碳钢的牌号及用途(教案)
碳钢的牌号及用途(教案)
碳钢的牌号和用途（教案稿）大英县中等职业技术学校课题名称：碳钢的牌号和用途教材版本：汪涛、刘子利、周燕飞主编。
金属工艺学。
北京邮电大学出版社，2007年2月第一版。
教学目标与要求：知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能及用途；能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；素质目标：养成辨证的思维习惯（牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。
教学要求：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途，并具有一定的分析和运用能力。
教学重点、难点与解决措施：重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。
难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。
解决措施：教师精讲，穿插练习与讨论；利用PPT课件辅助教学。
分析学生及教材：学生具有学习本章节内容的知识基础、能力基础；碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，要引导学生联系实际，把握好碳钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，做到根据牌号知道大致应用，根据使用要求正确选用碳钢。
教学方法与教学手段：1、利用PPT课件辅助教学；2、以点带面，触类旁通的类比法；3、讲练法、归纳法、讨论法结合。
教学安排：1学时（45分钟）教学步骤及时间分配：教学过程：一、 引入课题生活中的碳钢材料：1、板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材—Q2352、常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢3、剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8….T134、重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢以上这些都是用“碳钢”来做的。
你知道碳钢的牌号和用途吗？今天我们就来学习“碳钢的牌号和用途”。
（板书课题）二、 新课讲解简介本节将讲的四类碳钢（PPT 展示）。
1、普通碳素结构钢（普碳钢）：工程中应用最多。
即：Q235AF 表示屈服点为235MPa 、质量为A 级的碳素结构钢，是沸腾钢。
第四节碳钢
用途
钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
热处理：热轧空冷 组织：S＋F
多边型角钢
钢桥梁钢筋、螺纹钢 建筑螺构钉件、铆钉
2．优质碳素结构钢
牌号 —— 如 45 钢，含C量为 45 / 10000 = 0.45 % 。 表3-4 优质碳素钢的化学成分和性能
钢号 C
化学成分，%
Mn
Si
S
s ，MPa
牌号 等级
w(C) %
化学成分
w( Mn) %
w( Si) %
w(S ) %
不大于
w( P) 脱氧 % 方法
Q195 － 0.06-0.12 0.25-0.50 0.30
0.050
0.045 F,b,Z
Q215 A / B 0.09-0.15 0.25-0.55 0.30 0.050 / 0.045 0.045 F,b,Z
(摘自GB/T699-1999)
用途
较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
热处理：
渗碳、淬火、回火等。
汽车曲轴
3．碳素工具钢
牌号 —— 如 T12A 钢，含C量为 12 / 1000 = 1.2 % ， A表示高级优质，w(S) 0.020 % ，w(P) 0.030 % 。
表3-4 碳素工具钢的化学成分和性能（淬火后HRC≥62)
钢号
C, %
Mn, %
Si, %
S, %
P, %
退火后 HBS,
水冷淬火 温度，℃
T7 0.65-0.74 0.40
0.35 0.030 0.035 187
T8 0.75-0.84 0.40
0.35 0.030 0.035 187
优质碳素结构钢各牌号的主要用途
优质碳素结构钢各牌号的主要用途
1.45号钢：45号钢主要用于制造机械零件，如轴承、传动轴、齿轮、销钉等，因其具有较高的强度和耐磨性，能够满足复杂的工作条件下的要求。
2.10号钢：10号钢是一种普通碳素结构钢，适用于一些要求不高的
结构件，如螺钉、螺母、螺栓等。
由于其价格相对实惠，广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。
3.20号钢：20号钢是一种低碳钢，适用于制造焊接结构零件，如桥梁、建筑支架等。
由于其具有良好的可焊性和冷变形性能，能够满足焊接
工艺的要求。
4.35号钢：35号钢具有较高的强度和耐磨性，适用于制造高负荷的
齿轮、轴承和其他机械零件。
由于其具有优异的热处理性能，可以通过热
处理进一步提高其硬度和耐磨性能。
5.40Cr钢：40Cr钢是一种合金结构钢，适用于制造机械零件，如连杆、减速器、各种机械传动轴等。
由于其合理的化学成分和热处理工艺，
能够提供较高的强度、韧性和耐磨性。
6.50Mn钢：50Mn钢是一种高锰结构钢，适用于制造重载部件，如风
力发电塔、铁路车辆轴承等。
由于其高强度和良好的耐腐蚀性，能够满足
复杂工作条件下的要求。
7.65Mn钢：65Mn钢是一种弹簧钢，适用于制造弹簧和弹性件等。
由
于其具有良好的弹性和疲劳强度，能够满足弹性零件对工作环境的要求。
综上所述，优质碳素结构钢的各个牌号根据其化学成分和力学性能的不同，具有各自特定的用途。
不同牌号的钢材所制造的零件在机械、建筑和制造等行业中起到了至关重要的作用，为各种工程的安全性和可靠性提供了保障。
5.碳素钢的牌号性能和应用
• 黑色金属在机械工业中应用较广。无论是 钢还是铸铁，主要由铁和碳两种元素组成 ，统称为铁碳合金。除了铁和碳以外，还 有少量的其他元素，如锰、硅、硫、磷。 这些元素与铁共存在钢铁中，对材料的性 能产生不同的影响。不含碳的纯铁较软， 应用较少。碳在钢中的含量多少，对钢的 强度影响较大。
钢铁材料分类及特性概述
3.1.2 碳钢的分类
3、按用途分类
1）碳素结构钢 主要用于制造各种工程构件和机器零件。一般属于低碳 钢和中碳钢。 2）碳素工具钢 主要用于制造各种刃具、量具、模具等。一般属于高碳 钢。
此外，钢按冶炼时脱氧方法不同，分为沸腾钢、 镇静钢和半镇静钢等
3.1.3 碳钢的牌号和应用
1、碳素结构钢
牌号：由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、 脱氧方法符号四部分顺序组成。 质量等级有：A表示Ws≤0.050%、Wp≤0.045%；B表示 Ws≤0.045%、Wp≤0.045%；C表示Ws≤0.040%、 Wp≤0.040%；D表示Ws≤0.035%、Wp≤0.035%。 脱氧方法有F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、 TZ（特殊镇静钢）四种，通常Z和TZ可省略。
生铁：铁矿石冶炼产品，用来炼钢和制造铸件
黑色金属 铁合金：由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金
（铁和碳的合金） 钢：含碳量低于2.11%的铁碳合金，钢的产品有钢锭、连
铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指
金
轧制成各种钢材的钢。
属
有色金属
（除黑色金属外 的金属和合金）
工业用金属：铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝 合金和轴承合金等
例：Q235－AF。
3.1.3 碳钢的牌号和应用
2、优质碳素结构钢
碳素结构钢的牌号性能和用途
碳素结构钢的牌号性能和用途1.20号钢（20#）：牌号：20#钢是一种常见的低碳钢，碳含量约为0.17-0.24%。
性能：20#钢具有较好的可焊性、塑性和韧性，同时也具有较好的冷、热加工性能。
用途：20#钢常用于制造机械零部件、工程构件，如轴、连杆、螺栓等，广泛应用于汽车、火车车辆、机械设备等领域。
2.45号钢（45#）：牌号：45#钢是一种中碳钢，碳含量约为0.42-0.50%。
性能：45#钢具有较好的机械性能，强度较高，可加工性能较好。
用途：45#钢常用于制造机械零部件和工具，如轴、销、齿轮、刀具等。
此外，45#钢还广泛应用于汽车、摩托车、机械制造等领域。
3.65Mn：牌号：65Mn是一种高碳钢，碳含量约为0.62-0.70%。
性能：65Mn钢具有较高的强度和韧性，抗疲劳性能较好，耐磨性较高。
用途：65Mn钢主要用于制造弹簧、弹簧零件和机械零部件。
65Mn弹簧钢常用于汽车悬挂系统、机械设备、农机等领域。
4.20CrMo：牌号：20CrMo是一种中碳合金钢，碳含量约为0.17-0.24%，同时含有约1%的铬和0.30-0.50%的钼。
性能：20CrMo钢具有较高的强度、韧性和耐热性，具有较好的可焊性和可加工性。
用途：20CrMo钢主要用于制造高温、高压下工作的机械零部件，如锻件、焊接零件、齿轮、轴等，常用于汽车发动机、船舶、石油化工等领域。
5.40Cr：牌号：40Cr是一种中碳合金钢，碳含量约为0.37-0.44%，同时含有约1%的铬。
性能：40Cr钢具有较高的强度和硬度，耐磨性能较好，同时具有较好的可加工性和可焊性。
用途：40Cr钢广泛应用于制造大型机械零部件和中小型冲压模具，如曲轴、连杆、齿轮、螺母等，常用于汽车、摩托车、农机等领域。
总之，碳素结构钢具有广泛的用途，根据不同钢材的牌号和成分，具备不同的性能和适用场景。
以上所介绍的几种钢材，仅是其中的一小部分，实际上还有很多其他不同牌号、不同含量组成的碳素结构钢，它们在各个领域都有其独特的用途。
识别碳素钢的牌号
【复习提问】 复习提问】 1.铁碳合金的基本组织是什么，各有什么性能？ 2.根据铁碳合金相图，分析钢的平衡结晶过程。 【引入新课】 引入新课】 碳钢的价格低廉，便于获得，因而在机械制造中得到了广泛 的使用。为了在生产上合理选择，正确使用各种碳钢，必须简单地 了解我国碳钢的分类、编号和用途，以及一些常用的杂质元素的影 响。 【讲授新课】 讲授新课】 一、碳钢的分类、编号和用途 1．碳钢的分类 碳钢分类方法很多，比较常用的有三种，即按钢的含碳量、 质量和用途分类。 （1）按含碳量分类 低碳钢：含碳量小于或等于 0.25%的钢 中碳钢：含碳量为 0.30~0.55%的钢 高碳钢：含碳量大于 0.6%的钢 （2）按质量分类：即含有杂质元素 S、P 的多少分类： 普通碳素钢：S≤0.055% P≤0.045%
如锅炉、化工容器用钢和机械上需经热处理的受力零件用钢都选用 镇静钢。 【小结】 小结】 本节主要讲解了碳钢的分类以及其中含有杂质元素对其的影 响。 【作业】 作业】 习题册相关内容
屈服点数值。若牌号后面标注字母 A、B、C、D，则表示钢材质量等 级不同，即 S、P 含量不同。A、B、C、D 质量依次提高，“F”表示 沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。如： Q235-A·F 表示屈服点为 235MPa 的 A 级沸腾钢，Q235-C 表示屈服 点为 235MPa 的 C 级镇静钢。 普通碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而是在供应状态 下直接使用。通常 Q195（A1）、Q215（A2）、Q235（A3）含碳量低， 有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑 等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、 轴套、销轴等等，Q255（A4）和 Q275（A5）钢强度较高，塑性、韧 性较好，可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及 制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。 （2）优质碳素结构钢： 同时保证钢的化学成分和机械性能。其牌号是采用两位数字 表示的，表示钢中平均含碳量的万分之几。如 45 钢表示钢中含碳 量为 0.45%；08 钢表示钢中含碳量为 0.08%。若钢中含锰量较高， 须将锰元素标出，如 0.45%C，Mn0.70~1.00%的钢即 45Mn。 优质碳素结构钢主要用于制造机械零件。一般都要经过热处 理以提高机械性能，根据含碳量不同，有不同的用途，08、08F、 10、10F 钢，塑性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能， 常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件， 如汽车车身，拖拉机驾驶室等；15、20、25 钢用于制作尺寸较小、 负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞 钢、样板等；30、35、40、45、50 钢经热处理（淬火+高温回火） 后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧 性，用于制作轴类零件；55、60、65 钢热处理（淬火+高温回火） 后具有高的弹性极限，常用作弹簧。 （3）碳素工具钢： 这类钢的牌号是用“碳”或“T”字后附数字表示。数字表示 钢中平均含碳量的千分之几。T8、T10 分别表示钢中平均含碳量为
碳钢的分类、编号及用途
3. 碳钢难以满足一些特殊的性能要求：例如化工部门要求钢材具有耐 酸不锈性能，仪表工业要求材料具有特殊的电磁性能，汽轮机制造部 门则要求钢材具有良好的高温强度等等，这些特殊的物理化学性能只 有采用合金钢才能满足。
合金钢就是在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使 用性能和工艺性能得以提高的以铁为基的合金即为合金钢。
工程材料学
名称 碳素结构钢 低合金高强度钢 易切削钢 碳素工具钢 (滚珠)轴承钢 焊接用钢 铆螺钢 船用钢 汽车大梁用钢 压力容器用钢
符号 位置
名称
Q
头 桥梁用钢
Q
头 锅炉用钢
Y
头 焊接气瓶用钢
T
头 车辆车轴用钢
G
头 机车车轴用钢
H
头 沸腾钢
ML 头 半镇静钢
国际符号
镇静钢
L
尾 特殊镇静钢
R
尾 质量等级
结构钢
碳素结构钢 低合金高强度结构钢 渗碳钢 调质钢 轴承钢 弹簧钢 ……
刃具钢
工具钢
模具钢
量具钢
不锈钢
特殊用途钢
耐热钢 耐磨钢
……
附件：炼钢工艺
炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属 夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和 硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采 用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。
工程材料学
（4）按冶炼方法分类
①按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧
吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉
1—3碳钢的分类、牌号、性能和应用
碳素钢——简称碳钢，它是指含碳量大于 0.0218%而小于2.11%的铁碳合金。
一、碳钢的分类
1．按钢的含碳量分
低碳钢：C≤0.25％ 中碳钢：C ＝0.25％～0.60％ 高碳钢：C ≥0.60％
2．按钢的质量分
钢的火花鉴别方法
钢的火花鉴别使用的主要设备是砂轮机。进行鉴 别时，操作者要戴上无色眼镜，场地光线不宜太亮， 以免影响火花色泽及清晰程度。钢试件接触砂轮时， 压力要适中，使火花向略高于水平线的方向发射，根 据火花的颜色、形状、长短、爆花的数量和尾花的特 征等多方面因素来判断。一般来说，钢中含碳量越高， 火花越多，火束也由长趋向短。
普通钢：S ≤0.050％，P≤ 0.045％ 优质钢：S ≤0.035％，P≤ 0.035％ 高级优质钢：S≤ 0.025％，P≤ 0.025％
3．按钢的用途分
结构钢：含碳量一般均小于0.70% 工具钢：含碳量一般均大于0.70%
4．按冶炼时脱氧程度的不同分
沸腾钢：脱氧程度不完全的钢 镇静钢：脱氧程度完全的钢 半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢 特殊镇静钢
如：T8表示平均 含碳量为0.80％的优 质碳素工具钢。若为 高级优质碳素工具钢， 则在牌号后面标以字 母A。
4．铸造碳钢
“铸钢”两字的拼音字母字 ＋两组数字（第一 组数字表示屈服强度，第二组表示抗拉强度值）。
例如：ZG270—500表示屈服强度不小于270MPa， 抗拉强度不小于500MPa的铸造碳钢。
火花
简化后的F火花鉴别的注意事项
（1）不要磨削脱碳层（黑皮）。因为它的含碳 量不能代表材料内部的含碳量，容易造成判断错误。
碳素钢的牌号及用途说课
一 设 计 理 念
二 教 材 分 析
三 学 情 分 析
四 教 法 学 法
五 教 学 过 程
六 教 学 反 思
一、设计理念
1、提出任务----分配任务---实施任务----成果展 示---拓展延伸----归纳总结。 2、实物导入新课，承前启后。 3、提出“小老师”的角色，以“我要备好课 的心态”认真对待所承担的任务。 4、以小组合作的方式来实施任务。
构件名称 齿 轮 机 座 锉 刀 叶 片 弹 簧 材料牌号
6、小结
板书设计
碳素钢的牌号及用途
一、普通碳素结构钢 牌号：… 用途
三、碳素工具钢
牌号： … 用途：…
五、实战演练
二、优质碳素结构钢
四、铸造碳钢
牌号： … 用途：…
作业
牌号： …
用途：…六、教学反思 Nhomakorabea思想目标
情感目标
3.教学重点和难点
重点
碳素钢的牌号、性能特点及用途。
难点
根据常见零件的性能要求，能合理选用 碳素钢。
三、学情分析
四、教法学法 说教法
实物展示
分组合作 举例
教学 方法
引导启发
归纳
说学法
1、探究法：多媒体创设情境，提出问题。 2、实践法：动手实践，运用原理分析问题。 3、合作法：分组讨论，培养合作意识。
2.教学目标
1.教材地位和作用
3.教学重点和难点
二、教材分析
1.教材地位和作用
2.教学目标 知识目标 能力目标
熟悉掌握碳素钢的牌号、性能及用途 。 1、根据常见零件的性能要求，合理选用碳 素钢 。2、在分组学习和完成任务过程中， 培养学生与人沟通的能力 1、认识到合理选材在实际生产中的地 位及其重要性。2、认识到分组学习中 团结协作的重要性 通过行为导向教学，激发学生的学习兴 趣；体验探索学习的过程，从而感受学 习的成功和喜悦。
碳钢的牌号及用途(教案)
碳钢的牌号及用途教学时间：45分钟教学对象：高中物理化学课程学生教学目标：1. 让学生了解碳钢的定义及其特性。
2. 使学生掌握碳钢的牌号及其表示方法。
3. 让学生了解碳钢的用途及应用领域。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。
2. 采用案例分析法，分析具体的碳钢牌号及其应用。
3. 采用互动提问法，引导学生思考和探讨碳钢的牌号与用途之间的关系。
教学内容：第一章：碳钢的基本概念1.1 钢的定义1.2 碳钢的定义1.3 碳钢的成分及分类第二章：碳钢的牌号表示方法2.1 碳钢牌号的构成2.2 碳钢牌号的表示方法2.3 我国碳钢牌号表示方法与国际标准的差异第三章：碳钢的用途及应用领域3.1 结构钢3.2 工具钢3.3 模具钢3.4 高速钢第四章：常见碳钢牌号及其应用案例分析4.1 低碳钢（碳素结构钢）4.2 中碳钢（普通碳素结构钢）4.3 高碳钢（工具钢）4.4 超高碳钢（高速钢）第五章：碳钢牌号与用途之间的关系5.1 碳含量对碳钢性能的影响5.2 碳钢牌号与性能的关系5.3 碳钢牌号与应用领域的匹配原则教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢基本概念、牌号表示方法及用途的理解。
2. 案例分析：评估学生对常见碳钢牌号及其应用的掌握情况。
3. 课后作业：布置相关习题，巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。
教学资源：1. PPT课件：展示碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。
2. 案例资料：提供常见碳钢牌号及其应用的实例。
3. 习题集：用于课后巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。
第六章：碳钢的性能与加工6.1 碳钢的机械性能6.2 碳钢的物理性能6.3 碳钢的加工工艺第七章：碳钢的焊接7.1 碳钢的焊接特点7.2 碳钢的焊接方法7.3 碳钢焊接接头的性能第八章：碳钢的腐蚀与防护8.1 碳钢的腐蚀类型8.2 碳钢的腐蚀原因8.3 碳钢的腐蚀防护措施第九章：碳钢的应用案例分析9.1 建筑行业中的应用9.2 汽车行业中的应用9.3 船舶行业中的应用第十章：碳钢的环保与回收10.1 碳钢生产的环境影响10.2 碳钢的回收利用10.3 碳钢的可持续发展教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢性能、加工、焊接、腐蚀防护的理解。
常用的优质碳素结构钢牌号及用途
常用的优质碳素结构钢牌号及用途
1.45钢(GB/T699-2024):45钢是一种常用的中碳钢，具有良好的机械性能和热处理性能。
用途广泛，常用于制造机械零件和构件，如轴承、齿轮、链条、销轴等。
2.20钢(GB/T699-2024):20钢是一种低碳钢，具有良好的可焊性和塑性，适用于冷冲压和冷轧加工。
常用于制造零件和构件，如螺栓、螺母、轴承、销轴等。
3.40Cr钢(GB/T3077-2024):40Cr钢是一种合金结构钢，具有较高的强度和耐磨性。
常用于制造高强度、高硬度的机械零件，如机床轴、车轮轴、传动齿轮、齿条等。
4.35CrMo钢(GB/T3077-2024):35CrMo钢是一种合金结构钢，具有良好的耐高温性能和高强度。
常用于制造高温、高压的重载零件，如锻压模具、汽车传动轴、液压缸等。
5.42CrMo钢(GB/T3077-2024):42CrMo钢是一种合金结构钢，具有良好的强度和韧性。
常用于制造大型机械设备的重要零件，如风力发电机轴承、航空发动机零件等。
6.65Mn钢(GB/T1222-2024):65Mn钢是一种硬化性能良好的钢材，具有较高的弹性极限和强度。
常用于制造弹簧和机械零件，如螺旋弹簧、板簧、扳手、螺丝刀等。
以上所列举的钢材都是常用的优质碳素结构钢，在工业生产和制造中起到了重要的作用。
不同牌号的钢材具有不同的性能特点，可以根据具体的使用要求来选择适合的钢材。
碳钢的牌号及用途
碳钢的牌号及用途教案：碳钢的牌号及用途一、教学目标：1.了解碳钢的牌号及其用途；2.掌握常见的碳钢牌号，能够根据需求选择合适的碳钢材料；3.培养学生的实际应用能力，能够根据具体要求提出合理的材料选择方案。
二、教学内容：1.什么是碳钢？2.常见的碳钢牌号及其用途。
三、教学过程：1.碳钢的定义和特点（1）简单介绍碳钢的含义：碳钢是指含碳量在钢中占比较高的一类钢材；（2）碳钢的特点：强度高、延展性好、可塑性强、容易加工。
2.碳钢的分类（1）根据含碳量分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢。
（2）根据用途分为：机械结构碳钢、碳素工具钢、弹簧钢、合金结构钢等。
3.碳钢的牌号及用途（1）低碳钢牌号：A3钢：用于制作普通机械件、铆钉、螺钉等；A5钢：用于制作焊接结构件、齿轮等；20钢：用于制作海洋钻柱、锚链等。
（2）中碳钢牌号：20Mn钢：用于制作汽车、拖拉机的齿轮、轴承和弹簧等；45钢：用于制作大型机械零件的锻件和锻模等；40Cr钢：用于制作齿轮、轴承、活塞销等。
（3）高碳钢牌号：65Mn钢：用于制作弹簧、刀具等；60Si2Mn钢：用于制作卷簧、弹簧等；SWRH62B钢：用于制作汽车、摩托车轴承、弹簧等。
4.案例分析通过一些具体的案例，让学生根据碳钢的牌号和用途，在现实生活中选择和应用合适的碳钢材料。
例如：制作刀具时应选择什么牌号的碳钢？制作汽车的结构件应选用什么牌号的碳钢？等等。
四、教学反思：通过此次教学，学生能够了解什么是碳钢，以及常见的碳钢牌号及其用途。
通过案例分析让学生将所学知识应用于实际问题中，培养了他们的实际应用能力。
同时，也为他们今后从事相关工作提供了基础。
但是，教学内容相对简单，后续可以加强学生的应用能力培养，例如通过实践操作来体验碳钢的加工和使用过程。
碳钢的分类、编号和用途
1.2 碳钢的编号与用途
铸钢
牌号：
见书中附表
工 程 材 料 及 热 处 理
1.1 碳钢的分类
按钢的质量（品质）分类
普通钢
Ws≤0.05%， Wp≤0.045％
优质钢
Ws≤0.035%, Wp≤0.035
高级优质钢 Ws≤0.02%, Wp≤0.03
1.1 碳钢的分类
按钢的用途分类
普通碳素结构钢 优质碳素结构钢 碳素工具钢 铸钢
1.1 碳钢的分类
按炼钢时的脱氧程度分类
✓沸腾钢，是脱氧不彻底的钢，代号F ✓镇静钢，是脱氧彻底的钢，代号Z； ✓半镇静钢，是脱氧程度介于沸腾钢和 镇静钢之间的钢，代号为b； ✓特殊镇静钢，是进行特殊脱氧的钢， 代号为TZ。
1.2 碳钢的编号与用途
普通碳素结构钢
用途：这类钢的含碳量较低，一般在
0.06~0.38%范围内，具有较好的塑性、 韧性和焊接性能，主要保证力学性能。 通常采用热轧后空冷，一般无需再进行 热处理即可直接使用。
1.2 碳钢的编号与用途
普通碳素结构钢
脱氧程度符号中：
✓“F”表示脱氧不完全的沸腾钢，“b” 为半镇静钢 ✓不标注“F”或“b”表示脱氧较完全 的镇静钢。
1.2 碳钢的编号与用途
普通碳素结构钢
例： Q235-AF，表示屈服强度为
235MPa的A级沸腾钢。 Q235-C表示屈 服强度为235MPa的C级镇静钢。
在各类工程中广泛使用（约占钢 总产量的70%以上）
1.2 碳钢Leabharlann 编号与用途普通碳素结构钢用途
螺钉、铆钉
钢板、钢筋
1.2 碳钢的编号与用途
普通碳素结构钢
牌号：Q＋数字-等级符号＋脱氧程度
碳钢的分类、用途及牌号
5．莱氏体（Ld）奥氏体和渗碳体的机械混合物，Wc＝4.3﹪。
以727℃为界，分高、低温莱氏体。
其性能与渗碳体相似，硬度高，塑性、韧性极差。
1．3．2铁碳合金状态图它是缓慢冷却或加热条件下，不同的成分、不同的温度材料所具有的组织或状态。
如下图：1．图中点的物理意义P：碳在α—Fe中最大溶解度，Wc＝0.0218﹪，T＝727℃。
S：共析点，Wc＝0.77﹪，T＝727℃。
（F+FeC3=P）亚、过共析钢分界点。
G：纯铁的同素异转变点，Wc＝0﹪，T＝912℃。
E：碳在ｒ—Fe中最大溶解度，Wc＝2.11﹪，T＝1148℃C：共晶点，Wc＝4.3﹪，T＝1148℃。
A：纯铁的熔点，T＝1538℃。
2．图中线的物理意义GS：又称A3线，从奥氏体中析出铁素体线。
ES：又称A cm线，从奥氏体中析出渗碳体线。
PSK：又称A1线，共析线。
（组织转变温度线）ECF：共晶线。
AECF：固相线。
ACD：液相线。
3．各相区的组织主要介绍室温时的组织和常用热处理5个相区。
再以Wc＝0.4﹪和Wc＝0.9﹪为例讲解……——类似于建筑中的水泥和石子的关系。
4．含碳量对铁碳合金组织和性能的影响（配图）（1）对组织的影响：含碳量越低，铁素体越多。
——含碳量越高，珠光体越多……含碳量越高，渗碳体越多。
（Wc＝0.77﹪时形成的珠光体最多）（2）对性能的影响：（金属材料的冶炼、加工过程简介，以增加知识面）1）强度：当Wc﹤0.9﹪时，随着Wc↑而增加，当Wc﹥0.9﹪时，随着Wc↑而下降。
2）硬度：随着Wc↑而增加。
3）塑性、韧性：随着Wc↑而下降。
4）切削性能：Wc≈0.4﹪时，切削性能最好。
5）锻造性能：随着Wc↑而下降。
6）铸造性能：随着Wc↑而提高。
7）可焊接性能：随着Wc↑而下降。
5．铁碳合金状态图的应用（1）选用材料在模具行业中，冲压模具追求强度和硬度，Wc在0.5﹪～1.5﹪之间；塑料模具在追求强度和硬度的同时，还要求材料具备良好的加工性能，故多为Wc﹤0.5﹪的范围内。
碳钢的牌号说课稿
课题：碳钢的牌号和用途（说课稿）各位评委老师午好。
我是号。
我说课的题目是《碳钢的牌号、性能及用途》。
下面我将从教材分析、教学目标、教学重点难点、教学学法、教学过程、板书设计、效果预测等几个方面进行说课。
一、教材分析机械工程材料是《金属工艺学》这门课程的一个重要内容，钢铁材料是最重要的工程材料，碳钢材料是钢铁材料中的一类典型代表。
因此本节内容是工程材料的一个缩影。
其学习方法可作为今后学习合金钢、铸铁、有色金属及合金等材料的方法。
本节内容也为材料的热处理、材料的加工奠定基础。
二、教学目标碳钢是工业生产中用途最广，用量最大的工程材料。
中职生应熟练掌握碳钢牌号、性能特点和用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力。
因此将教学目标确定为：1、知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途；2、能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；3、德育目标：养成辨证的思维习惯和良好的职业素养（碳钢牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。
三、教学重难点教学重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。
理由：熟练掌握碳钢的牌号、性能和用途，为我们正确选用碳钢材料提供理论依据，为进一步学习材料的热处理、材料的加工奠定基础。
教学难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。
理由：各类碳钢牌号规则各不同，各牌号中各部分的含义各异，这为我们准确分析成分、性能特点、大致用途增设了难度。
四、教学方法与教学手段结合学生的实际情况，遵循教学规律，培养学生综合能力，我主要采用：1、PPT课件辅助教学；2、以点带面，触类旁通的类比法；3、讲练法、归纳法、讨论法结合。
五、教学过程1、教学环节安排环节1、组织教学环节2：导入新课我用生活中的碳钢材料引入课题，消除了学生上课伊始的陌生感，激发了学生的学习兴趣，起到联系生活实际的作用。
列举的碳钢材料各代表一类（普碳钢、优碳钢、碳素工具钢、铸钢），也为讲解新课作准备。
碳素钢牌号及用途讲解
常见碳素工具钢
T12、 T12A
特性：耐磨性及硬 度均较高，韧性低
四、铸造碳钢 牌号：由 “铸钢” 二字的汉语拼音首字母“ZG”加两组数字组成：
第一组数字代表屈服强度，第二组数字代表抗拉强度值。
例：ZG200-400---表示屈服强度不小于200MPa， 抗拉强度不小于400MPa的铸钢。
成分
含碳量在0.20%～0.60﹪, 含杂质、非金属夹杂物较少
2、60：表示平均含碳量0.60%的优质碳素结构钢。
3、T8：表示平均含碳量为0.8％的优质碳素工具钢。
4、ZG230-450：表示屈服强度不小于230MPa,抗拉 强度不小于450MPa 的铸造碳钢。
说一说
螺钉 受力情况：承受较小的静载荷
选材：普通碳素结构钢 性能要如求：：要Q1求95一般的强度、硬度
性能
能满足一般工程结构 及普通零件的要求
应用
各种钢板和型材如:厂房,桥 梁,船舶,和受力不大的机械 零件,如:铆钉,螺钉,螺母等
普通碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材，用于厂房、 桥梁、船舶等建筑结构或一些受力不大的机械零件
圆钢
钢板
吊环螺钉螺母 螺钉
自锁螺母 铆钉
听一听
二、优质碳素结构钢
牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数 。
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
任务实施
齿齿轮轮 受力情况：工作时齿表面承受较大的压
选力材和：摩优擦质，碳齿素部结还构承钢受较大 的交变应力和冲击力
性能要求：如较：高5的5钢强度、硬度，优 良的综合力学性能
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
锉刀
受力情况：承受较大的摩擦力
选材：碳素工具钢 性能要求：要求高的硬度、耐磨性
碳钢的牌号
碳钢的牌号碳钢是一种常见的铁合金材料，它的主要成分是铁和碳，并且含有少量的其他元素，例如硅、锰、硫和磷等。
碳钢具有许多不同的牌号，每个牌号都代表了不同的化学成分和材料特性。
本文将介绍几种常见的碳钢牌号，它们的用途和特点。
1.A36钢：A36钢是低碳钢中最常见的一种。
它具有良好的可加工性、可塑性和焊接性，通常用于建筑、桥梁和轮船等应用。
A36钢的强度和硬度较低，通常被认为是一种结构用钢。
2.1018钢：1018钢是一种普通碳钢，含有0.18％的碳和0.6％至0.9％的锰。
它具有良好的可加工性和可塑性，并可用于制造机械部件、汽车部件和轴承等。
3.1045钢：1045钢是一种中碳钢，含有0.45％的碳和0.6％至0.9％的锰。
它比1018钢具有更高的强度和硬度，并可用于制造刀片、轴承、销子等。
1045钢也常用于制造一些轻型机械。
4.4140钢：4140钢是一种高强度低合金钢，含有0.4％至0.5％的碳和0.8％至1.1％的铬。
它具有非常高的强度和硬度，用于制造高强度机械部件、轴承、法兰等。
5.5160钢：5160钢是一种弹性钢，含有0.6％至0.7％的碳和0.7％至1％的钻。
它具有非常高的弹性和韧性，一般用于制造弹簧和刀具等。
6.1095钢：1095钢是一种高碳钢，含有0.95％的碳。
它具有非常高的硬度和耐磨性，常用于制造刀具、锯片、弹簧、武器等。
7.1050钢：1050钢是一种纯碳钢，含有0.5％的碳。
它具有良好的可加工性和可塑性，并可用于制造弹簧、刀具和轴承等。
总之，不同的碳钢牌号有着不同的化学成分和机械性能，可以根据需要选择不同的材料。
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碳钢的牌号和用途（教案稿）
大英县中等职业技术学校
课题名称：碳钢的牌号和用途
教材版本：汪涛、刘子利、周燕飞主编。
金属工艺学。
北京邮电大学出版社，2007
年2月第一版。
教学目标与要求：
知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能及用途；
能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；
素质目标：养成辨证的思维习惯（牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。
教学要求：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途，并具有一定的分析和运用能力。
教学重点、难点与解决措施：
重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。
难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。
解决措施：教师精讲，穿插练习与讨论；利用PPT课件辅助教学。
分析学生及教材：
学生具有学习本章节内容的知识基础、能力基础；
碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，要引导学生联系实际，把握好碳钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，做到根据牌号知道大致应用，根据使用要求正确选用碳钢。
教学方法与教学手段：
1、利用PPT课件辅助教学；
2、以点带面，触类旁通的类比法；
3、讲练法、归纳法、讨论法结合。
教学安排：1学时（45分钟）
教学步骤及时间分配：
教学过程：
一、 引入课题
生活中的碳钢材料：
1、板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材—Q235
2、常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8….T13
4、重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢
以上这些都是用“碳钢”来做的。
你知道碳钢的牌号和用途吗？今天我们就来学习“碳钢的牌号和用途”。
（板书课题）
二、 新课讲解
简介本节将讲的四类碳钢（PPT 展示）。
1、普通碳素结构钢（普碳钢）：工程中应用最多。
即：Q235AF 表示屈服点为235MPa 、质量为A 级的碳素结构钢，是沸腾钢。
练习：说明Q285B 、Q255Ab 、Q235C 的含义（学生回答，老师纠正）。
（2）成分、性能特点及用途 成分：含碳量较低，Wc<0.30%
引入课题 （4分钟） 新课讲解
（28分钟） 课堂小结（3分钟） 课堂讨论
（7分钟） 布置作业
（3分钟）
普碳钢
（8分钟） 优碳钢
（7分钟） 碳素工具钢
（7分钟） 铸造碳钢 （6分钟）
沸腾钢。
b —半镇静钢，Z —镇静钢,TZ —特殊镇静钢 质量等级：A B C D
低 高 屈服点δs 的值（单位为MPa ） 屈服点的“屈” 的拼音字首
（1）牌号：Q 2 3 5 A F
热处理：正火，使用时不进行热处理。
性能：较高的强度，良好的塑性与韧性；并具有良好的焊接性。
典型牌号：Q235
用途：Q195、Q215、Q235：一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺钉、螺母等。
Q255、Q275：可用于受力较大的机械零件，如链轮、拉杆等。
引入中例子：板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材—Q235。
2、优质碳素结构钢
（1）牌号：用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（强调“万分数”）。
例：45----表示平均碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢；
=0.9~1.2%)的优质碳素结构钢（强调含锰较65Mn----表示Wc为0.65%、含锰量较高（W
Mn
高时需附加“Mn”）；
08F----表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢，属沸腾钢。
练习：说明15、20、40、50、85、25Mn、45Mn的含义。
（2）成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.05-0.85%，多数为低中碳成分，少数高碳。
热处理：一般使用时必须进行热处理。
性能：较高强度，较好塑性与韧性。
性能变化范围较大。
典型牌号：45
用途：08F：冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等（塑韧性好）；
20：冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件（表面渗碳）；
45：调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件（淬火+高温回火）；
65：弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等（淬火+中温回火）。
引入中例子：常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、碳素工具钢：
（1）、牌号：T（“碳”）+两位数字（表示钢中平均碳的质量分数的千分数）。
例：T8----表示平均碳质量分数为0.8%的碳素工具钢;
T12----表示平均碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢.
说明:①碳素工具钢一般为优质钢，若S、P含量更少，质量等级更高，则为高级优质钢，加“A”。
②Q235A、T12A中的A含义不同。
练习：说明T7、T7A、T9、T9A、T10、T10A的含义。
（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.70-1.30%，高碳钢
热处理：必须经淬火回火处理。
性能：高的硬度、强度，良好的耐磨性，一定的塑性与韧性。
用途：T7、T8:承受振动、冲击的工具，如冲头、大锤、木工工具；
T10:用于需要较高耐磨性和一定韧性的工具，如手工锯条、剪金属用剪刀；
T12、T13A:不受振动和冲击的耐磨工具，如丝锥、锉刀、剃刀、板牙、量具等。
引入中例子：剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8 (13)
4、铸造碳钢（简称铸钢）
（1）牌号：ZG（铸钢）+两组数字（分别表示最小屈服点和最小抗拉强度）。
例：ZG310-570：表示最小屈服点为310MPa、最小抗拉强度为570MPa的铸造碳钢。
练习：说明ZG200-400、ZG270-500、ZG310-570的含义。
（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.20-0.60%，低中碳。
热处理：铸造成形，经热处理后使用。
性能：较高的硬度、强度和塑性、韧性，即综合力学性能较好。
典型牌号：ZG200-400。
用途：ZG200-400：用于受力不大，要求良好塑性和焊接性的零件，如机座、变速箱壳体；
ZG270-500：用于受力较大的复杂零件，如轧钢机机架、轴承座、连杆、曲轴、缸体；ZG310-570：强度和耐磨性较好，但韧性、焊接性降低。
用于重载齿轮、制动轮。
（难锻压成形，铸铁又难以满足使用要求常用铸钢）
引入中例子：重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢。
三、课堂小结
碳钢的牌号和用途
（1）普碳钢：牌号、性能及用途
（2）优碳钢：牌号、性能及用途
（3）碳素工具钢：牌号、性能及用途
（4）铸钢：牌号、性能及用途
四、课堂讨论：
1、简述产生下列情况的原因：
（1）、钢铆钉一般用低碳钢制造，而起重机的钢丝绳用60、65钢制造。
（2）、钳工锯削T10、T12等钢料比锯削10、20钢费力，锯条易磨钝。
2、以下错用钢材会出现哪些问题？
（1）、把25钢当作T12钢制成锉刀；
（2）、把Q235B钢当作45钢制成齿轮；
（3）、把15钢当作60钢制成弹簧。
五、布置作业
说明下列钢的含义及用途：
Q235B、15、15Mn、T9、T9A、ZG310-570
附：
板书内容：
碳钢的牌号和用途
一、普碳钢
1、牌号：Q235AF
2、性能特点及用途：三、碳素工具钢
1、牌号：T8、T12A
2、性能特点及用途：
二、优碳钢
1、牌号：45、65Mn
2、性能特点及用途：四、铸钢
1、牌号：ZG310-570
2、性能特点及用途
课后反思：。