碳素钢课件(1)20141209

1、碳碳素素钢钢机械系： 复习提问复习提问1、恨、恨“铁铁”不成不成“钢钢”2、共析钢、亚共析钢、过共析、共析钢、亚共析钢、过共析 钢的含碳量及常温组织钢的含碳量及常温组织一、钢中常存元素及其对性能的影响一、钢中常存元素及其对性能的影响钢中常存杂质元素锰（锰（Mn）的作用的作用有益作用有益作用有害影响有害影响来源：炼钢时加入的脱氧剂炼钢时加入的脱氧剂（有益元素）（有益元素）能与能与硫硫（S S）化合形化合形成成硫化锰硫化锰（MnSMnS），），FeS+Mn=Fe+MnSFeS+Mn=Fe+MnS，减，减轻轻硫硫（S S）的有害影的有害影响；少量能溶入响；少量能溶入铁素铁素体体（F F） 中起固溶强

2、中起固溶强化作用。化作用。含量过高会造含量过高会造成钢的塑性下成钢的塑性下降。一般不要降。一般不要超过超过0.80.8.硅（硅（Si）的作用的作用有益作用有益作用有害影响有害影响来源：炼钢时加入的脱氧剂炼钢时加入的脱氧剂（有益元素）（有益元素）能消除能消除氧化铁氧化铁夹杂对夹杂对钢的不良响钢的不良响2 2FeO+Si=2Fe+SiO2少量能溶入少量能溶入铁素体铁素体（F F）中起固溶强化）中起固溶强化作用，提高钢的强度、作用，提高钢的强度、硬度及弹性。硬度及弹性。过多会造成塑性过多会造成塑性下降，冲击性能下降，冲击性能变差。含量一般变差。含量一般不超过不超过0.4.磷（磷（P）的作用的作用有益

3、作用有益作用有害影响有害影响来源：炼钢原料和燃料。（有害元素有害元素）少量能溶入少量能溶入铁素铁素体体（F F）中，使）中，使强度、硬度显著强度、硬度显著提高。提高。引起钢的塑性和引起钢的塑性和韧性急剧下降，韧性急剧下降，尤其在低温时脆尤其在低温时脆性更大，这种现性更大，这种现象称为象称为冷脆性。冷脆性。含量含量0.045硫（硫（S）来源：炼钢原料和燃料。（有害元素有害元素）有害影响在钢中形成在钢中形成FeS , FeSFeS , FeS与与FeFe形成低熔形成低熔点（点（985985）共晶体）共晶体 分布在晶界上，分布在晶界上，使得对钢进行热加工时容易脆化开裂，使得对钢进行热加工时容易脆化开

4、裂，这种现象称为这种现象称为热脆性。含量热脆性。含量0.05氢（氢（H）来源：炼钢原料和燃料。（有害元素有害元素）有害影响 造成氢脆、白点等缺陷杂质元素总结杂质元素总结MnPH 总结总结SiS元素有益与有害是相对的：硅锰虽有元素有益与有害是相对的：硅锰虽有益，但也不是多多益善；硫磷虽有害，益，但也不是多多益善；硫磷虽有害，但炼铁过程中又不可避免其存在，因但炼铁过程中又不可避免其存在，因此应严格控制其含量此应严格控制其含量按钢的按钢的含碳量含碳量分类分类C0.60%C=0.25% 0.60%低碳钢低碳钢 高碳钢高碳钢中碳钢中碳钢C0.25%C代表含碳量，含碳量越高硬度越高，塑性越差。按钢的按钢的

5、质量质量分类分类S0.025%P0.025%S0.035%P0.035%普通钢普通钢 高级优高级优质钢质钢优质钢优质钢S0.050%P0.045%S代表含硫量，P代表含磷量。按钢的按钢的用途用途分类分类结构钢结构钢工具钢工具钢制造各种刀具，模具，量具机械零件，工程结构件，建筑结构件按冶炼时的按冶炼时的脱氧程度不同脱氧程度不同分类分类脱氧程度脱氧程度完全的钢完全的钢Z脱氧程度介脱氧程度介于沸腾钢和于沸腾钢和镇静钢之间镇静钢之间的钢的钢b沸腾钢沸腾钢 镇静钢镇静钢半镇静半镇静钢钢脱氧程度不脱氧程度不完全的钢完全的钢F二、碳素钢的分类二、碳素钢的分类按含碳按含碳量量按质量按质量按用途按用途按脱氧按脱

6、氧程度程度低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢 普通碳钢普通碳钢优质碳钢优质碳钢高级优质碳钢高级优质碳钢结构钢结构钢工具钢工具钢沸腾钢沸腾钢镇静钢镇静钢半镇静钢半镇静钢特殊镇静钢特殊镇静钢三、碳素三、碳素结构结构钢牌号及用途钢牌号及用途应用应用各种钢板和型材如各种钢板和型材如:厂房厂房,桥桥梁梁,船舶船舶,和受力不大的机械和受力不大的机械零件零件,如如:铆钉铆钉,螺钉螺钉,螺母螺母.成分成分含碳量一般含碳量一般0.30%,且含杂且含杂质和非金属夹杂物较多质和非金属夹杂物较多 (冶炼冶炼较容易较容易,价格便宜价格便宜.)热处理热处理一般只做正火处理一般只做正火处理,以起到以起到细化晶粒均匀组织细

7、化晶粒均匀组织,提高机提高机械性能的目的械性能的目的。 性能性能能满足一般工程结构能满足一般工程结构及普通零件的要求及普通零件的要求1、（普通）碳素结构钢、（普通）碳素结构钢普通碳素普通碳素结构结构钢的牌号钢的牌号(QAF)Q:Q:屈服强度屈服强度XXX:XXX:屈服强度的数值屈服强度的数值A A、质量等级，除此还有，、质量等级，除此还有，B C D B C D 级级,D,D级最高级最高F:F:脱氧方法符号脱氧方法符号.F.F为沸腾钢为沸腾钢, ,除此还有除此还有B ,Z ,TZB ,Z ,TZ如如:Q235DTZ,:Q235DTZ,表示屈服强度为表示屈服强度为235MPa235MPa质量等级

8、为质量等级为D D级级的特殊镇静钢的特殊镇静钢Q196Bb 表示屈服强度为表示屈服强度为196MPa的的B级半镇静钢级半镇静钢Q265DF 表示屈服强度为表示屈服强度为265MPa的的D级沸腾钢级沸腾钢 普通碳素普通碳素结构结构钢的应用钢的应用应应用用Q185Q225Q235一般桥梁、建筑结构，一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺普通机械零件，如螺钉、螺母等。钉、螺母等。Q255Q275可用于受力较大的可用于受力较大的机械零件，如链轮、机械零件，如链轮、拉杆等。拉杆等。应应用用其中最为典型和常用的牌号为其中最为典型和常用的牌号为Q235，屈，屈服强度介于高低之间，能满足较广的需要，服强度介于

9、高低之间，能满足较广的需要，且冶炼容易，价格便宜。且冶炼容易，价格便宜。2.优质优质碳素碳素结构结构钢钢成分成分含碳量一般含碳量一般0.90%, 含杂质含杂质和非金属夹杂物较和非金属夹杂物较少。少。热处理热处理使用前一般都需要进行热处使用前一般都需要进行热处理。理。牌号牌号用两位数表示，这两位数用两位数表示，这两位数表示该钢中含碳量的万分表示该钢中含碳量的万分数，数，应用应用制造重要的机制造重要的机械零件械零件0825#钢的应用钢的应用法兰盘法兰盘销子销子垫圈垫圈螺钉螺钉3055#钢的应用钢的应用连杆连杆曲轴曲轴齿轮齿轮联轴器联轴器60#以上钢的应用以上钢的应用弹簧弹簧板簧板簧弹簧垫圈弹簧垫圈

10、3.碳素碳素工具工具钢钢成分成分含碳量一般含碳量一般0.70%, （高碳（高碳钢）钢）含杂质和非金属夹杂物较含杂质和非金属夹杂物较少少,(多为优质钢和高级优质钢多为优质钢和高级优质钢.)牌号方法牌号方法“T”开头，后面的数字代表开头，后面的数字代表钢中平均含碳的千分数，若钢中平均含碳的千分数，若后面的大写字母为后面的大写字母为A代表等代表等级为高级优质级为高级优质性能性能高硬度，高耐磨性高硬度，高耐磨性热处理热处理必须经淬火回火处理。必须经淬火回火处理。练习练习vT9v表示平均含碳为表示平均含碳为0.9的的优质优质碳素工具钢碳素工具钢vT12Av表示平均含碳为表示平均含碳为1.2的的高级优质高

11、级优质碳素工具钢碳素工具钢vT8Mnv表示平均含碳为表示平均含碳为0.8的的较高含锰量较高含锰量优质碳素工具优质碳素工具钢钢T8 T10 T12錾子錾子 锯条锯条 锉刀锉刀 我们在制造锉刀、锯条、錾子等工具时若选材不当会出现哪些情况？思考题1 1、牌号中的数字是含碳量的（、牌号中的数字是含碳量的（ ）。）。2 2、工具钢都是（、工具钢都是（ ）或（）或（ ）。）。3 3、高级优质钢应在牌号的末尾用（、高级优质钢应在牌号的末尾用（ ）表示。）表示。千分数千分数 优质钢优质钢高级优质钢高级优质钢A思考题思考题高级优质钢高级优质钢高级优质钢高级优质钢4、铸造碳钢、铸造碳钢成分成分含碳量一般含碳量一般0.20%0.60, 含杂质和非金属夹杂物较少含杂质和非金属夹杂物较少,(多为优质钢和高级优质钢多为优质钢和高级优质钢.)牌号方法牌号方法由铸钢二字的汉语拼音由铸钢二字的汉语拼音字母字头字母字头ZG加两组数字组成加两组数字组成制造形状复杂、力学性制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件能要求较高的机械零件应用应用ZG200-400钻床变速箱体ZG230-450台式虎钳轴承盖ZG270-500轧钢机机架轴承座ZG370-570制动轮辊子ZG340-640棘轮齿轮小结