第二节 制冷空调设备常用金属材料

第二节制冷空调设备常用金属材料

制冷空调中常用的金属材料有：黑色金属，有色金属及其合金。

黑色金属：铁和以铁为基础的合金。

铸铁：（≥2.11%C）铁碳合金。

铁合金：铁与任何一种金属或非金属的合金。

一、工业用钢

工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。

碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。

合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。

一、钢的分类及编号

1.钢的分类

①按化学成分

碳素钢（低碳钢≤0.25%C、中碳钢≤0.25～0.6%C、高碳钢 >0.6%C）

合金钢（低合金钢合金元素总量 <5%、中合金钢合金元素总量 5~10%、高合金钢合金元素总量 >10%）

②按质量钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。

钢类碳素钢合金钢

P S P S

普通质量钢≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 优质钢≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035

高级优质钢≤0.030 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.025

特技优质钢≤0.025 ≤0.020 ≤0.025 ≤0.015

③按金相组织分

按退火组织分（亚共析钢、共析钢、过共析钢）

按正火组织分（珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢）

④按用途分

2.钢的编号

我国钢材的编号(牌号)是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。根据牌号可以看出钢的类别，含碳量，合金元素及其含量，冶炼质量以及应具备的性能和用途。

牌号中的元素用汉字或化学元素表示；采用汉语拼音字母或汉字表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。

1）碳素结构钢和低合金高强度钢

Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号

Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa；

质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。

脱氧方法符号：沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢—b；特殊镇静钢—TZ。

如碳素结构钢牌号表示为Q235AF、Q235BZ。

低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号。如

Q345C。

根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量的万分之几）和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。

*说明：一般情况下，屈服强度值小300MPa时为碳素结构钢，大于300MPa时为低合金高强度钢。

2）优质碳素结构钢和碳素工具钢

⑴优质碳素结构钢：牌号为两位数字。这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几

如45—其平均含碳量为万分之四十五（即0.45%C）

⑵碳素工具钢：牌号为T+数字

“T”表示“碳素工具钢”

数字表示钢平均含碳量的千分之几

如T8—其平均含碳量为千分之八（0.8%C）

* 说明：

①优质碳素结构钢含Mn量为0.7~1.2%时，在含碳量数字后加元素符号“Mn”，如40Mn。

②对于优质碳素结构钢的沸腾钢和半镇静钢，在钢号后分别加字母F和b，如08F、10b。

③碳素工具钢都是优质以上质量的

④高级优质钢在钢号后加字母A，如20A、T8A。

3）合金钢

牌号为碳含量+合金元素1+1元素的百分含量数字+合金元素2+2元素的百分含量数字+……

⑴合金元素及其含量标注

当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号，不标含量。如20CrMnTi

当合金元素的平均含量为1.50~2.49%、2.50~ 3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……时，在相应的合金元素符号后标2、3、4、5 ……等数字。如20CrNi3。

* 说明：

①合金工具钢含铬量小于1%时，含铬量以千分之一为单位标出，并在含铬量前加数字“0”，如Cr06。

②滚动轴承钢含铬量也以千分之一为单位标出，并在牌号头部加字母“G”，如GCr15

③高级优质合金钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。

④特级优质合金钢在牌号后加字母E，如30CrMnSiE。

⑵碳含量标注

①合金结构钢

含碳量以万分之一为单位标出(两位数字)。如40Cr、60Si2Mn

②工具钢和特殊性能钢

含碳量以千分之一为单位标出(一位数字)。如8MnSi、4Cr13

* 说明

①低合金工具钢含碳量大于1.00%时，不标含碳量，如CrWMn (1.0%C)

②高速钢不标含碳量，如W18Cr4V (含0.75%C)

③滚动轴承钢不标含碳量，如GCr15 (1.0%C)

④高锰钢不标含碳量，如ZGMn13 (0.75~1.45%C)

⑤珠光体耐热钢含碳量标注同结构钢，如15CrMo

⑥铸钢在牌号前加“ZG”, 余同结构钢, 如ZG20Cr13

⑦不锈钢和耐热钢

当含碳量为0.1% - 0.03%时，以“0”表示，如“0Cr18Ni9”（含碳量上限为0.08%）

当含碳量为0.03%-0.01%时(超低碳)，以“03”表示，如“03Cr19Ni10”（含碳量上限为0.03%）当含碳量≤0. 01%时(极低碳)，以“01”表示，如“01Cr19Ni11”(含碳量上限为0.01%)

*注: 旧牌号:≤0.08%C时, 标“0”;≤0.03%C时, 标“00”

三、结构钢

（一）碳素结构钢

可焊性、塑性好。

用途：常以热轧型材使用，约占钢材总量的70%。用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓等。（二）低合金高强度结构钢

1、性能要求:

⑴高强度及足够韧性。

⑵良好的焊接性能、耐蚀性及低的冷脆转变温度。

2、成分特点：低碳(≤0.2%C)、主加Mn

①Mn: 强化铁素体, 增加珠光体的量, 降低脆转温度。

②V、Ti、Nb: 起细化晶粒和弥散强化作用，提高低温冲击韧度，屈服点，强度。

③Cu、P可提高耐蚀性。

3、热处理：热轧空冷后使用

4、使用状态下组织：F+P

5、用途：Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。

Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。

Q460钢含Mo、B，正火组织为B，强度高，用于石化中温高压容器。

（三）渗碳钢——制造渗碳零件的钢种

1、性能要求：

⑴表硬里韧⑵良好淬透性和渗碳能力。

2、成分特点：低碳(0.1~0.25%C), 加Cr、Mn、Ni、B等元素

①Cr、Mn、Ni、B：提高淬透性

②Cr、Mn、Ni ：强化铁素体

③W、Mo、Ti、V ：细化晶粒

3、常用钢号及用途

低淬透性钢：20、20Cr。用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。

中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。

高淬透性钢：18Cr2Ni4WA。用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。

（四）调质钢——调质后使用的钢种。

1、成分特点

中碳(0.3~0.5%C)，合金元素作用为：

①提高淬透性：Mn、Si、Cr、Ni、B

②强化铁素体：Mn、Si、Cr、Ni

③细化晶粒：Ti、V

④防止第二类回火脆性：W、Mo

3、性能：良好的综合力学性能。

4、常用钢号及用途