用钢
低合金高强度钢基础上,在元素轧制工艺上作适当处理,专门用于某一行业。
四、合金结构钢
合金元素零件构件工程结构零件结构
加入合金元素
1、主加元素:M n、S i C r、N i(1%以上)
中国多用M n S i西方多用C r N i:提高强度,硬度
2、次加元素:T i、M o、V、B、W
14M n V(含V量少)M n B
作用:提高淬透性
细化晶粒
提高耐回火性能(M o、V、W)
五、合金工具钢
(1)、冷作操作,量具,刃具钢
1、应具备性能:
①具有很高的硬度(60H R C)以上;
②足够的强度和韧性;
③淬火变形小(形状准确)
2、低合金工具钢9S i C r
①成分:含C量0.9%,1%左右;合金元素3-5%
5%以下的低合金钢5-10中>10高
②热处理:球化退火、淬火+低温回火渗C+低温回火
③组织性能:回火M
(硬度高,淬透性好,淬火变形小)
用途:低速切削,形状复杂
如:板牙、丝锥、拉刀、铰刀、车床主轴、丝杆
3、高合金工具C r12M o V
①成份:C量很高:最高 2.3%(解释);合金元素量高1%以上
②热处理:球化退火、淬火+低温回火
③组织性能:回火M+大量的Cr7C3化合物
硬度很高、淬透性好、淬火变形小
④用于:大截面、高速切削刀具(精车刀、铣刀、滚刀)
(二)热轧模具钢
热挤压、轧制模具;热压铸模具
工作条件:都工作在高温下,反复的加热、冷却状态下,受冲击力。
1、应具备的性能
①好的高温力学性能(σb、A k u)
②抗疲劳强度高(抗裂性)
③淬透性好(截面均匀)
④导热性好
2、常见热轧模具钢5C r N i M o
①成份:
a、含C量中等0.3—0.5%(含C量高,韧性差、导热性差;含C 量低、强度、硬度不均匀)
b、合金元素加入耐热元素M o、W、v
3C r2W8V
②热处理:调质+渗N C、N共渗;淬火+中温回火,提高强度、硬度
③组织性能:回火S或回火T,高温力学性能好、硬度不高(30-45H R C)
④用途:用于各种热轧模具、热压铸模具
(三)高速钢W18C r4V W6M o5C r4V2
①成份:含C量1%;含金元素量多
②性能:冷硬性高、红硬性高600℃、韧性好
③用途:高速切削工具车刀、铣刀、滚刀
又叫锋钢。