常见结构材料简介 ppt课件
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屈 s
脱氧方法：Ｆ——沸腾钢；Ｚ——；b——半镇静钢 质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
wc＝0.06-0.38%
常用热处理：一般不热处理，直接使用。
主要牌号及应用
牌号
Q195
Q215
Q235
Q255
Q275
主要
应用 举例
受载荷较小的 铆钉、短轴、
钢丝、开口销、 拉杆、垫圈、
钉子、拉杆、 渗碳件、焊
焊接件
接件
高回火稳定性
用途：
轴、杆类零件，齿 轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火。
常用合金调质钢的牌号及其用途
牌
40Cr
号
用 轴类、连杆螺 途 栓、进气阀、
重要齿轮等
40MnB
35CrMo
40CrNi
40CrNiMoA 40CrMnMo
45CrNiMoVA
中小截面 调质件
大截面齿轮、 重型传动轴、 大电机主轴等
件，如变速箱齿轮
轮
20Cr2Ni4
传动齿轮、 轴、万向叉
18Cr2Ni4WA
20CrMn
大齿轮、花键 轴、曲轴
齿轮、轴、蜗 杆、活塞销、 摩擦轮
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
• 提高回火稳定性 • 获得室温奥氏体（奥氏体 不锈钢）
常见结构材料简介
成分特点：
• 低含碳量（wc<0.2%）； • 根据不同要求添加不同 合金元素，总量少于3%。
性能要求：
• 一定的综合力学性能和屈强比； • 良好的压力加工和焊接性能； • 耐侯性和耐冷脆性。
用途：
常见结构材料简介
牌号：ZG200-400
铸钢 s b
wc＝0.15-0.60%
主要牌号：ZG200-400, ZG230-450, ZG270-500, ZG310-570, ZG340-640 主要应用：形状复杂，力学性能要求高，选用铸铁难以满足要求的零件
常见结构材料简介
调质钢
机器结构钢
渗碳钢 弹簧钢
连杆、螺栓、螺母、轴 类支架、角钢、槽钢、 工字钢、圆钢、重要的
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
常见结构材料简介
常见结构材料简介
牌号ห้องสมุดไป่ตู้45
平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢，加Mn表示含Mn量较高。
wc＝0.05-0.75%
常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
主要牌号、性能特点及应用
牌号 08F、10
车辆
锅炉、 化工、 石油的 高压厚 壁容器 （ <500 C）
中温高压 容器（ 40 0~560 C ）
常见结构材料简介
成分特点：
性能要求：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性，
固溶强化；
• 优良的综合力学性能； • 良好的淬透性。
• 添加少量Mo、W、V等细化晶粒，提
强度高、韧性好 的零件，如轴、 齿轮、链条
大截面受冲击 零件，如偏心 轴、曲轴等
大截面重负 荷齿轮、轴 等。
高强度高弹性零 件，如车辆扭力 轴
常见结构材料简介
成分特点：
• 低含碳量（wc=0.10~0.25%）； • 添加Cr、Ni、Mn、B增加淬透性， 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V、Ti等形成稳 定碳化物，细化晶粒。
常见结构材料简介
常见结构材料简介
黑 色
碳素钢 钢 合金钢
金
属
灰口铸铁
金
材 料
铁 白口铸铁
属 材
球墨铸铁……
料
有
色
金 属
Al、Cu、Ti、Mg合金
材
料
常见结构材料简介
常见结构材料简介
成分(GB/T 13304-91):
合金元素
Cr
Mn Mo Ni
Si
Ti
W
V
最大含量／wt.％ 0.30 1.00 0.05 0.30 0.50 0.05 0.10 0.04
建筑、船舶、桥梁、 运输工具、高压容 器、军工
我国几种低合金高强度钢的用途
级 300MPa 别
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa 650MPa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMo 18MnMoN 14CrMnMoV
轴类、齿轮、紧固件、 要求不高的表面淬火件
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
简单的耐磨件、简单 的弹簧、钢丝绳等
常见结构材料简介
牌号：T10A
碳
平均含碳量的千分数。数字后加A表示高级优质碳素工具钢
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
主要牌号：T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13 性能特点：热处理后硬度、耐磨性高、塑性、韧性低，淬透性差 主要应用：小截面刃具、模具
分类： •按成分
低碳钢
中碳钢
低碳钢
普通质量钢
优质钢
高级优质钢
wc0.25% wc＝0.25- wc>0.60% 0.60%
wS0.050% wP0.045%
wS0.035% wP0.035%
wS0.020% wP0.030%
•按用途
碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸造碳钢
常见结构材料简介
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
15、20 、25 （碳素渗碳钢）
30、35 、40 、45 、50 55、60 、65 、65Mn
（碳素调质钢）
（碳素弹簧钢）
性能 特点
应用 举例
强度低、塑 性好
冷冲压件、 焊接件
强度较低、塑性韧性 较好，渗碳后可获得 表面硬度高而心部韧 性好的零件
负载不大的轴、销、 齿轮、垫片及渗碳件
强度、塑性、韧性配合 较好，经调质后可获得 优良的综合力学性能
VBRe
b
B
用 船舶、 桥梁、 船舶、桥 建筑结
途 低压锅 车辆 梁、车辆、 构、船
炉、容
大型容器、 舶、化
器、油
大型钢结 工容器
罐
构、起重
机械
桥梁、 起重机
港口工 程结构、 造船、 石油井 架
桥梁、高 大型焊 中温高 压容器、 接结构、 压容器 电站设备、 大桥、 （<500 大型船舶 造船、 C）
主要合金元素:
合
轴承钢
Al, Co, Si, Cu, Mo, Ni, Cr,
金 结
易切削钢
Mn
构
低合金结构钢
钢
造船用钢
合金元素的主要作用：
合
工程结构钢 锅炉用钢
• 细化晶粒
合 金 钢
金 工 具 钢
刃具钢 模具钢 量具钢
耐候钢
• 强化（固溶强化、形成合 金渗碳体或特殊碳化物） • 提高淬透性
特
高强度钢
性能要求：
• 表面良好的耐磨性和高 强度、高硬度； • 心部良好的韧性。
用途：
轴、齿轮、蜗杆、 活塞销等。
主要热处理：渗碳淬火低回火。
常用合金渗碳钢的牌号及其用途
牌
20CrMnTi
号
20MnTiB
用 广泛用于汽车、拖拉机 汽车拖拉机 途 工业30 mm直径以下的 上小截面、
高速、中重载冲击磨损 中等负荷齿
脱氧方法：Ｆ——沸腾钢；Ｚ——；b——半镇静钢 质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
wc＝0.06-0.38%
常用热处理：一般不热处理，直接使用。
主要牌号及应用
牌号
Q195
Q215
Q235
Q255
Q275
主要
应用 举例
受载荷较小的 铆钉、短轴、
钢丝、开口销、 拉杆、垫圈、
钉子、拉杆、 渗碳件、焊
焊接件
接件
高回火稳定性
用途：
轴、杆类零件，齿 轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火。
常用合金调质钢的牌号及其用途
牌
40Cr
号
用 轴类、连杆螺 途 栓、进气阀、
重要齿轮等
40MnB
35CrMo
40CrNi
40CrNiMoA 40CrMnMo
45CrNiMoVA
中小截面 调质件
大截面齿轮、 重型传动轴、 大电机主轴等
件，如变速箱齿轮
轮
20Cr2Ni4
传动齿轮、 轴、万向叉
18Cr2Ni4WA
20CrMn
大齿轮、花键 轴、曲轴
齿轮、轴、蜗 杆、活塞销、 摩擦轮
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
• 提高回火稳定性 • 获得室温奥氏体（奥氏体 不锈钢）
常见结构材料简介
成分特点：
• 低含碳量（wc<0.2%）； • 根据不同要求添加不同 合金元素，总量少于3%。
性能要求：
• 一定的综合力学性能和屈强比； • 良好的压力加工和焊接性能； • 耐侯性和耐冷脆性。
用途：
常见结构材料简介
牌号：ZG200-400
铸钢 s b
wc＝0.15-0.60%
主要牌号：ZG200-400, ZG230-450, ZG270-500, ZG310-570, ZG340-640 主要应用：形状复杂，力学性能要求高，选用铸铁难以满足要求的零件
常见结构材料简介
调质钢
机器结构钢
渗碳钢 弹簧钢
连杆、螺栓、螺母、轴 类支架、角钢、槽钢、 工字钢、圆钢、重要的
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
常见结构材料简介
常见结构材料简介
牌号ห้องสมุดไป่ตู้45
平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢，加Mn表示含Mn量较高。
wc＝0.05-0.75%
常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
主要牌号、性能特点及应用
牌号 08F、10
车辆
锅炉、 化工、 石油的 高压厚 壁容器 （ <500 C）
中温高压 容器（ 40 0~560 C ）
常见结构材料简介
成分特点：
性能要求：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性，
固溶强化；
• 优良的综合力学性能； • 良好的淬透性。
• 添加少量Mo、W、V等细化晶粒，提
强度高、韧性好 的零件，如轴、 齿轮、链条
大截面受冲击 零件，如偏心 轴、曲轴等
大截面重负 荷齿轮、轴 等。
高强度高弹性零 件，如车辆扭力 轴
常见结构材料简介
成分特点：
• 低含碳量（wc=0.10~0.25%）； • 添加Cr、Ni、Mn、B增加淬透性， 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V、Ti等形成稳 定碳化物，细化晶粒。
常见结构材料简介
常见结构材料简介
黑 色
碳素钢 钢 合金钢
金
属
灰口铸铁
金
材 料
铁 白口铸铁
属 材
球墨铸铁……
料
有
色
金 属
Al、Cu、Ti、Mg合金
材
料
常见结构材料简介
常见结构材料简介
成分(GB/T 13304-91):
合金元素
Cr
Mn Mo Ni
Si
Ti
W
V
最大含量／wt.％ 0.30 1.00 0.05 0.30 0.50 0.05 0.10 0.04
建筑、船舶、桥梁、 运输工具、高压容 器、军工
我国几种低合金高强度钢的用途
级 300MPa 别
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa 650MPa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMo 18MnMoN 14CrMnMoV
轴类、齿轮、紧固件、 要求不高的表面淬火件
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
简单的耐磨件、简单 的弹簧、钢丝绳等
常见结构材料简介
牌号：T10A
碳
平均含碳量的千分数。数字后加A表示高级优质碳素工具钢
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
主要牌号：T7, T8, T9, T10, T11, T12, T13 性能特点：热处理后硬度、耐磨性高、塑性、韧性低，淬透性差 主要应用：小截面刃具、模具
分类： •按成分
低碳钢
中碳钢
低碳钢
普通质量钢
优质钢
高级优质钢
wc0.25% wc＝0.25- wc>0.60% 0.60%
wS0.050% wP0.045%
wS0.035% wP0.035%
wS0.020% wP0.030%
•按用途
碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸造碳钢
常见结构材料简介
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
15、20 、25 （碳素渗碳钢）
30、35 、40 、45 、50 55、60 、65 、65Mn
（碳素调质钢）
（碳素弹簧钢）
性能 特点
应用 举例
强度低、塑 性好
冷冲压件、 焊接件
强度较低、塑性韧性 较好，渗碳后可获得 表面硬度高而心部韧 性好的零件
负载不大的轴、销、 齿轮、垫片及渗碳件
强度、塑性、韧性配合 较好，经调质后可获得 优良的综合力学性能
VBRe
b
B
用 船舶、 桥梁、 船舶、桥 建筑结
途 低压锅 车辆 梁、车辆、 构、船
炉、容
大型容器、 舶、化
器、油
大型钢结 工容器
罐
构、起重
机械
桥梁、 起重机
港口工 程结构、 造船、 石油井 架
桥梁、高 大型焊 中温高 压容器、 接结构、 压容器 电站设备、 大桥、 （<500 大型船舶 造船、 C）
主要合金元素:
合
轴承钢
Al, Co, Si, Cu, Mo, Ni, Cr,
金 结
易切削钢
Mn
构
低合金结构钢
钢
造船用钢
合金元素的主要作用：
合
工程结构钢 锅炉用钢
• 细化晶粒
合 金 钢
金 工 具 钢
刃具钢 模具钢 量具钢
耐候钢
• 强化（固溶强化、形成合 金渗碳体或特殊碳化物） • 提高淬透性
特
高强度钢
性能要求：
• 表面良好的耐磨性和高 强度、高硬度； • 心部良好的韧性。
用途：
轴、齿轮、蜗杆、 活塞销等。
主要热处理：渗碳淬火低回火。
常用合金渗碳钢的牌号及其用途
牌
20CrMnTi
号
20MnTiB
用 广泛用于汽车、拖拉机 汽车拖拉机 途 工业30 mm直径以下的 上小截面、
高速、中重载冲击磨损 中等负荷齿