工程材料与机械制造基础第六章常用金属材料PPT课件

热轧钢板
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、栓接等。
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普通碳素结构钢的性能与用途
化学成分/%
牌号
等 级C
Si Mn
≤
力学性能
S
P бs/ бb/M δ 应用举例
Mpa pa /%
Q195
0.060.12
0.250.50
0.3
0.05
0.045 195
315390
普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。
根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：
钢类
普通质量钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢
碳素钢
P
S
≤0.045 ≤0.035 ≤0.030
≤0.045 ≤0.035 ≤0.030
≤0.025 ≤0.020
合金钢
P
S
≤0.045 ≤0.035 ≤0.025
≤0.045 ≤0.035 ≤0.025
≤0.025 ≤0.0157
§6-1 工业用钢
一、 碳素钢 2、碳钢的分类
(3)按用途分类
● 碳素结构钢( 一般为含碳量<0.7%的低、中碳钢) 用于制造各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件及机器 零件(如齿轮、轴、连杆、螺母等)等。 ●碳素工具钢 ( 一般为含碳量>0.7%的高碳钢) 用于制造各种刀具、量具、模具等，在质量上都是优质钢 或高级优质钢。
会产生冷脆（常温下塑性降低，并使得钢的焊接性能下
降）。应严格控制[P]。
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§6-1 工业用钢
一、 碳素钢 2、碳钢的分类
（1）按钢的含碳量分类
碳素钢
低碳钢 0.25%C 中碳钢 0.25~0.6%C 高碳钢 0.6%C（通常<1.4%）
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一、 碳素钢
§6-1 工业用钢
2、碳钢的分类
(2）按钢的质量分 (以磷、硫的含量划分)
490610
20 连杆、农机零件
等。
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一、 碳素钢
§6-1 工业用钢
3、碳钢的牌号和用途
2）优质碳素结构钢
牌号：为两位数字, 表示钢平均含碳量的万分之几。 如：45钢 (平均含碳量0.45%C)
若Mn含量较高（0.7%-1.2%）时,牌号后加Mn。 如：20Mn、65Mn等。
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§6-1 工业用钢
质量 牌号 等级
化学成分（质量分数）%
C
Mn
Si S
P
不大于
脱氧 方法
Q235
A B
0.14～ 0.22
0.14～ 0.20
0.30～ 0.65
0.30～ 0.70
0.035
0.045
0.045
F、b、 Z
C ≤0.18 0.35～ D ≤0.17 0.80
0.045 0.040 Z 0.035 TZ
1、常存杂质元素对钢的性能的影响
(3) 硫（S）:有害元素。生铁和燃料带来。不能除净。
会产生热脆（使钢在高温时沿着晶界开裂）。
避免热脆方法:1)控制[S] 。2)增加[Mn],Mn+S--MnS 熔点高(1620℃),颗粒状分布在晶粒内,高温下有一定塑 性,避免发生热脆。
(4) 磷（P）:有害元素。生铁和燃料带来。不能除净。
钉、螺母、垫圈
等，焊接件、冲
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压件及桥梁建设 26 等金属结构件。
A Q255
B Q275
0.180.28
0.280.38
0.400.70
0.3
0.50.8
0.4
0.05 0.045
0.035
0.045 255 0.045 275
410510
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用于制造承受中 等载荷的零件，
如小轴、销子、
Q255
A B
0.18～ 0.28
0.40～ 0.70
0.30
源自文库
0.050
F、b、
0.045 0.045 Z
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一、 碳素钢
§6-1 工业用钢
3、碳钢的牌号和用途
我国钢的编号方法:汉语拼音字母、化学元素符号和 阿拉伯数字相结合的方法。
1）普通碳素结构钢
牌号：Q+屈服强度值+质量等级+脱氧方法（F、b、
轮、钢丝绳等 15
一、 碳素钢
§6-1 工业用钢
3、碳钢的牌号和用途
3）碳素工具钢
0.65%-1.35%C，属高级优质高碳钢。
牌号：T+数字+质量级别，
数字-平均含碳量的千分之几;
如：T8A(平均含碳量0.8%C的高级优质碳素工具钢)
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A
Q215
B
0.090.15
A
0.140.22
0.30.65
B Q235
0.120.20
0.30.70
C ≤0.18 0.3-
D ≤0.17 0.80
0.3 0.05 0.045
0.05
0.03 0.045 5
0.04 0.035
0.045
0.045 235
0.04
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用于制造受力不
大的零件，如螺
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§6-1 工业用钢
一、 碳素钢 (4)按冶炼方法分
按炉别分
转炉钢 电炉钢
转炉炼钢
按脱氧程度分
沸腾钢：脱氧不充分，浇注时C与O反应发生
(F) 沸腾。这种钢成材率高，但不致密。
镇静钢:脱氧充分，组织致密，成材率低。
(b)
半镇静钢：介于前两者之间。
(Z)
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一、 碳素钢 3、碳钢的牌号和用途
§6-1 工业用钢
Z、TZ）四部分顺序组成。 (A、B、C、D ，由A到D，其P、S含量依次下降，质量依
次提高）
如:Q235AF
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一、 碳素钢
§6-1 工业用钢
3、碳钢的牌号和用途
1）普通碳素结构钢
成分：<0.4%C，P、S 量较多。 性能：可焊性、塑性好。 热处理：一般热轧状态供货，大多不热处理使用。 使用状态下组织：F+P
一、 碳素钢 3、碳钢的牌号和用途 2）优质碳素结构钢
牌号
08F、 10
常用优质碳素结构的性能与用途
性能
用途
塑性好、强度低
薄钢板、冷冲压 件、容器
15、20、钢渗碳后，表面可获得高硬度、 齿轮、连杆、轴
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高耐磨性，心部良好塑韧性
类零件
55、60 适当热处理后有高耐磨性、弹性 弹簧、钢轨、车
以上钢 极限和强度
1、常存杂质元素对钢的性能的影响
（1）锰（Mn）：钢中有益元素,来源于炼钢原料。 作用：脱氧、去硫、固溶强化 含量：一般Mn0.25-0.80%。
（2）硅（ Si ）:钢中有益元素,来源于炼钢原料。 作用：固溶强化、脱氧。 含量：一般Si＜0.4%。
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§6-1 工业用钢
一、 碳素钢 （含碳量低于2.11%的铁碳合金）
工程材料与机械制造基础
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第6章 常用金属材料
§6-1 工 业 用 钢
一、碳素钢 二、合金钢
一、概述
§6-2 铸 铁
二、铸铁的石墨化及其影响因素 三、常用铸铁
一、铝及其合金
§6-3 有色金属及其合金
二、铜及其合金
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§6-1 工业用钢
工业用钢分类
（按化学成分类）
碳素钢 合金钢
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§6-1 工业用钢
一、 碳素钢 （含碳量低于2.11%的铁碳合金）