工业用钢(钢的分类、结构钢、工具钢)
工业用钢
T8 錾子
T10 锯条
T12 锉刀
我们在制造锉刀、 锯条、錾子等工具 时若选材不当会出 现哪些情况?
思考题
三、合金钢
为了改善钢的某些性能,特意加入一种或几种合金 元素所炼成的钢。
化学成分: C<0.2%,∑合金元素<5%, 常加合金元素:Mn、Si、V、Nb、Ti、Re、Cu、N等。
▪ 镇静钢的符号Z、TZ可不标注。
用途
这类钢材虽然含有有害杂质较多,但冶炼方 法简单、工艺性好,价格低廉,性能上能满 足一般工程结构和普通零件的要求,工业上 应用十分广泛。其中Q235是最常用的碳素 结构钢。
常用来制作桥梁、建筑等框架结构,化工容 器外壳,各种车辆,不重要的轴类、螺栓螺 母和垫圈,锻件、冲压件、焊接件等。
也常用作渗碳用钢。经渗碳、淬火及低温回火后制作表面 要求耐磨并承受一定冲击载荷的机械零件,如凸轮,齿轮 等。
10~25#钢的应用
法兰盘 垫圈
销子 螺钉
30、35、40、45、50 、 55钢属中碳钢,经调质处 理(淬火+高温回火)后,可获得良好的综合力学性 能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性。
主要用于制造齿轮、轴类等零件。例如40、45钢常 用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床齿轮 和其它受力不大的轴类零件。
其中由于45钢的强度和塑性配合得好,因此成为机械 制造业中应用最广泛的钢种。
30~55#钢的应用
连杆
曲轴
齿轮
联轴器
60、65、70、75、80钢属高碳钢,经热处理(淬火+中 温回火)后具有高的弹性极限。
235 Z
375~460
≤0.035 TZ
用于结构件、钢板、
螺纹钢筋、型钢、螺
钢的种类
一、结构钢 ⒈一般工程结构钢 ⑴碳素工具钢 含硫磷较高Wp≤0.045%,Ws≤0.055%,碳的平均质量分数在0.06%~ 0.38% Q+屈服点数值+质量等级符号(A、B、C、D)+脱氧方法符号(F沸腾钢、 b半镇静钢、Z镇静钢、TZ特殊镇静钢)
⑵优质碳素结构钢 含硫磷较低(均不大于0.035%),碳的质量分数小于0.8%,牌号直接用 平均万分数表示的碳的质量分数的两位数字。含量较高的元素直接在后面 标上元素符号,如08F、65Mn表示含碳量为0.08%的优质碳素结构钢和含 锰较高碳的质量分数为0.65%的优质碳素结构钢
锰、镍等,辅加元素为钼、钨、钒等,热处理采用调质处理,组织 为回火索氏体。 ⑴碳素调质钢 35、40、45或40Mn、50Mn ⑵合金调质钢 ①低淬透性调质钢 ②中淬透性调质钢 ③高淬透性调质钢 ⒋弹簧钢 专用结构钢,主要用来制造各种弹簧和弹性元件,碳素弹簧钢含碳质 量分数为0.6%~0.9%,合金弹簧钢含碳质量分数为0.45%~0.7%,合金弹 簧钢常加入的元素有:硅、锰、铬、钼、钒等.弹簧钢的热处理方法一般 是淬火后中温回火,组织为回火托氏体. ⑴碳素弹簧钢60、65、75或60Mn、65Mn、70Mn ⑵合金弹簧钢55Si2Mn、60Si2Mn ⒌滚动轴承钢 指用来制造滚动轴承的滚动体、内外套圈的专用结构钢,具有高的接 触疲劳强度、高的硬度和耐磨性、足够的韧度和淬透性,同时还有一定 的耐蚀能力和良好的尺寸稳定性。 滚动轴承钢中常用的铬轴承钢,属高碳低铬钢,碳的质量分数为 0.95%~1.15%,除铬元素外,还加入了硅、锰、钒等提高淬透性.滚动轴承 钢的锻件,预先热处理为球化退火,以获得球状珠光体和均匀分布的过剩磨钢是指在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢。耐磨钢的 典型牌号是ZGMn13,高锰钢不易切削加工,但铸造性能较好,故高锰钢制品 多通过铸造成型。这类钢多用于制造承受冲击和压力,并要求耐磨的零件。
机械工程材料-4章 钢铁材料
③对回火转变的影响
合金元素提高淬火钢的回火稳 定性。合金元素能使铁原子和碳原 子扩散速度减慢,淬火钢回火时马 氏体分解减慢,析出的碳化物难于 聚集长大,保持一种较细小、分散 的状态。 因此淬火回火后合金钢的硬度 和强度高,这有利于提高结构钢的 强度、韧性和工具钢的红硬性。 合金元素使钢产生二次硬化现 象。高合金钢在500~600℃度范围 回火时,其硬度并不降低,反而升 高,这种现象称为二次硬化。
2.工业用钢的编号方法
①普通碳素结构钢
1)碳素钢
质量等级符号含义 A:只保证力学性能 ,要求最低 B:只保证化学成分; C:保证力学性能、化学成分; D:保证力学性能、化学成分、金相组织。
Q 235–A F Q XXX–X X
脱氧方法符号:F、B、Z、TZ 质量等级符号:A、B、C、D 钢的屈服强度数值(MPa)
②合金工具钢
一位数字 + 元素符号 + 数字
合金元素含量,单位1% 合金元素符号 平均含碳量,单位:0.1%;Wc>1% 时不标出
注: 当合金元素含量小于1.5%时,只标明元素符号,不标含 量;当含量在1.5%~2.5% 时标2,在2.5%~3.5% 时标3…… 当Wc≥1%时,不标出含碳量,避免与合金结构钢混淆。 高速钢(W18Cr4V,Wc=0.7%-0.8% )例外。 例:9SiCr表示Wc=0.9%,Si、Cr的含量都小于1.5%。
合金元素溶入铁素体对合金性能的影响
2 与铁的相互作用
铁素体形成元素:即缩小奥 氏体相区的元素,包括Cr、Mo、 W、Ti、Si、Al、B等。如欲得到 室温铁素体钢,需向钢中加入铁素 体形成元素。
奥氏体形成元素:即扩大奥 氏体相区的元素,包括Ni、Mn、 Co、Cu、Zn、N等。如欲得到室 温奥氏体钢时,需向钢中加入奥 氏体形成元素。
工业用钢的分类及用途
工业用钢的分类及用途工业用钢是指广泛应用于各个工业领域的一类钢材。
它具有良好的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性和易加工性等特点,因此被广泛用于工程机械、汽车制造、建筑工程、石油化工、航空航天等领域。
下面将钢材按照材料组成和用途进行分类介绍:1.碳素结构钢:碳素结构钢是一种碳含量较高的钢材,通常含有0.30%~1.70%的碳。
这种钢材具有良好的机械性能和可加工性,广泛用于制造机械零件、车辆构件、建筑结构等领域。
2.低合金结构钢:低合金结构钢是一种钢材中含有少量合金元素的钢材,如硅、锰、铬等。
这种钢材具有较高的强度和耐腐蚀性能,广泛用于制造船舶、桥梁、建筑结构等。
3.不锈钢:不锈钢是一种具有高抗腐蚀能力的钢材,通常含有少量铬和镍等合金元素。
这种钢材具有优良的耐腐蚀性能和高温强度,广泛用于制造化工设备、石油管道、厨具等。
4.压力容器钢:压力容器钢是一种用于制造压力容器的特种钢材,通常具有较高的强度和耐热性。
这种钢材广泛用于石油化工、化学工程、核工程等领域中的压力容器制造。
5.特殊合金钢:特殊合金钢是一种钢材中含有大量合金元素的钢材,如钼、钴、钛等。
这种钢材具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性,广泛用于航空航天、汽车制造、切削工具等领域。
6.冷热变形钢:冷热变形钢是一种用于制造冷热变形工艺的钢材,通常具有较高的强度和塑性。
这种钢材广泛用于汽车制造、机械加工、铁路工程等领域的冷热变形工艺。
7.磁性钢:磁性钢是一种具有较高磁导率和磁化强度的钢材,通常用于制造电动机、变压器、电子设备等。
8.切削工具钢:切削工具钢是一种用于制造切削工具的特种钢材,具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性,广泛用于生产加工行业中的各种切削工具。
总结起来,工业用钢按照不同的材料组成和用途可以分为碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、压力容器钢、特殊合金钢、冷热变形钢、磁性钢和切削工具钢等。
这些钢材在不同的工业领域中都有重要的用途,为各行各业的发展做出了重要的贡献。
常见工业用钢的性能及用途
常见工业用钢的性能及用途工业用钢是广泛应用于各个行业的一种重要材料,其性能和用途主要由其合金成分、热处理和机械加工方式决定。
以下是几种常见的工业用钢及其性能和用途的介绍。
1.碳钢:碳钢是一种含有较少合金元素的钢,主要成分为碳和铁。
碳钢具有良好的焊接性、机械性能和耐磨性。
根据碳含量的不同,碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢常用于制造汽车零部件、建筑结构、家具等产品;中碳钢多用于汽车制造、机械制造和工具制造;高碳钢适合用于切削工具、弹簧等领域。
2.不锈钢:不锈钢是一种合金钢,其中主要合金元素为铬和镍,能够有效地防止锈蚀和腐蚀。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、强度和耐热性。
不锈钢广泛应用于食品加工、化工、海洋工程、医疗设备等行业。
根据不锈钢的组成和性能,不锈钢可以进一步分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等。
3.合金钢:合金钢是指添加了合金元素的钢,如铬、钼、钴、镍等。
合金钢的性能因其合金元素的组成而异。
合金钢具有高强度、耐热性和耐腐蚀性,广泛用于汽车、航空航天、石油化工和建筑等领域。
根据不同的合金元素,合金钢可以分为低合金钢、中合金钢和高合金钢等。
4.工具钢:工具钢是一种专用钢种,具有优异的切削性能、热处理稳定性和磨损抗性。
根据使用要求,工具钢可以分为冷作工具钢、热作工具钢和高速度钢等类型。
工具钢广泛应用于切削工具、模具、冷冲压件等领域。
5.耐磨钢:耐磨钢是具有高硬度和耐磨性的特殊钢种,主要用于抵抗磨损和冲击。
耐磨钢常用于铸造矿石破碎、煤矿开采和钢铁生产等场合。
根据使用环境和要求的不同,耐磨钢可以分为高碳钢、低合金耐磨钢和多合金耐磨钢等。
6.高温合金钢:高温合金钢是一种能在高温环境下保持稳定性能的钢。
这种钢具有高温强度、高温蠕变和高温氧化抗性。
高温合金钢主要用于电力行业的锅炉、汽轮机、核反应堆和航空航天等领域。
总之,工业用钢具有丰富的品种和广泛的应用领域。
根据不同的要求,可选择不同性能的工业用钢,以满足各个行业的需求。
钢铁材料的分类
钢铁材料的分类钢铁是一种常见的金属材料,广泛应用于工业领域。
根据不同的分类标准,钢铁可以分为多种类型。
本文将介绍钢铁材料的一些主要分类。
一、根据成分分类:1. 碳钢:碳为主要合金元素,碳含量在0.05%-2.0%之间的钢铁。
根据碳含量的不同,又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
2. 合金钢:除了碳以外,还含有其他合金元素(如锰、铬、镍、钼等)的钢铁。
合金钢可按主要合金元素进行分类,如锰合金钢、铬合金钢等。
3. 不锈钢:主要合金元素为铬,具有耐腐蚀性能的钢铁。
不锈钢又可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等不同类型。
4. 工具钢:用于制造各种工具的高强度钢铁。
工具钢根据用途和性能要求的不同,又可分为冷作工具钢、高速工具钢、耐热工具钢等。
5. 耐磨钢:具有较高的耐磨性能的钢铁,适用于矿山、建筑等场合。
根据耐磨性能的不同,耐磨钢又可分为高锰钢、铬质耐磨钢等。
二、根据生产工艺分类:1. 铸钢:通过熔化后浇注入模具中并凝固形成固态的钢铁。
铸钢可根据浇注方法不同分为连铸钢和浇铸钢。
2. 锻钢:通过加热钢坯至塑性状态后,在压力作用下使钢坯发生塑性变形,形成所需形状的钢铁。
锻钢可根据锻造温度不同分为热锻钢和冷锻钢。
3. 拉延钢:通过将钢坯加热至塑性状态后,利用拉力使钢坯发生塑性变形,形成所需形状的钢铁。
4. 轧钢:通过将钢坯经过连续轧制工艺,在高温下使钢坯发生塑性变形,形成所需形状的钢铁。
三、根据用途分类:1. 结构钢:用于制造各种建筑结构、桥梁、制船等工程。
根据用途和性能要求的不同,结构钢可分为碳素结构钢、合金结构钢等。
2. 密封钢:用于制造容器、管道等要求有密封性能的工业设备。
密封钢一般要求耐腐蚀、耐高温、耐压等特性。
3. 弹簧钢:用于制造各种弹簧,具有较高的弹性模量和弹性极限,能够承受较大的变形和恢复。
4. 导热钢:用于制造散热器、炉具等导热设备。
导热钢要求具有良好的热导性能和高温稳定性。
5. 刀具钢:用于制造各种切削工具,如刀片、刀具等。
机械工程材料 第五、六章 工业用钢和铸铁
相当于是在Q235的基础上多添加了0.6~0.8%的 Mn。 3应用 桥梁钢构、船用钢板、车用钢板等。
5-3
南京长江大桥中的钢结构
上海卢浦大桥
5-3
5-3
“利丰南海”—2005年温州地区造 船企业在本土建造的第一艘万吨级 (11000T)国际航线集装箱船
温州船舶建造企业制造—2.3万吨散货 船瑞盛10号,2007年12月25日上午在乐清市 七里港顺利下水
5-1
合金工具钢
用“数字+元素符号+数字”表示
例:
9 Mn 2
表示该钢含有钒元素,平均wV小于 1.5% 表示该钢含有锰元素,平均wMn为2%
V
表示wC的千分之几
滚动轴承钢
用“G+数字”表示
例: G
Cr 1 5
表示该钢含有铬元素,平均wCr为1.5%
“滚动轴承钢”的汉语拼音字头
5-1
不锈钢
第五章 工业用钢
钢的分类、编号、杂质元素 结构钢、工具钢、特殊性能钢
5-1
钢 :以铁为主要元素,碳一般在2.11%以下并含有其他元素的材料
工业用钢中的元素: 主要元素:碳; 常存元素:锰、硅、硫、磷; 偶存元素:铜、钛、钒、稀土元素; 隐存元素:氧、氢; 合金元素:铬、镍、钨、钼、钒、钛、锰、硅、铜、磷 等。 (Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Cu、Co、 N、B、RE;)
wMn对区的影响
wCr对区的影响
5-2
3、合金元素对钢的热处理的影响
①对奥氏体化的影响 除Ni、Co外,大多数合金元素都延缓钢的奥氏体化过程。 它们阻碍C、Fe的扩散,因此合金钢的A化温度较高、时间较长。 ②对奥氏体晶粒度的影响 除Mn外,几乎所有合金元素都细化晶粒。 以碳化物的细化晶粒效果最显著,阻碍晶界的迁移,从而阻止晶粒长大。 ③对钢的淬透性的影响 除Co外,大多数合金元素,都提高淬透性。 ④对钢的回火稳定性的影响
钢的分类
钢的分类按照化学成分、品质、冶炼方法和用途等的不同,可对钢进行不同的分类。
(1)按化学成分分类。
可分为结构钢、合金钢两类。
碳素钢:工业纯铁<=0.04% 低碳钢<=0.25%中碳钢0.25~0.60%高碳钢>0.60%合金钢低合金钢合金元素总含量<=5% 中合金钢5~10% 高合金钢>10%根据钢中所含主要合金元素的种类,合金钢又可分为:1二元合金钢:如锰钢、铬钢等;2三元合金钢:如硅锰钢、铬镍钢等;3多元合金钢:如铬镍钼钢、铬锰钼钒硼钢等。
按品质分类,可分为普通钢、优质钢、高级优质钢。
按冶炼方法分类。
按脱氧程度或浇注制度分类沸腾钢镇静钢半镇静钢按炉别分类平炉钢酸性平炉钢碱性平炉钢转炉钢()电炉钢电弧炉刚电渣炉钢感应炉钢及真空感应炉钢用途分类建筑及工程用钢,结构钢,工具钢,特殊性能用钢,特定用途钢综合分类普通钢优质钢(结构钢工具钢特殊性能钢)45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低,来源广,所以应用广泛。
他最大弱点是淬透性差,截面尺寸和要求比较高的工件不宜采用。
45号钢淬火温度在A3+(30~50),在实际操作中,一般是取上限。
偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。
为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。
如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间,不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。
但保温时间过长,也会出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。
我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5.钢铁材料具有悠久的历史,它的出现推动了社会的大跨步发展,并且每一次钢铁材料的改进都会对社会进步做出重大贡献。
钢铁材料在国民经济中占有十分重要的地位,它们的应用非常广泛,。
在实际使用或生产加工过程中,人们对钢铁材料提出了各种不同的性能要求,单凭原始材料的性能已经满足不了工程技术上的要求。
例如,为了便于切削加工就要求材料的硬度适当降低,以节约机械加工使得刀具消耗和提高劳动生产率,为使零件耐磨损,延长使用寿命,就要求其具有较高的硬度,为使零件在有腐蚀性气体的环境中长期工作,就要求其具有一定的耐腐蚀性等。
钢的分类及用途
①中、高碳(0.45~0.9%);
②加Si→σe↑及(σs/σb)↑; ③加Mn、Si、或Cr→淬透性↑;
④加Mo、W、V细化晶粒(重要弹簧)。
•热处理:
淬火+中温回火,回火屈氏体 42~48HRC。
•常用钢种:
表8
65;65Mn;60Si2Mn;50CrV。
5、 其它结构钢 ⑴易切削钢:
加S、Pb、Ca、P等(减摩、易断屑等),提高切削加 工性,强度次要。 ⑵铸钢(铸钢件): •特 点:直接铸造成零件的结构钢,用于形状复杂、
表6
(2)合金调质钢
•用途及性能特点:
高强度(承受较大负荷)及高韧性(防止断裂事故)的
重要零件(如机床主轴)具有良好的综合力学性能。
•合金化原则:
①中碳(0.30~0.5%),保证热处理后足够强度,又不致
太脆。
②加淬透性元素(Cr、Ni、Mn、Si、B),保证大截面
均一的性能。
③细化晶粒元素(V、W、Mo等)。
1、 碳素结构钢(carbon structural steel) •保证力学性能:一般用途;以型材(棒、板、型钢)供
应。 •组 织 状 态:轧后空冷、F+P;不再热处理。
•典 型 牌 号:Q235。 表3
2、低合金高强度钢(HSLA)
•添加少量合金元素(Nb、V等)起各种强化作用。 •用于重要工程结构(桥梁、压力容器等),能减轻自 重、降低成本等。 •典型牌号:Q295、Q420等。
。 ②加提高淬透性元素,Cr、Mn、Ni、B等,保证心部良
好强韧性。 ③加V、Ti、W等,阻止渗碳时晶粒长大。
•热处理特点:一般渗碳后预冷、直接淬火+低温回火 (≥55HRC)。
•常 用 钢 种:低淬透性15(20)、20Cr; 中淬透性20CrMnMo、20MnTiB; 高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4。
钢材种类和型号
钢材种类和型号
在现代工业领域中,钢材是一种非常重要的材料,广泛应用于建筑、制造和其他领域。
钢材种类和型号繁多,下面将为大家介绍一些常见的钢材种类和型号。
1. 碳钢
碳钢是一种含有碳元素的钢材,通常包括低碳钢、中碳钢和高碳钢。
其硬度和强度因碳含量而异。
低碳钢适用于焊接和形状塑性加工,而高碳钢适用于刀具制造等领域。
2. 不锈钢
不锈钢是一种耐腐蚀的钢材,通常包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。
不同类型的不锈钢在耐腐蚀性能、硬度和强度上有所区别,应根据具体需求选择合适的型号。
3. 合金钢
合金钢是添加合金元素的钢材,通常包括铬钼合金钢、铬钴合金钢等。
合金钢具有良好的机械性能和耐磨性,适用于高温、高压等苛刻条件下的工作环境。
4. 结构钢
结构钢是一种用于建筑结构和桥梁等工程的钢材,通常包括低合金结构钢、高强度结构钢等。
根据工程需求和承重要求选择合适的结构钢型号是关键。
5. 高速钢
高速钢是一种用于切削加工的钢材,具有耐磨、高硬度等特点。
常见的高速钢型号有M2、M35等,可根据切削材料和速度选择合适的型号以提高生产效率。
综上所述,钢材种类和型号众多,应根据具体需求选择合适的钢材以确保工程质量和生产效率。
对不同种类和型号的钢材有充分的了解,有助于更好地应用于实际生产中。
钢材种类_精品文档
钢材种类随着现代工业的发展,钢材作为一种重要的建筑材料,广泛应用于各个行业。
钢材具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等优点,因此深受市场欢迎。
在建筑、制造业、汽车工业等领域,钢材种类繁多,具有不同的特点和用途。
本文将介绍几种常见的钢材种类。
1. 结构钢结构钢是一种常见的钢材种类,用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
结构钢通常分为普通碳素结构钢和合金结构钢两种。
普通碳素结构钢主要由铁和碳组成,通常具有较高的强度和韧性。
合金结构钢则通过添加其他元素来改变钢的化学成分,以提高其性能。
2. 不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的钢材种类,其主要成分是铁、铬和镍。
不锈钢在工业生产中被广泛应用于制造各种设备和容器,如厨具、化工设备、医疗器械等。
不锈钢具有耐高温、耐腐蚀、美观耐用等特点,因此深受消费者的喜爱。
3. 耐热钢耐热钢是一种能够在高温下长时间保持其力学性能的钢材种类。
耐热钢通常在高温环境中使用,如炼钢、炼铁炉等。
耐热钢具有较高的耐高温性能、抗氧化性和抗腐蚀性能,能够在严酷的高温环境下长时间工作。
4. 弹簧钢弹簧钢是一种专门用于制造弹簧的钢材种类。
弹簧钢通常具有较高的弹性模量和较好的韧性,能够在受到压力或拉力的情况下保持形状不变。
弹簧钢在汽车工业、机械制造等领域得到广泛应用,如悬挂弹簧、发动机阀簧、车门弹簧等。
5. 高速钢高速钢是一种用于制造切削工具的特殊钢材种类。
高速钢具有较高的硬度、耐磨性和高温下的硬度保持性能。
它被广泛应用于金属切削加工中,可用于加工钢材、铸铁、铝合金等材料。
高速钢的切削工具包括刀具、铣刀、锯片等。
6. 特殊钢特殊钢是一类具有特殊用途的钢材种类,根据具体的用途可以分为多个子类。
例如,冷作模具钢被广泛用于制造模具和模具零件,以及塑料注射模具中;热作模具钢用于生产压铸模具、热压模具等;不锈粉末冶金钢用于高性能零件的制造;高硬度耐磨割灭钢用于制造割草机刀片等。
综上所述,钢材作为一种重要的建筑材料,其种类繁多,具有不同的特点和用途。
钢材分类及用途
钢材分类及用途钢材是一种广泛应用于建筑、制造、航空等领域的金属材料。
根据其化学成分、生产工艺和物理性质的不同,可以将钢材分为多种类型,并应用于不同的领域。
1. 碳素钢碳素钢是含有碳元素的钢材,通常含有0.03%至1.7%的碳。
在制造过程中,碳素钢可以通过控制温度和压力来改变其硬度和强度。
这种钢材通常用于建筑、桥梁、汽车和机械制造等领域。
2. 不锈钢不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的合金钢,通常包含铬和镍等元素。
这种材料耐高温、耐腐蚀,并且易于清洁,因此广泛应用于厨房用具、医疗设备、化学实验室等领域。
3. 合金钢合金钢是一种含有其他元素(如铬、镍和锰)的高强度钢材。
这些元素可以提高其耐磨损性、强度和韧性。
合金钢通常应用于航空工业、汽车制造和机械制造等领域。
4. 工具钢工具钢是一种高硬度、高强度的钢材,通常用于制造刀具、锤子和其他手持工具。
这种材料的硬度可以通过淬火加热处理来提高。
5. 高速钢高速钢是一种用于切削和加工金属的合金钢。
这种材料具有较高的耐磨损性、耐热性和硬度,因此适用于制造锯片、刀片和其他切削工具。
6. 建筑钢材建筑钢材是一种用于建筑结构的低合金高强度钢材。
这些钢材通常包括角铁、I型梁和H型梁等。
由于其强度高,因此可以减少建筑物所需的支撑结构数量,从而节省成本并提高建筑物的空间利用率。
7. 油管油管是一种用于输送油气或水的管道。
这些管道通常由碳素钢或合金钢制成,并且经过镀锌或涂层处理以增加其耐腐蚀性能。
8. 螺栓和螺母螺栓和螺母是一种连接件,通常由碳素钢或合金钢制成。
这些连接件通常用于建筑、机械制造和汽车制造等领域。
9. 钢丝绳钢丝绳是一种由多股钢丝编织而成的绳索,通常用于起重、运输和牵引等领域。
这种材料的强度高,因此可以承受重量较大的物品。
总之,不同类型的钢材具有不同的化学成分、生产工艺和物理性质,因此适用于不同的应用领域。
了解这些不同类型的钢材及其应用领域可以帮助我们选择正确的材料来满足我们特定需求。
ch5工业用钢
钢的分类和牌号
(一)钢的分类
含碳量 低碳钢 含碳量≤ 0.3% 中碳钢 含碳量在0.3~0.6% 高碳钢 含碳量> 0.6% 普通碳素钢(WS ≤ 0.045%, Wp ≤ 0.05%) 按钢的质量 优质碳素钢 (WS, Wp ≤ 0.035%) 高级优质碳素钢(WS, Wp ≤ 0.025%) 钢 材 的 分 类 按用途分 碳素结构钢 碳素工具钢
Q195-A、F
屈服点强度不小于195MPa的A级沸腾钢
(四)应用 Q195——轧制薄板:铁桶、开关箱、防护罩等容器; 盘条:捆绑钢丝网,铆钉等 Q215——焊接钢管、地脚螺钉、螺栓、木螺钉等小五金零件 Q235——型钢 :工字钢、槽钢、角钢等; 钢板、钢筋及车辆、锅炉上性能要 求不太高的机械零件 Q255——铆焊件、栓接结构
d) 高级优质钢号后加注“A”,特级优质合金钢加注“E”. 50CrV A 30CrMoSi E
2. 牌号举例
40 Cr
铬,平均含量<1.5%,只标出元素符号,不标明含量
平均碳含量为0.40%,用万分之四十的数字表示
38 CrMoAl A
表示高级优质钢
铬钼铝,平均含量<1.5%,只标出元素符号,不标明含量 平均碳含量为0.38%,用万分之38数字表示
三、特殊性能钢 不锈钢、耐热钢、耐磨钢
§2 铸
铁
铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。主要有铁、 碳、硅、锰、硫、磷以及其他微量元素组成,具有优 良的铸造性、切削加工性、减摩性、吸震性和低的缺 口敏感性,加之熔炼铸造工艺简单,价格低廉,所以 是机械制造业中最重要的材料之一。
一、铸铁的分类
1.灰铸铁(HT) 2.白口铁 (BT) 3.球墨铸铁(QT) 4.可锻铸铁(KT) 5.合金铸铁
机械制造基础-第5章 工业用钢
合金元素的平均含量的百分数, 小于1.5%时,不标数字。
钢的平均含碳量的万分数
2021年4月8日12时23分
7
(7)合金工具钢的牌号 数字+元素符号+数字
合金元素的平均含量的百分数, 小于1.5%时,不标数字。
用一位数字表示平均含碳量的千 分数,超过1.0%时不标。
例 9Cr2—平均含碳量为0.9% CrWMn--平均含碳量大于1.0%
第5章 工业用钢
5.1 钢的综述 5.1.1 钢的分类、编号和成分特点 1.钢的分类 ❖ 按化学成分分:碳素钢、合金钢两大类。 ❖ 按用途分:结构钢、工具钢和特殊性能钢三
类。 ❖ 按质量分:普通钢、优质钢、高级优质钢和
特级优质钢四类。
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1
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2
YT5、 YT15、 YT30(数字 表示TiC含 量的百分数)
其耐热性,耐磨性均优
于YG类,但韧性较差。 TiC含量愈多,则耐热 性、耐磨性愈高,韧性
适用加工一般 钢件
愈小。
类 冶金制品
【由 WC、 TiC、
TaC (N bC) 202和1年4月8日12时23分 Co
YW1、 YW2
兼有YG、YT类的大部 分优良性能,被称为通 用合金,但价高
1)合金元素与铁作用形成固溶体
合金元素可以溶入α-Fe或γ-Fe中,形成含合金元素的铁 素体或奥氏体。合金元素的溶入,将导致铁素体或奥氏体 的晶格畸变,产生固溶强化。硅、锰、铬、镍等元素对铁 素体的强化效果显著。
2)合金元素与碳作用形成合金碳化物
大多数合金元素能与碳作用形成合金碳化物,熔点高、 硬度高、不易分解,呈颗粒状分布在晶界上,可细化晶 粒,提高钢的强度和硬度。
工业用钢 钢的分类和牌号
去应力退火、淬火+中温回火
60Si2Mn
4滚动轴承钢0.95% ~1.15%
球化退火、淬火+低温回火
GCr9 GCr15 GCr15SiMn
合金工具钢和高速工具钢
1量具刃具钢0.9% ~1.5%
淬火+Βιβλιοθήκη 温回火9SiCr CrWMn T10A3Cr13
2耐冲击工具钢中碳范围
3耐磨钢1.0% ~1.3%
水韧处理
ZGMn13
4超高强度钢屈服点在1176MPa、抗拉强度在1372MPa以上
40CrNiMo 4Cr5MoVSi
【金属工艺学】课程工业用钢钢的分类和牌号
名称
含碳量ω(C)
硫和磷含量
热处理状况
钢牌号表示举例
普通碳素结构钢
0.06% ~ 0.38%
较高
不需热处理
Q235-B.b Q235CQ235D
优质碳素结构钢
0.05% ~ 0.75%
杂质较少
需经热处理
08F45 15Mn 65Mn45A
其它专用碳素
结构钢
1易切削钢
汉字易
Y12 Y20 Y30 Y35 Y40Mn
特殊
性能
钢
1不锈钢
铬不锈钢
淬火+低温回火、淬火+回火
1Cr13 2Cr13 3Cr13Mo 7Cr17
铬镍不锈钢
1Cr18Ni9 Cr13 0Cr18Ni11Nb
2耐热钢
抗氧化钢
3Cr18Mn12Si2N 2Cr20Mn9Ni2Si2N
热强钢
15CrMo 1Cr11MoV 1Cr12WMoV
汽阀钢
常用钢材的材质和用途
常用钢材的材质和用途钢材是最常见的金属材料之一,广泛应用于各个领域。
其优异的机械性能使其成为许多建筑、机械、电子和汽车等行业的首选材料。
下面是一些常见的钢材材质及其主要用途。
1.碳钢:碳钢是由碳铁和少量其他元素组成的钢材。
由于其价格低廉和良好的机械性能,碳钢被广泛应用于建筑和机械制造领域。
常见的碳钢材质有Q235、Q345等。
2.不锈钢:不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材。
由于其高强度、优良的耐腐蚀性和美观的外观,不锈钢广泛应用于制造厨房用具、电子设备、医疗器械和汽车等。
常见的不锈钢材质有304、316等。
3.合金钢:合金钢是通过添加其他元素(如铬、锰、钴、镍等)改善钢材性能的钢材。
合金钢具有高强度、耐磨、耐热和耐腐蚀等特性,广泛应用于机械制造、航空航天和能源领域。
常见的合金钢材质有40Cr、20CrMo、40CrMo等。
4.结构钢:结构钢是一种具有良好力学性能和可焊接性的钢材,被广泛应用于建筑和桥梁等工程结构中。
常见的结构钢材质有Q235、Q345等。
5.耐候钢:耐候钢是一种具有耐候性的钢材,能够在大气中形成一层稳定的氧化膜,从而具有优良的抗腐蚀性能。
耐候钢广泛应用于建筑、桥梁和汽车等领域。
常见的耐候钢材质有09CuPCrNi-A、09CuPTiRE-A等。
6.弹簧钢:弹簧钢是一种具有高弹性和耐疲劳性能的钢材。
由于其良好的弹性性能,弹簧钢被广泛应用于汽车悬挂系统、机械弹簧和电子设备等。
常见的弹簧钢材质有60Si2Mn、55SiCrA等。
7.冷轧板:冷轧板是通过冷加工钢材而制成的钢板,具有较高的强度和硬度。
冷轧板被广泛用于制造汽车零部件、电器外壳和家具等。
常见的冷轧板材质有SPCC、SPCD等。
8.热轧板:热轧板是通过热加工钢材而制成的钢板,具有较高的塑性和可塑性。
热轧板被广泛应用于建筑、建材、管道和轨道等领域。
常见的热轧板材质有SS400、A36等。
9.不锈钢钢管:不锈钢钢管是由不锈钢制成的管材,具有优良的耐腐蚀性能和高强度。
钢及钢产品分类
钢及钢产品分类引言钢是一种重要的材料,在建筑、制造、交通等各个行业中广泛应用。
钢的种类繁多,不同的钢材有着不同的化学成分和力学性能。
为了更好地了解钢及其产品,本文将介绍钢的分类方法,并对主要的钢产品进行详细介绍。
钢的分类根据化学成分和力学性能的不同,钢可以被分为多个类型。
以下是常见的钢分类方法:1. 碳钢碳钢是含有较高碳含量的钢材。
根据碳含量的不同,碳钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可焊性和可塑性,广泛应用于制造行业。
中碳钢具有较高的强度和硬度,适用于制造强度要求较高的零件。
高碳钢具有极高的硬度,常用于制造刀具和弹簧等。
合金钢是含有其他金属元素的钢材。
根据不同的合金元素,合金钢可以进一步细分为不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,广泛用于食品加工、化工等领域。
耐热钢能够在高温环境下保持稳定的力学性能,适用于制造耐高温设备。
耐蚀钢具有良好的抗腐蚀性能,常用于海洋工程、化工等领域。
工具钢是用于制造工具的一类特殊钢材。
根据不同的用途,工具钢可以分为冷冲模具钢、热冲模具钢、切削工具钢等。
冷冲模具钢具有良好的切削性能和耐磨性,适用于制造冲模、剪切刀具等。
热冲模具钢具有良好的韧性和耐热性能,适用于制造热冲模具、压铸模具等。
切削工具钢具有高硬度和优秀的切削性能,广泛应用于制造刀具。
主要钢产品除了根据化学成分和力学性能进行分类外,钢材还可以根据不同的应用领域进行细分。
以下是一些主要的钢产品:1. 钢板钢板是常见的钢产品,广泛应用于建筑、制造等领域。
钢板可以分为热轧钢板和冷轧钢板。
热轧钢板具有较高的强度和韧性,适用于要求较高的结构零件。
冷轧钢板表面光滑,尺寸精确,广泛用于汽车制造、家电制造等领域。
2. 钢管钢管是制造行业中常见的管材,可以分为无缝钢管和焊接钢管。
无缝钢管具有良好的强度和密封性能,常用于石油、化工等领域。
焊接钢管制造工艺简单,成本较低,广泛应用于建筑、桥梁等领域。
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锉刀
量规 手锯条
光面量规
碳素工具钢的牌号、化学成分及热处理如表6-11所示。
(4) 铸钢
牌号 : ZG +×××+×××组成。
ZG表示铸钢,其后数字分别表示最低屈服强度和抗拉强度。 如ZG200-400 表示屈服点σs(或σ0.2)≥200Mpa,抗拉强度σb≥400MPa的铸造碳 钢。
铸钢主要用于制作受力不大且要求一定韧性的各种机械零件, 如机座、变速箱壳等。
化 学 成 分 (%) 牌 号 08F 10F 15F 08 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 75 85 15Mn 25Mn 35Mn 45Mn 60Mn 65Mn 70Mn 统一数 字代号 U20080 U20100 U20150 U20082 U20102 U20152 U20202 U20252 U20302 U20352 U20402 U20452 U20502 U20552 U20652 U20752 U20852 U21152 U21252 U21352 U21452 U21602 U21652 U21702 C 0.05~0.11 0.07~0.13 0.12~0.18 0.05~0.11 0.07~0.13 0.12~0.18 0.17~0.23 0.22~0.29 0.27~0.34 0.32~0.39 0.37~0.44 0.42~0.50 0.47~0.55 0.52~0.60 0.62~0.70 0.72~0.80 0.82~0.90 0.12~0.18 0.22~0.29 0.32~0.39 0.42~0.50 0.57~0.65 0.62~0.70 0.67~0.75 Si ≤0.03 ≤0.07 ≤0.07 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 0.17~0.37 Mn 0.25~0.50 0.25~0.50 0.25~0.50 0.35~0.65 0.35~0.65 0.35~0.65 0.35~0.65 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.50~0.80 0.70~1.00 0.70~1.00 0.70~1.00 0.70~1.00 0.70~1.00 0.90~1.20 0.90~1.20 Cr Ni 不 大 于 0.10 0.15 0.25 0.10 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Cu
南京长江大桥
2.成分特点 ⑴ 低碳: wC≤0.2%,以保证良好塑性、韧性和焊接性能。 ⑵ 合金元素: ① Mn:强化铁素体; 降低冷脆转变温度; 增加珠光体的量,提高强度。
分之几。
如45钢—平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
①若钢中含Mn量为较高(0.7-1.0%),在两位数字后加元素 符号“Mn”,如60Mn。
②对于沸腾钢和半镇静钢, 在钢号后分别加字母F和b,如 08F、10b。 ③高级优质钢在钢号后加字母A,如20A。
表6-3 优质碳素结构钢牌号和化学成分(摘自GB/T699-1999)
匀,强度较低,不适于制造重要零件。
常用普通碳素结构钢的牌号、化学成分)
牌号 等级 脱氧 方法 化学成分(质量分数)%,不大于 C Si Mn P S
Q195
—
A
F、 Z
F、 Z
0.12
0.30
0.50
0.035
0.040
0.050
Q215 B A B Q235 C
0.15
0.35
1.20
0.045 0.045
2.合金钢
2.合金钢
1.低合金高强度结构钢 在低碳钢基础上加入少量(<5%)的合金元素而得到的钢种, 其含wS、wP均≤0.045%。 主要用来制造强度要求较高的工程结构,如桥梁、船舶、压力 容器、机车车辆、房屋、输油管道、锅炉等。 1.性能特点 ⑴ 高强度,可减轻结构重量,节约钢材。 (比采用普通碳结构钢节约15%钢材) ⑵ 足够的塑性、韧性及良好的焊接性能。 ⑶ 良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。
优质碳素结构钢常用牌号及用途:
成分特点:含碳量高,0.08—0.85%
08F、10F、15F、15、20、25等属于低碳钢,强度、硬度低,塑 性、韧性好,具有良好的锻压性能和焊接性能。
08F、10F主要用于制造冲压件和焊接件,如壳、盖、罩等;15F主 要用于钣金件。
15、20钢属于渗碳钢,常用于制造齿轮、销钉、小轴、螺钉、螺母 等。其中,20钢用量最大。
2.Si
Si溶入F起固溶强化作用,提高钢的强度和硬度,塑韧性稍 微降低
一般认为,Mn和Si为钢中的有益元素。
3. S
以FeS的形式存在,使钢的塑性变差; FeS+Fe→低熔点共晶体(985OC)分布在晶界上; 在热加工( 1000-1200OC )时共晶体熔化 →导致钢材沿晶界开裂—“热脆”。
Mn与S形成MnS(1620℃),粒状分布在晶内。
右图:自左向右,随着含碳量增 加,组织中的渗碳体(FeC3)数 随之增加,
4.按用途分
建筑工程用钢 工程用钢 桥梁工程用钢 船舶工程用钢 车辆工程用钢 调质钢 机器用钢 渗碳钢 弹簧钢 轴承钢
结构钢
调质处 理?
钢 工具钢
刃具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 特殊钢 耐热钢 耐磨钢
6.1.2 钢的编号 1.碳钢 (1)碳素结构钢 如Q235A·F
3.常用牌号及用途 由于碳素工具钢热硬性、淬透性差,只用于制造小尺寸的手 动工具和低速刃具。 T7、T8:用于制造要求具有较高韧性的工具,如木工用的冲 子、凿子、锤子等。
木 工 凿
T9、T10、T11钢用于制造要 求较低韧性、较高硬度的工具, 如小钻头、冲模、手丝锥等。
木工钻
钻头
丝锥
T12、T13钢用于制造要求具有高硬度和耐磨性的 工具,如锉刀、锯条、量规等。
组织
铁素体(F)+珠光体(P)
珠光体(P)
渗碳体(Fe3C)+珠光体(P)
工业用钢指:
①碳钢:含碳量低于2.11%的铁碳合金。
特点:强度、塑性、韧性较好,又具有良好的工艺性能和
较低的价
格,因而得到广泛应用(80%)。
②合金钢
为了提高钢的性能,在碳钢基础上有意加入 一定量合金元素而得到的钢种。 含碳量对钢的组织和力学性 能的影响?
牌号:Q屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号。
— Q表示屈服强度,单位是MPa —质量等级符合:A、B、C、D、E; 由A→E,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。
镇静钢—脱氧完全钢。组织致密,成分均匀,力学性能好。
沸腾钢—脱氧不完全钢。凝固前产生大量CO气泡,引起沸腾。其成分组织不均
(3)碳素工具钢 牌号:T + 数字组成+字母,其数字表示平均含碳量的千分之几。
如T8—其平均含碳量为 0.8%。 若钢中含Mn量为较高,钢号后加元素符号“Mn”,如T8 Mn 高级优质钢在钢号后加“A”,如T12A。
成分特点:含碳量高,0.65—1.35%, 低S、P,塑性、韧性差 热处理:球化退火、淬火+低温回火 用途:制造各种量具、刃具、模具
常用牌号及用途:
30、35、40、45、50及55等属于中碳钢,经调质处理后, 可获得良好综合机械性能,且具有良好的切削加工性。 主要用于制造轴类、齿轮等零件,如曲轴、传动轴、连杆等。 其中,45钢应用最广泛。
齿轮
曲轴
60、65、70、75等属于高碳钢,经淬火、中温回火后具有 较高的强度、弹性、硬度和耐磨性,但塑性韧性较差,其焊 接性、可切削加工性及冷变形塑性低。 主要用于制造弹簧、轧辊、凸轮等耐磨工件与钢丝绳等。其 中,65 0.035 0.17 1.40 0.040
0.050 0.045 0.040
D A
B C D
TZ
F、 Z Z Z 0.20 TZ
0.035 0.24
0.21 0.22 0.035 1.50
0.045
0.045 0.040 0.035
0.050
0.045 0.040
(1)碳素结构钢
碳素结构钢是目前产量最大、使用最多的钢种,约占钢材70%。
特点:含碳量低,硫磷含量高,其塑性高、可焊性好。
热处理:
一般不用热处理,常轧制成棒、板、型钢或以钢锭供应;在某些场合可进 行正火、调质、渗碳等处理,以提高其使用性能。
(2)优质碳素结构钢 牌号:用两位数字表示,两位数字表示钢中平均含碳量万
Q275
常用牌号及用途:
Q195、Q215、Q235A、Q235B等钢塑性较好,有一定强度, 通常轧制成钢筋、钢板、钢管等,可用于桥梁、建筑物等构件, 也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉及垫圈等。 Q235C、Q235D可用于重要焊接结构,如锅炉、容器等。