第二章钢铁材料及其在汽车上的应用ppt课件

1、汽车资料.第二章 钢铁资料及其在汽车上的运用.第一节 碳素钢教学目的与要求： 1.了解碳对碳素钢性能的影响 2.掌握锰、硅和硫、磷对碳素钢性能的影响 3.了解碳素钢的分类和常用碳素钢.教学内容： 1.钢和铸铁的含碳量 2.碳及常存元素对碳素钢性能的影响 3.碳素钢的分类 4.常用碳素钢的优缺陷及牌号表示重点： 碳及常存元素对碳素钢性能的影响，掌握常用碳素钢的牌号。难点： 碳及常存元素对碳素钢性能的影响，掌握热脆、冷脆等名词。.铁碳合金是汽车用材的主体，其用量超越汽车用材总量的2/3。钢铁资料包括碳素钢、合金钢和铸铁。含碳量小于2.11的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.11的铁碳合金称为铸铁。.我

2、国是世界上最早炼钢的国家。早在公元前6世纪的春秋晚期我国就有了生铁器物，后来又用生铁冶炼成钢。而西方生铁炼钢技术到19世纪才出现，而且是从中国工匠处学到的，但以后西方冶金技术不断提高，远远超越我国。.碳素钢在汽车上的运用再找点汽车图片资料.一、碳及常存元素对碳素钢性能的影响1、碳的影响从图中我们可以看出，随着含碳量添加，碳素钢的强度、硬度升高，塑性和韧性降低。当含碳量在0.9 左右时，强度到达最大值，以后随着含碳量得添加，除硬度继续升高外，强度明显下降，塑性和韧性进一步降低。.2、常存元素的影响1锰、硅的影响 锰、硅是有益元素，能提高钢的强度和硬度。其中，硅还能使钢的流动性变好，有利于浇铸成型

3、，但过高会降低钢的塑性；锰还可以减少硫对钢的有害作用。.泰坦尼克号这是泰坦尼克号沉没前的图片，我们知道它是撞冰山断裂而沉没的，那么对于船身的资料，大家清楚吗？科学家从船身的资料上也发现了点缘由。在本节课程中我们将会了解到。.2硫、磷的影响硫、磷是有害元素，它们会使钢的塑性和韧性下降。硫还会使钢在锻造、轧制等热加工时产生脆化，导致工件开裂，即“热脆景象；磷虽能加强钢的硬度和强度，但磷能使钢在低温时塑性和韧性大大下降，这种景象称为“冷脆。磷的存在还会使钢的焊接性能变坏，焊接时容易产生裂纹。因此，钢中应严厉控制硫、磷的含量。.二、碳素钢的分类1、按钢的含碳量分类低碳钢：C0.25中碳钢：C 0.25

4、0.60高碳钢：C 0.60.2、按钢的质量分类普通钢：S 0.050，P 0.045优质钢：S 0.035，P 0.035高级优质钢：S 0.025，P 0.025特级优质钢：S 0.015，P 0.025.3、按钢的用途分类碳素构造钢：用于制造汽车零件和工程构件碳素工具钢：用于制造刀具、量具和模具4、按冶炼时脱氧程度的不同分沸腾钢：脱氧程度不完全的钢 镇静钢：脱氧程度完全的钢半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢.三、常用碳素钢1、碳素构造钢碳素构造钢的含碳量在0.060.38之间，杂质元素硫、磷的含量较多，故强度不够高。牌号表示方法：Q + 屈服强度 +质量等级符合 + 脱氧程度符

5、合例：Q235-A*F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢.2、优质碳素构造钢优质碳素构造钢是运用极为广泛的机械制造用钢。杂质元素硫、磷含量较少，经热处置后有较好力学性能，常用于制造较重要的机械零件。牌号表示：用两位数表示，数字表示钢中平均含碳量得万分数。例：45钢表示平均含碳量为45的优质碳素构造钢。.知识链接优质碳素构造钢的分类： 渗碳钢：含碳量在0.150.25，常用于制造渗碳零件。 调质钢：含碳量在0.250.50，经过调质处置来提高其综合性能。 弹簧钢：含碳量在0.550.9，用于制造弹簧等各种弹性元件及耐磨零件。.3、铸造碳钢铸造碳钢是将钢液直接浇注成零件毛坯的碳钢。用于汽车上一

6、些外形复杂，难以锻造或切削加工的两年关键，用铸铁铸造又难以到达较高性能要求时，普通用铸钢铸造。特性：具有较好的强度、塑性和韧性，且具有良好的焊接性能，但铸造性能不如铸铁。牌号表示：ZG + 屈服强度数值 + 抗拉强度数值例：ZG200-400表示屈服强度不小于200MPa，抗拉强度不小于400MPa的铸钢。.小结： 1碳对碳素钢性能的影响 2锰、硅和硫、磷对碳素钢性能的影响 3碳素钢的分类 4常用碳素钢. 谢谢！.第二节 钢的热处置简介 景象：放在水中冷却的一根钢丝硬而脆，很容易折断；放在空气中冷却的一根较软、有较好的塑性，可以卷成圆圈而不断裂。 钢丝的水冷与空冷.教学目的与要求： 1.了解热

7、处置的根本原理。 2.掌握常用热处置的主要工艺过程、作用与运用。 3.了解机械零件常用的外表防护方法。.教学内容： 1.钢的热处置的根本原理。 2.钢的常规热处置的种类，工艺过程，作用及运用。 3.钢的外表热处置的种类，工艺过程，作用及运用。重点： 钢的常用热处置，作用及运用。难点： 钢的热处置的根本原理。.铁碳合金是汽车用材的主体，其用量超越汽车用材总量的2/3。钢铁资料包括碳素钢、合金钢和铸铁。含碳量小于2.11的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.11的铁碳合金称为铸铁。. 热处置是将钢在固态下加热、保温暖冷却，使钢的组织构造发生变化，以获得所需性能的一种工艺方法。 其目的是改善资料的性能，充

8、分发扬资料的潜力，延伸其运用寿命。.分类.一、普通热处置 普通热处置通常是指对工件进展整体的热处置。 常用的有：退火、正火、淬火和回火。.1、退火 退火就是将钢件加热到一定温度，保温一定时间后随炉缓慢冷却的热处置工艺。.退火的目的：主要用来消除铸件、锻件等的内应力，以防止变形和开裂，均匀组织、细化晶粒，以改善钢的力学性能，降低钢的硬度，改善切削加工性能等。.2、正火 正火就是将钢件加热到一定温度，保温一定时间后在空气中冷却的热处置工艺。.正火的目的：主要是细化晶粒、减少内应力，提高钢的强度和韧性，改善钢的切削加工性能。正火与退火根本一样，只是由于冷却速度稍快，使钢的强度与硬度要比退火处置高。1

9、完全退火 2球化退火 3去应力退火 4正火.退火与正火机械零件普通的加工工艺顺序： 作用：消除前一工序所呵斥的某些组织缺陷及内应力，可以改善资料的切削性能，为随后的切削加工及热处置淬火回火做好组织预备。 即对金属进展软化处置。.3、淬火淬火就是将钢件加热到一定温度，保温一定时间后在空气中冷却的热处置工艺。目的：改动金属的组织构造马氏体组织，提高钢的强度和硬度，并在不同的回火温度配合下，能使钢获得不同的力学性能。.錾子淬火+低温回火来提高其强度和硬度淬火的冷却介质常用的有：水、盐和碱水溶液、矿物油等。.4、回火 回火就是将淬火后的钢件加热到一定温度以下，保温一定时间后冷却的热处置工艺。 回火的目

10、的：主要用来减少和消除钢淬火时产生的内应力，防止工件变形和开裂；调整钢的硬度，提高钢件的塑性和韧性，以满足运用要求；稳定组织，以保证工件在运用中外形和尺寸不发生变化。普通来说，几乎一切的淬火零件都需求进展回火处置。.1低温回火能消除钢件因淬火而产生的内应力，并坚持淬火钢的高硬度、高耐磨性，同时提高其韧性。主要用于刀具、工量具、模具以及其他耐磨零件。.中温回火能使钢件获得较高的弹性和强度，并具有一定的韧性。主要用于各种弹性零件，如各类弹簧等。.高温回火能使钢获得良好的综合力学性能。调质：淬火+高温回火调质主要用于各种重要零件的处置，如汽车的半轴、螺栓、齿轮等。.二、外表热处置汽车上许多零件是在交

11、变载荷、冲击载荷及剧烈摩擦条件下任务的，这些零件外表具有高硬度和高耐磨性，而心部又需具有足够的强度和韧性。为了满足运用要求，通常用外表热处置的方法来实现。分类：外表淬火和外表化学热处置汽车变速齿轮 传动齿轮轴 .1、外表淬火 外表淬火仅对工件表层进展淬火的热处置工艺。 原理：经过快速加热，使钢的表层奥氏体化，在热量尚未充分传到零件中心时就立刻予以冷却淬火。 适用：中碳钢、中碳合金钢。 方法：火焰加热外表淬火、感应加热外表淬火.1火焰加热外表淬火利用氧-乙炔火焰对工件外表进展加热，使其外表迅速到达淬火温度，随即喷水冷却。.2感应加热外表淬火利用感应电流经过工件时产生的热效应，使工件外表迅速到达淬火温度，随即快速喷水冷却的过程。电流电流.2、外表化学热处置外表化学处置是经过一定的工艺方法，将一种或几种元素渗入钢件外表，以改动其化学成分和组织构造，从而获得所需性能的热处置工艺。按渗入元素不同，分：渗碳、渗氮和碳氮共渗。.1渗碳渗碳是把工件置于渗碳介质中加热、保温，使活性碳原子产生并渗入工件表层的化学热处置方法。.2渗氮将活性氮原子渗入钢件外表的热处置工艺，也称氮化处置。与渗碳相比，渗氮能使工件外表具有更高的硬度和耐磨性，并能提高工件