工业用钢1PPT课件

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3）影响钢的热处理温度
•Ac1、Ac3、Accm上升，因此合 金钢热处理加热温度比碳钢 高。
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3．合金元素对钢热处理影响
1）细化晶粒
•除镍和钴以外，大多数合金 元素均减缓奥氏体的形成过 程。
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•除了锰和硼以外大多数合金 元素有阻碍奥氏体晶体晶粒 长大的作用。
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2）增加钢的淬透性
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钢号
Q235 （A3）
15Mn
C% Mn %
0.12-0.2 0.12-0.19
0.35-0.6 0.7-1.00
屈服强度 MPa
235
225
抗拉强度 MPa
375-460
375
δ（%）
26
26
屈强比
0.56
* 百度文库.6
Q345 （16Mn）
0.12-0.2
1.2-1.6
345
410-510
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4．牌号、性能、热处理和应用
牌 号
性能
热处理 应用
08 塑性好 10 韧性好 15 焊接性好 20 强度低 25 硬度低
渗碳 淬火+ 低温回火
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冲压、 焊接件 连接件 渗碳件
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牌 号
性能
热处理
应用
30
35 40 45 55 60
综 合 性 能 好
正火 或调质 （表面淬火+ 高温回火）
轴 齿轮 连杆等
T10A
T11A T12A T13A
性能
应用
含碳较低 能受震动和冲击： 韧性较好 錾子、锤子、冲子
不受强烈冲击的：
韧性中等 手锯条、车刀、
丝锥
含碳高 硬度高
不受冲击的刮刀、
韧性差
锉刀、剃刀
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四、碳素铸钢
1、质量：优质
P、S ≤0.04 %。
2、含碳量：中、低
C = 0.2 % ~ 0.6 %。
第七章 工业用钢 重点：常用钢的化学成分、
使用状态下的组织、性能特点及 热处理工艺的确定。
难点：钢的合金化。 学时：6 学时* 。(钢的分类)1
第一节 碳 钢
碳钢的分类：
• 碳素结构钢(工程构件)
• 优质碳素结构钢（机器零件）
• 碳素工具钢
• 碳素铸钢
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一、碳素结构钢
1．质量：普通
S≤0.035%~0.050%， P≤0.035%~0.045%。
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（2）产生二次硬化现象
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• 造成二次硬化的主要原因：
钢中加入强碳化物形成元
素以后，在500～600℃回火时，
从马氏体中析出高度弥散的特殊
碳化物（如Mo2C，W2C，VC等）
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例2、 高速钢W18Cr4V中的平
均含碳量为0.7%～0.8%，但 它属于莱氏体钢。
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2）扩大或缩小γ区 当加入量达一定值时，
可能使室温下的组织成为单 相奥氏体或单相铁素体。
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例3、 •Ni > 27% → 奥氏体钢 •9%Ni+18%Cr → 奥氏体钢 例4、 •Cr > 17% → 铁素体钢
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2．合金元素对Fe-Fe3C相图的 影响
1）使S点、E点左移
•致使含碳量小于0.77%的钢成
为过共析钢。
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•例1、
餐具厂用4Cr13钢制作
餐刀是由于大量Cr的加入使S
点左移，虽然它的平均含碳
量为0.4%，但已是过共析钢
了。
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•另外，绝大多数合金元素的 加入使E点左移，致使含碳量 小于2.11%的钢中出现莱氏体 （称这类钢为莱氏体钢）。
•除Co外，其它合金元素均使C 曲线右移，增加钢的淬透性。
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•除Co和Al以外，其它合金元 素均使Ms点、Mf点下移，使 钢在淬火后残余奥氏体量增 多。
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3）对钢回火转变的影响 （1）增大回火抗力（回火稳定性）
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例如：
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• 因此，在保持相同硬度的条 件下，合金钢的回火温度比 碳钢高些，从而使内应力消 除得更充分，韧性也更高。
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牌号
65 70 75 80 85
性能
塑性 韧性差 焊接性 较差 强度和 硬度高
热处理
淬火 +
中温 回火
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应用
弹簧 钢带 模具
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三、碳素工具钢
1．质量：
优质 S≤0.035%，P≤0.035%；
高级 S≤0.02%，P≤0.03%。
2．含碳量：高
C = 0.7%~1.3%。
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3．牌号：
2．含碳量：中、低
C = 0.06%~0.38%。
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3．牌号：
质量等级符号
Q235–A（B、C、D） F（Z、b、TZ）
脱氧程度
屈服强度，单MPa
“屈”
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4．热处理：热轧、正火
5．性能：
• 强度不高，塑性较好；
• 锻造和焊接等加工性能良好；
• 价格便宜。
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6．应用：
•一般工程构件；
T + 数字 + A
高级
含碳量的千分数
“碳”
例：T12A *
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4、碳素工具钢的热处理：
淬火 + 低温回火。
5、碳素工具钢的性能：
• 硬度高（58~62HRC）；
• 塑性和韧性低；
• 淬透性与红硬性差。
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5、碳素工具钢的应用：
• 多用于制造低速刃具； • 手用工具； • 量具。
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牌号 T7A T8A T9A
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第二节 钢的合金化
1．合金元素对钢中基本相影响
2．合金元素对铁碳相图的影响
3．合金元素对钢热处理的影响
总结
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第二节 钢的合金化 1．合金元素对钢的基本相
影响 1）形成“合金铁素体”
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•与碳亲合力很弱的合金元素， 在钢中不和碳化合，而是溶 入铁素体内形成合金铁素体， 对基体起“固溶强化”作用。
•机器结构件；
•不重要零件，如焊接件、铆接
件，螺栓等。
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二、优质碳素结构钢
（机器零件用钢）
1．质量：优质
S≤0.035%，P≤0.035%；
2．含碳量：低、中、高，
C = 0.08%~0.85%；
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3．牌号：
两位有效数 +（Mn）
当Mn=0.7%-1.3%标出
含碳量的万分数
例：45 45 Mn
22 0.75 26
2）形成“合金渗碳体”
• 与碳亲合力较强的合金元素， 一般能够置换渗碳体中的铁 原子而形成合金渗碳体。
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•它比渗碳体为稳定，硬度也 较高，是一般低合金钢中存 在的主要碳化物。
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3）形成“特殊碳化物”
•与碳亲合力很强的碳化物元 素，倾向于形成特殊碳化物。
•具有更高的溶点、硬度与耐 磨性，而且更稳定。
3、牌号：
ZG + 屈服强度-抗拉强度值
例、ZG200-40* 0。
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4、性能：
• 力学性能优于铸铁；
• 铸造性能较差。
5、应用：
形状复杂，同时要求力学
性能好的铸造零件。
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碳钢的不足：
① 淬透性低；
② 回火抗力差；
③ 不具备特殊的物理化学性能；
④ 屈强比低：碳钢约为0.6；
合金钢一般为0.85～0.9。