课件2 工程材料{钢的牌号}课件

磷 （P）
有很强的固溶强化作用，低温韧性差 ( 冷裂 )。
机械制造基础课题组
山东水利职业学院
二、碳钢的分类 低碳钢 ωc≤0.25% 按含碳量 中碳钢 ωc=0.25%~0.60% 高碳钢 ωc＞0.6% 普通碳素钢 ωs≤0.055% ，ωp≤0.045% 按质量 优质碳素钢 ωs、 ωp≤0.035%~0.040% 高级优质碳素钢 ωs≤0.02%~0.03% ，ωp≤0.03%~0.035% 碳素结构钢 按用途 碳素工具钢
活塞销( 20Cr )
高淬透性合金渗碳钢
钢含合金元素总量在4 %～ 6 %。 18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大 载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。
柴油机凸轮轴
柴油机曲轴
机械制造基础课题组
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合金调质钢
合金调质钢是经过调质后使用的合金钢。含碳量为Wc=0.25%~0.50%。
机械制造基础课题组
山东水利职业学院
五、合金钢的应用
低合金高强度结构钢 合金渗碳钢 合金结构钢
合金调质钢
合金弹簧钢 滚动轴承钢
机械制造基础课题组
山东水利职业学院
低合金高强度结构钢 1、化学成分 碳素结构钢+合金元素 主加合金元素: Mn 1.8 %以内 辅加合金元素:V、Ti、Nb、B
2、牌号
Q 345
机械制造基础课题组
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三、碳钢的牌号和用途 1.普通碳素结构钢
Q 235 — A · F
沸腾钢 A等级 235 MPa 屈服强度
机械制造基础课题组
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2.优质碳素结构钢
两位数字
45— 表示含碳量为0.45% 若钢中含锰量较高，将锰元素标出。 45Mn— Wc = 0.45% ; WMn = 0.7%～1.0%
机械制造基础课题组
强
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2.合金钢的分类与牌号
低合金钢 ωe ＜4%~5%
按合金总 的含量 中合金钢 ωe =5%~10%
高合金钢 ωe ＞10%
合金结构钢 按用途 合金工具钢 特殊性能钢
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3.合金钢牌号 合金结构钢 60 Si 2 Mn 化学元素符号 表示含锰量≤1.5% 表示含Si量 2% 化学元素符号
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四、合金钢
1.合金元素在钢中的作用
合金元素的 存在形式 溶于F中形成合金F,固溶强化
溶于渗碳体中，形成合金渗碳体
单独形成特殊碳化物，TiC、VC等
Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr
弱
弱碳化物元素: Fe、Mn 中强碳化物元素: Cr、Mo、W 强碳化物元素: V、Ti、Nb、Zr
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课前案例分析 为满足减速器的设计要求， 各组成零件应选择什么样的 材料，为什么？
箱体
工程材料分为哪几种？ 有什么样的特点？性能？
传动轴
齿轮
底座
怎样合理的选择材料？
机械制造基础课题组
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2.1 碳钢
一.杂质元素对碳钢性能的影响 锰 （Mn） 脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度 硅 （Si） 有很强的固溶强化作用，脱氧作用 硫 （S） 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂 ( 热裂 )。
机械制造基础课题组
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3.碳素工具钢
T 12 A
高级优质 Wc = 1.2% 碳素工具钢
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Baidu Nhomakorabea
4.碳素铸钢
ZG 200 - 400
σb ≥ 400MPa
σs≥ 200MPa
铸钢
机械制造基础课题组
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合金渗碳钢（Wc=0.1%~0.25%） 性能：渗碳层具有优异的耐磨性、抗疲劳性，未渗碳的心部具有足够的 强度和优良的韧性。 热处理：渗碳+淬火+低温回火
碳素渗碳钢 化学成分 Wc ≤ 0.25 % 合金渗碳钢 Wc=0.1%～0.25% 合金元素:Cr、Mn、Ni、B、V、W、 Mo、Ti等。
热处理后组织
表层：回马+Fe3C+A 心部：F+P
表层：回马+合金渗碳体+A 心部：低碳回马
应用：用来制造性能要求较高或截面尺寸较大，且在承受较 强烈的冲击作用下和磨损条件下工作的渗碳零件。
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低淬透性合金渗碳钢
钢含合金元素总量＜3 % 15Cr、20Cr、20Mn2。用 于受力小的耐磨件，如柴油 机的活塞销、凸轮轴等。 中淬透性合金渗碳钢 钢含合金元素总量在4 %左右。 20CrMn、20CrMnTi、20Mn2TiB。 用于中等载荷的耐磨件，如变速 箱齿轮。
Cr、Ni、Mn、Si、B 增加淬透性 Cr、Ni、Mn、Si、 固溶强化
碳素调质钢 化学成分 热处理后的组织 Wc=0.25～0.6% 表层：S 心部：P 合金调质钢 Wc=0.25～0.6%合金元素Cr、 Ni、B、Si、V、Ti 表层：S 心部：S
两位数字表示含碳量万倍 Wc=0.6%
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合金工具钢 9 Si Cr Wcr≤1.5%
Wsi≤1.5%
Wc=0.9% W18 Cr4 V 表示 Wc=0.7%~0.8%,Ww=18%、WCr=4%、Wv≤1.5%
机械制造基础课题组
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特殊性能钢 特殊性能钢含碳量的表示方法与合金工具钢相同，即含碳量大于 1.0%时不标出，小于1.0%时以千分数表示，而合金含量用百分数 表示。 当含碳量小于0.03%时，在钢的牌号前加“00”表示 00Cr18Ni10 当含碳量小于0.08%时，在钢的牌号前加“0”表示 0Cr18Ni11Ti
多媒体课件
山东水利职业学院机械教研室
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任务二
工程材料
教学内容
学习要求
能力要求
1.金属材料的分类 2.碳钢、合金钢分 类、牌号及应用 3.非铁金属材料的牌 号，应用
1.掌握钢、铸铁的牌 号及性能 2.理解非铁金属材料的 牌号、性能及应用 3.了解钢杂质的影 响，陶瓷、复合材 料 初步具有选材 的能力
C 质量等级 345 MPa
屈服强度
机械制造基础课题组
山东水利职业学院
Q345钢(16Mn)综合性能好，
用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。
万吨远洋轮 南京长江大 桥
Q390钢含V、Ti、Nb，强度 高，用于中等压力的容器。
Q460钢含Mo、B，正火组织
压力容 器
为B，强度高，用于石化中温 高压容器。