机械制造基础二PPT课件.ppt

2 5 1钢的分类及牌号 1 按化学成分分类 2 按钢的质量分类 有害杂质硫 磷的含量普通碳素钢优质碳素钢高级优质碳素钢 1 分类 2 5碳素钢及合金钢 碳素钢 合金钢 低碳钢中碳钢高碳钢 3 按用途分为 结构钢 制造各种机器零件及工程构件 大都是低碳钢 中碳钢和低合金钢 中合金钢 工具钢 制造各种刃具 量具和模具等 大都是高碳钢 属优质钢或高级优质钢 4 按冶炼时脱氧程度的不同分类沸腾钢 不脱氧的钢 镇静钢 完全脱氧钢 半镇静钢 半脱氧钢 5 按金相组织分亚共析钢 共析钢 过共析钢 1 普通碳素结构钢含碳量在0 06 0 38 之间 硫 磷含量较高 在供应状态下使用 不需热处理 常用于一般工程结构及普通零件 其牌号 表示方法 由代表屈服点的字母Q 屈服点的数值 质量等级符号 A B C D 和脱氧方法符号 F b Z TZ 组成 如Q235 A F 表示其屈服点为235MPa 质量等级为A级 沸腾钢 2 优质碳素结构钢按化学成分和力学性能供应 杂质含量少 表面质量 组织结构的均匀性较好 需经热处理 用于重要的零件 其牌号采用两位数字来表示 表示该钢号的平均含碳量的万分之几 根据含锰量不同分为普通含锰量 0 25 0 8 和较高含锰量 0 75 1 2 两种 后者加 Mn 如20钢为含碳0 2 65Mn为含碳0 65 较高含锰量 用途 薄板 铁丝 钉 小轴 螺栓等 用途 用作各种较重要的机器零件如 齿轮 主轴等 2 钢的编号 3 碳素工具钢牌号 用 T 加数字表示 该数字表示钢中平均含碳量的千分之几 如 T8 T9等 T8 表示碳的平均含碳量为0 8 的碳素工具钢 用途 用来制作各种刀具 量具和模具 4 合金结构钢数字 化学元素符号 数字 前面数字表示钢的平均含碳量 以万分之几表示 后面数字表示该合金元素的平均含量 以百分之几表示 但低于1 5 时不标 若为高级优质钢在最后加 A 字 如60Si2Mn 滚动轴承钢 GCr15SiMn 5 合金工具钢合金工具钢牌号为数字 化学元素符号 数字 前面数字表示钢的平均含碳量 以千分之几表示 但高于1 0 时不标 高速钢例外 其低于1 0 时也不标 其余同合金结构钢 如5CrMnMo 2 5 2钢中杂质对钢性能的影响 1 硅和锰的影响 有益元素 不但可以溶于F中 产生强化作用 使钢的强度和硬度提高 而且Mn能消除硫对钢的危害 2 磷的影响 有害元素 使钢产生冷脆性 3 硫的影响 有害元素 使钢产生热脆性 6 2 5 3合金元素在钢中的作用 1 分布四种存在形式 2 作用 细化晶粒提高淬透性提高回火稳定性改变焊接性 7 2 5 3结构钢 1 普通碳素结构钢 Q235 2 合金结构钢 1 低合金高强度结构钢 低碳 合金含量小于3 主加元素为Mn其强化了铁素体 提高了强度 V Ti等元素使晶粒细化 使韧性提高 在建筑 桥梁 车辆 船舶中应用广泛 以16Mn为最广 2 合金渗碳钢 含碳量为0 1 0 2 以保障心部具有足够的韧性 合金含量小于3 主加元素为Cr Mn 钛 钒 提高了淬透性 使晶粒细化 耐磨性提高 8 主要用于表面要求硬而耐磨 心部具有足够强度和韧性的零件 如 汽车变速箱的齿轮等 以20Cr 20CrTiMn为最广 变速齿轮 拨叉 9 3 合金调质钢 含碳量为0 25 0 5 主加元素为Cr Mn Si Ni等以提高淬透性和强化铁素体 调质钢具有良好的综合力学性能 合金调质钢广泛用于制造汽车 拖拉机 机床和其它机器上的各种重要零件 如齿轮 轴类件 连杆等 曲轴 连杆 10 4 合金弹簧钢 它具有高的弹性 疲劳强度及冲动韧度 含碳量为0 5 0 7 主加元素为Cr Mn Si等以提高淬透性和弹性极限 合金弹簧钢是一种专用结构钢 主要用于制造各种弹簧和弹性元件 拉力弹簧 离合器弹簧 11 5 滚动轴承钢 主要用来制造滚动轴承的滚动体 滚珠 滚柱 滚针 内外套圈等 属专用结构钢 碳质量分数一般为0 95 1 10 以保证其高硬度 高耐磨性和高强度 铬为基本合金元素 铬含量为0 40 1 65 高碳低铬 如 GCr15 12 合金工具钢是制造刃具 量具和模具的钢种 不仅有更高的硬度和耐磨性 还具有更高的红硬性 1 合金刃具钢 用途 主要用于制造各种金属切削刀具 如车刀 铣刀 钻头等 性能 1 高硬度 60HRC以上 2 高的耐磨性 3 高热硬性 4 足够的塑性和韧性 铣刀 英制模板刀 2 5 5工具钢 合金工具钢 13 2 合金量具钢 用途 量具用钢用于制造各种测量工具 如卡尺 千分尺 块规 性能要求 1 高硬度 大于56HRC 和高耐磨性 2 高尺寸稳定性 在存放和使用过程中 尺寸不发生变化 螺纹规 游标卡尺 千分尺 14 3 合金模具钢 合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类 冷作模具钢 用途 冷模具用于制造各种冷冲模 冷镦模 冷挤压模和拉丝模等 工作温度不超过200 300 热作模具钢 如 9Mn2V CrWMn 用途 热作模具钢用于制造各种热锻模 热压模 热挤压模和压铸模等 工作时型腔表面温度可达600 以上 如 5CrMnMo 5CrNiMo 性能要求 高硬度 58 62HRC 高耐磨性 足够的韧性和疲劳抗力 15 特殊性能钢是指具有特殊物理和化学性能的一种高合金钢 它主要包括不锈钢 耐磨钢等 1 不锈钢 能抵抗大气 酸 咸或其它介质腐蚀的钢 不锈钢在石油化工 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 医疗手术器械 防锈刃具和量具等 根据不锈钢室温下组织的不同 常用的不锈钢可分三种 马氏体型不锈钢 铁素体型不锈钢 奥氏体型不锈钢 2 5 6特殊性能钢 16 马氏体型不锈钢 如 1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13 不锈钢船用螺旋桨 不锈钢剪刀 含碳为0 1 0 4 含铬为12 13 主要用于力学性能要求不高 耐蚀性要求较低的零件 如 17 铁素体型不锈钢 这类钢的铬质量分数为17 30 碳质量分数低于0 15 主要用作耐蚀性要求很高而强度要求不高的构件 例如容器和管道等 奥氏体型不锈钢 这类不锈钢属铬镍不锈钢 碳含量很低 约0 1 耐蚀性很好 如 1Cr17 1Cr17Ti等 如 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9等 18 2 耐磨钢 就是高锰钢如 ZGMn13 履带 铁轨分道叉 破碎机颚板 挖掘机斗齿 19 1 铸铁铸铁含碳量大于2 11 的铁碳合金 一般含碳量2 5 4 0 含有较多的硅 锰 硫 磷等杂质 根据碳在铸铁中的存在形态可分为 1 白口铸铁 即生铁 碳除少量溶于铁素体外 绝大部分以渗碳体形式存在 其断口呈银白色 特点是硬和脆 难以加工 但耐磨 一般不直接用来制造机器零件 常用作炼钢原料或制造可锻铸铁件 2 灰铸铁 碳主要以自由状态的片状石墨形态存在 如图1 24 断口为暗灰色 强度低 塑性差 但易切削 减摩消振性好 且铸造性能好 应用最广泛 图1 24片状石墨 2 6铸铁 3 可锻铸铁 碳主要以团絮状石墨形态存在 如