§2-2常见工程材料的分类、标识及应用(二).ppt

第2章 机械工程材料,2-2 常见工程材料的分类、标识及应用（二）,复习：,1、碳素钢的分类,2、合金钢的分类,3、说明下列牌号的含义： Q235-A、45、T10A、20Cr、9CrSi、 60Si2Mn、GCr15。,Q235-A：,表示S235MPa，质量为A级的碳素结构钢。,表示平均含碳量为0.45的优质碳素结构钢。,表示碳质量分数为1.0的高级碳素工具钢。,ZG200400:,表示S200MPa和b400MPa的铸钢。,20Cr：,表示平均含碳量为0.20%、含铬量1.5%的合金渗碳钢。,60Si2Mn：,表示平均含碳量为0.60%、含硅量为2%、含锰量小于1.5%的合金弹簧钢。,表示平均含铬量为1.5的滚动轴承钢。,GCr15：,T10A：,45：,新授：,2-2 常见工程材料的分类、标识及应用,特殊性能钢是指具有特殊物理化学性能并可在特殊环境下工作的钢。,（3）特殊性能钢,不锈钢 耐热钢 耐磨钢,特殊性能钢,a.用途及性能要求 在石油、化工、原子能、宇航、海洋开发、国防工业和一些尖端科学技术及日常生活中都得到广泛应用，例如化工装置中的各种管道、阀门和泵，热裂设备零件，医疗手术器械，防锈刃具和量具等。,不锈钢,碳含量 耐蚀性要求愈高，碳含量应愈低。大多数Wc:0.1%0.2%。 主加合金元素铬、镍。 铬含量为12%30%，提高钢的耐蚀性。 镍含量可达8%11%，可提高钢的强度。 加入钼、铜、钛、铌、锰等。 提高钢的耐蚀性。,b.成分特点,c.牌号及应用,1Cr13、2Cr13的塑性和韧性很好，且有良好的耐腐蚀能力，适合在腐蚀条件下工作、受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水压机阀门等。,1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、7Cr13等。,铬不锈钢：,3Cr13、7Cr13用于制造弹簧、轴承、医疗器械及在弱腐蚀条件下工作且要求高强度的零件。,这类钢碳含量很低（约0.1%），强度、硬度低，无磁性，塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13型不锈钢更好。,铬镍不锈钢：,0Cr18Ni9、1Cr18Ni9,铬镍不锈钢主要用于制造强腐蚀介质中工作的零件，如吸收塔壁、贮槽、管道及容器等。,1Cr18Ni9Ti不锈钢表带,不锈钢容器,不锈钢船用螺旋桨,不锈钢剪刀,燃气轮机,耐热钢,a.用途及性能要求 用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零部件。具有较好的抗高温氧化性能和高温强度（热强性）。,耐热钢是指在高温下具有高的抗氧化性能和较高强度的钢。,b.成分特点 耐热钢中不可缺少的合金元素是Cr、Si或Al，特别是Cr。它们的加入，提高钢的抗氧化性，Cr还有利于热强性。Mo、W、V、Ti等元素加入钢中，能提高室温和高温强度及抗氧化性。,c.常用钢种 常用钢种有0Cr13Al、1Cr17；1Cr18Ni9Ti、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、4Cr14Ni14W2Mo、4Cr9Si2、1Cr11MoV等。,a.用途及性能要求 主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机颚板和铁轨分道叉等。对耐磨钢的主要要求是有很高的耐磨性和韧性。高锰钢是目前最主要的耐磨钢。,履带,耐磨钢,破碎机颚板,挖掘机斗齿,铁轨分道叉,b.成分特点 高碳 Wc:1.0%1.3%。 高锰 锰是扩大奥氏体区的元素，它和WMn: 1114%。 一定量的硅 硅可改善钢水的流动性，并起固溶强化的作用。WSi:0.3%0.8%。,c.典型钢种 ZGMn13 高锰钢由于机械加工困难，故基本上是铸态下使用。,铸铁的强度、塑性、韧性比钢差，不能进行锻造。但具有优良铸造性和切削加工性，良好的减摩性、耐磨性、消震性以及缺口敏感性低，并且生产工艺及设备简单，价格低廉，因此，铸铁被广泛地应用于机械制造、冶金、石油化工、交通等工业部门。,铸铁：含碳量大于2.11%、并常含有较多的Si、Mn、S、P等元素的铁碳合金。,三、铸铁的分类、标识及应用,碳主要以蠕虫状石墨形式出现的铸铁。,1、铸铁的分类,（1）灰铸铁,（2）可锻铸铁,（3）球墨铸铁,（4）蠕墨铸铁,碳主要以片状石墨形式出现的铸铁；,碳主要以团絮状石墨形式出现的铸铁；,碳主要以球状石墨形式出现的铸铁；,灰铸铁是价格便宜、应用最广泛的铸铁材料。,（1）灰铸铁的牌号及用途,牌号： HT,HT200：,表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。,HT350：,表示最低抗拉强度为350MPa的灰铸铁。,2、铸铁的牌号及应用,“灰铁”的汉语拼音缩写,性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低,灰铸铁的牌号及用途,液压件,阀门,叶轮,发动机飞轮,（2）可锻铸铁的牌号及用途,牌号：KTH KTZ ,（黑心铁素体可锻铸铁）,（珠光体可锻铸铁）,KT350-10：,KTZ600-3：,表示最低抗拉强度为350MPa、最低断后伸长率为10%的铁素体可锻铸铁。,表示最低抗拉强度为600MPa、最低断后伸长率为3%的珠光体可锻铸铁。,性能：强度高于其他铸铁，塑性、韧性高于灰口铸铁，屈强比高。,可锻铸铁不可锻！,可锻铸铁的牌号及用途,（3）球墨铸铁的牌号及用途,牌号：QT ,b,QT420-10：,QT800-2：,表示最低抗拉强度为420MPa、最低断后伸长率为10%的球墨铸铁。,表示最低抗拉强度为800MPa、最低断后伸长率为2%的球墨铸铁。,球墨铸铁的牌号及用途,管道接口,蠕墨铸铁是一种新型高强铸铁材料。它是由液体铁水经变质处理和孕育处理随之冷却凝固后所获得的一种铸铁。,（4）蠕墨铸铁的牌号及用途,牌号：RuT ,RuT300：,b,RuT420：,表示最低抗拉强度为420MP的蠕墨铸铁。,表示最低抗拉强度为300MP的蠕墨铸铁。,蠕墨铸铁的牌号及用途,六米焦炉炉门,焦炉保护板,4.3米焦炉炉门,化产设备蒸氨塔,热风炉球形炉篦,高炉热风炉篦,衬板,铧式犁,在铸铁中加入某些 合金元素，得到一些具有各种特殊性能的合金铸铁。,四、特殊性能铸铁（合金铸铁）,（1） 耐磨铸铁指不易磨损的铸铁。,耐热铸铁是指可以在高温下使用，其抗氧化或抗生长性能符合使用要求的铸铁。,（2） 耐热铸铁,编号：RT+元素符号+数字 RQT+元素符号+数字,用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板。,RTCr16(900C),RQTAL22(1100 C),扇形扩散器,排气管,（3）耐蚀铸铁,耐蚀铸铁是指能耐化学、电