常用结构钢组织观察.ppt

金属材料专业基础实验,常用结构钢组织观察,碳钢(carbonsteel)的牌号及用途,1碳素结构钢(carbonstructuralsteel)2优质碳素结构钢(carbonstructuralsteel)3碳素工具钢(carbontoolsteel),金属材料专业基础实验,1碳素结构钢(carbonstructuralsteel),用Q+数字表示，“Q”为屈服点，数字表示屈服点数值。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，即S、P含量不同。A、B、C、D质量依次提高。“F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。如：Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢，Q235C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。,金属材料专业基础实验,用途:,钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。,热处理(heattreatment)：热轧空冷组织：SF,钢筋、螺纹钢,金属材料专业基础实验,热处理(heattreatment)：热轧空冷组织：SF,金属材料专业基础实验,2、优质碳素结构钢(carbonstructuralsteel),同时保证钢的化学成分和机械性能。其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的万分之几。45钢：表示钢中含碳量为0.45%；08钢：表示钢中含碳量为0.08%。优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般都要经过热处理以提高机械性能。,金属材料专业基础实验,08F塑性好，冷冲压件10，20冷冲压件，焊接件，渗碳处理。35，45，40，50齿轮、轴类60，65弹簧,用途:较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。,热处理(heattreatment)：渗碳、淬火、回火等。,金属材料专业基础实验,合金结构钢(structuralsteel),1低合金结构钢(structuralsteel)2渗碳钢(carbonsteel)3调质钢(quenchedandtemperedsteel)4弹簧钢(springsteel)5滚动轴承钢(bearingsteel),金属材料专业基础实验,1、低合金结构钢(structuralsteel),用途：主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例如船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等，来替代碳素结构钢。,金属材料专业基础实验,按s分6级（300、350、400、450、500、600MPa）:低强度级别:16Mn一般工程结构中等强度级别:15MnVN大型桥梁、锅炉、船舶、焊接结构.高强度级别（500MN/m2）:18MnMoNb高压锅炉、高压容器,典型钢号及其应用,金属材料专业基础实验,2、合金渗碳钢（case-hardeningsteel）,用途:渗碳钢常用在受冲击和磨损条件下工作的一些机械零件，如汽车、拖拉机上的变速齿轮、内燃机上的凸轮、活塞销等。,金属材料专业基础实验,典型钢号及其应用,低淬透性（800-1000MPa）:20Cr冲击载荷小的耐磨件，如小轴、活塞销、小齿轮。中淬透性（1000-1200MPa）:20CrMnTi有良好的力学性能和工艺性能，适合高速中载有冲击的耐磨件，如汽车、拖拉机重要齿轮，连轴器。高淬透性（1200MPa）:18Cr2Ni4WA重载大截面重要耐磨件，如柴油机曲轴、连杆。,金属材料专业基础实验,热处理和组织性能：合金渗碳钢的热处理工艺渗碳淬火低温回火组织表层：回火M+碳化物+AR心部：低C回火M（完全淬透）低C回火M+T+F（少量）（未淬透）,金属材料专业基础实验,3、合金调质钢（quenchedandtemperedsteel）,用途：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，如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓等。,连杆,金属材料专业基础实验,低淬透性（油淬临界直径30-40mm）:40Cr、40MnB用于制造一般尺寸的重要零件，如齿轮、主轴。中淬透性（油淬临界直径40-60mm）:35CrMo用于制造截面尺寸较大零件，如曲轴、连杆。高淬透性（油淬临界直径60-100mm）:40CrNiMo用于制造大截面重载重要零件，航空发动机轴、汽轮机主轴和叶轮。,金属材料专业基础实验,热处理(heattreatment):调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)。,合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴），再进行感应加热表面淬火及低温回火，表面组织为回火马氏体。表面硬度可达HRC5558。,金属材料专业基础实验,4、弹簧钢(springsteel),用途：弹簧利用弹性变形吸收能量以缓和振动和冲击，或依靠弹性储存能量来起驱动作用。,汽车板簧,火车螺旋弹簧,金属材料专业基础实验,以Si、Mn为主要合金元素的弹簧钢代表钢种有65Mn和60Si2Mn等，主要用于汽车、拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。含Cr、V、W等元素的弹簧钢代表钢种有50CrVA，提高钢的高温强度、韧性和热处理工艺性能。这类钢可制作在350400温度下承受重载的较大弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机气门弹簧。,加工、热处理与性能热轧弹簧：热成型淬火+中温回火喷丸冷轧弹簧：淬火+中温回火冷成型去应力喷丸组织：回火T,金属材料专业基础实验,5、滚动轴承钢(bearingsteel),用途：主要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。也用于制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件。,滚珠,滚珠轴承,金属材料专业基础实验,Cr轴承钢：GCr15中小型轴承、冷冲模、量具、丝锥。添加Mn、Si、Mo、