2 钢铁材料 ppt课件

合金元素总含量超过10%：
高合金钢
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材料概论-钢铁材料及其应用
2.1 绪 论
2.1.1 钢的合金化 1、钢中的合金元素
奥氏体形成元素，如C、N、Mn、Ni、Cu、Co 铁素体形成元素，如Cr、Mo、W、V、Ti、Si、A1
碳化物形成元素，如Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr 非碳化物形成元素，如Ni、Si、Al、Cu、P
Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
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2.2 工程构件用钢
2.2.2 低合金高强度钢
低合金结构钢，低合金高强度钢， High Strength Low Alloy Steel，简称HSLA钢。
主要目的：减轻金属结构的重量，节省钢材，提高 其可靠性。
性能要求：高的屈服强度。
的晶粒尺寸为0.25mm，即粗晶粒时，屈服强度约为100MPa； 而当晶粒尺寸细小到0.0025mm，即细晶粒时，其屈服强度高达 500MPa以上。
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2.1.1 钢的合金化
（2）钢的韧化
①细化奥氏体晶粒，从而细化铁素体晶粒；② 采用特殊冶炼方法和调整合金化元素，以降低有害 元素的作用；③细化碳化物颗粒，消除晶界上的碳 化物薄膜；④细化亚结构；⑤利用残余奥氏体韧化； ⑥利用相变诱发塑性
材料概论
第2章 钢铁材料与应用
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精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭 “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
钢中加入合金元素的主要目的是为了提高钢的性能
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2.1.1 钢的合金化
2、钢的强韧化 （1）钢的强化 强化的主要手段：钢的合金化、冷热变形、热处理
铁素体的屈服强度 随晶粒细化而增加
s i kyd1/2 Hall—Petch公式
现代钢铁材料的生产非常重视最终铁素体的晶粒度。当低碳钢
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2.2 工程构件用钢
2.2.1 碳素结构钢
碳素结构钢又称为普碳钢，其使用量很大，约 占钢产量的70％左右，大部分用作结构件，少量用 于制造机器零件和其他制品，使用极为广泛。
足够的强度，良好的塑性和韧性，易于成形和焊 接。 w(C)一般在0.2%以下。常以热轧态 供货，一般不再进行热处理。
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2.2 工程构件用钢
工程构件的工作特点：基本上长期承受静载荷，偶尔有动 载荷
性能要求：构件用钢要有较高的强度，一定的塑性和抗过 载能力；
特殊要求：在寒冷地区使用的构件，要求有较低的韧脆转 变温度和良好的韧性；工程构件长期使用于露天和野外; 桥梁、船舶、石油钻井平台还长期与海水接触，因而还要 求构件用钢要有良好的耐大气腐蚀性和耐海水腐蚀性能。
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2.2 工程构件用钢
双相刚：70％的细晶多边形铁素体和30％的小岛或 纤维状马氏体。
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2.3 机器零件用钢
机器零件用钢是机械制造业中广泛使用并且 用量较大的钢种。
工作载荷：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲 击、震动、摩擦等力的作用，有时是 几种力同时作用。
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材料概论-钢铁材料及其应用
2.1 绪 论
2.1.1 钢的合金化
为了改善钢的性能，在碳钢中加入一些合金元素，从而达 到改变其使用性能和工艺性能的目的以满足在现代各种高技 术和特殊要求条件下的应用。
加入了合金元素的钢：合金钢
合金元素总含量小于或等于5%： 低合金钢
合金元素总含量在5%～10%范围：中合金钢
按屈服强度每增加约50MPa为一个级别，分为 Q295、Q345、Q390、Q420、Q460MPa等几个强 度级别。
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2.2.2 低合金高强度钢
16Mn(Q345)钢是最具代表性开发最早使用最 多的钢种。良好的综合力学性能和焊接性。屈服强 度比Q235钢提高50％左右，耐大气腐蚀性提高约 20～30%。
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2.1.2 钢的分类和编号方法
2、钢的编号方法
（1）碳素结构钢
屈服强度第一个字母Q、屈服强度数值、质量
等级、脱氧方法符号。Q235-Α·F
？
（2）优质碳素钢
以平均含碳量的万分之几表示：10、45、30Mn
（3）碳素工具钢 符号T(碳)标识，其后以含碳量的千分之几
表示：T8、T10、T8Mn
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2.1.2 钢的分类和编号方法
（4）合金结构钢
按含碳量、合金元素化学符号及含量的顺序表 示，含碳量以万分之几表示，合金元素平均含量以 百分之几表示：45Cr、45Mn2、20MnVB
合金元素平均含量小于1.5％时，仅标明元素名 称而不注明含量。
（5）合金工具钢
含碳量以千分之几表示，当钢中的w(C)>1.0％ 时，不再标出含C量；其合金元素的表示方法与合 金结构钢相同：5CrMnMo、Cr12MoV
性能要求：良好的塑性加工性能和切削加工性能。 淬透性，热处理变形、开裂倾向小。
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2.3 机器零件用钢
机器零件用钢属于结构钢，有优质碳素结构钢和 合金结构钢；
细化晶粒对提高材料性能是 十分重要的，它能同时提高钢的 强度和韧性。
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2.1 绪 论
2.1.2 钢的分类和编号方法 1、钢的分类
按用途分类可满足使用者的要求；按金相组 织和化学成分分类可便于检验和研究工作；按冶 金方法分类有利于钢铁企业的管理……
按化学成分分类：非合金钢和合金钢
按用途分类：结构钢（包括工程构件用钢和机器 零件用钢）、工具钢和特殊性能钢。
广泛用于各种大型船舶、车辆、大型容器、大 型钢结构、桥梁、起重机等，比使用碳钢节约钢材 20％~30％。
？
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2.2 工程构件用钢
2.2.3 特殊性能低合金高强度钢 具有特殊化学成分、采用特殊工艺生产、具备
特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。 耐候钢 耐海水腐蚀钢 表面处理钢材 汽车冲压钢板 石油、天然气管线钢 工程机械用钢与可焊接高强度钢