钢铁材料相关总结

1、钢铁材料（黑色金属）L纯铁（熟铁）L铸铁（生铁）L工业用钢一分类：.命名：.性能和应用：.成型方法：.钢铁生产过程钢铁材料的力学性能和加工性能L力学性能：L加工性能：L钢铁材料性能的定性总结型材成型与冷热加工钢铁材料（黑色金属）L纯铁（熟铁）含碳量小于0.0，4软%、塑性好（可锻），容易变形，强度和硬度较低，用途不广。L铸铁（生铁）主要由组成的合金，平均含碳量%，硬而脆、几乎没有塑性，力学性能较差，只能用铸造的方法成型。分类：（根据碳的存在形式不同分）白口铸铁（白口生铁）：是以游离碳化铁形式存在，断口呈亮白色。特点：硬度高，脆性大，难加工；主要用途：炼钢、做可锻铸铁。灰口铸铁（灰口生铁）：主要

2、以石墨的形式存在，断口呈灰色。分类：（按石墨的存在形状分）1）灰铸铁：石墨大部分为片层状TOC o 1-5 h z命名：“”“力试棒的最小抗拉强度（）”，T优点：铸造性能好、切削性能好、减震性能好、减磨性能好、价格低廉；缺点：塑性差、韧性差、抗拉强度低、焊接性能差。2）球磨铸铁：石墨大部分为球状命名：“”“最低抗拉强度一最低伸长率”，；特点：强度高（和钢差不多）、工艺要求高。3）蠕墨铸铁：石墨大部分为蠕虫状命名：“”“最低抗拉强度”，；特点：兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能。可锻铸铁（玛钢或马铁）：对白口铸铁加热到一后长时间保温并分阶段石墨化，使其内部石墨变成团絮状得来，其实并不能锻造，现已少用。L

3、工业用钢将生铁进一步冶炼降低含碳量（一般在0.042%.1）、1%减少杂质元素或加入一些合金元素得到。在保证有害杂质不超标和采用合适的热处理工艺的情况下，影响钢性能的主要因素是含碳量与合金元素含量。分类：按用途分：结构钢、工具钢、专门用途钢、特殊性能钢；按含碳量的多少分：低碳钢（一）、中碳钢（一6、高碳钢（一）;按有害杂（，）质含量的多少分：普通质量钢、优质钢、高级优质钢；按合金元素含量的多少分：非合金钢、低合金钢、合金钢；按成型方法分：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。命名：按第4种分类方法进行命名有产品牌号和统一数字代号两种命名方式。非合金钢（碳素钢）碳素结构钢：产品牌号：“（屈）”“屈服点值”

4、“质量等级（、，其中最高）”“脱氧程度（沸TOC o 1-5 h z腾钢）、（半镇静钢）、（镇静钢）、（特殊镇静钢）”，3优质碳素结构钢：产品牌号：两位数字表示钢的平均含碳量，以万分之几来计。分普通含锰量的优质碳素结构钢（）和较高含锰量的优质碳素结构钢，4统一数字代号：碳素工具钢：产品牌号：“（碳V”平均碳的质量分数，以千分之几计”“质量等级（）”，TTOC o 1-5 h z铸造碳钢：产品牌号：“（铸钢）”“屈服点抗拉强度”，。统一数字代号：低合金钢产品牌号：“（屈）”“屈服点值”“质量等级（、，其中最高匕。合金钢合金结构钢：产品牌号：“两位碳的质量分数，以万分之几计”“合金元素及其平均质量

5、分数，以百分之几计”，统一数字代号：合金工具钢：产品牌号：不标明含碳质量分数或“一位碳的质量分数（圆整），以千分之几计”+“合金元素及其平均质量分数，以百分之几计”，高速钢一般以“W打头。、o。统一数字代号：特殊性能钢：产品牌号：“一位碳的质量分数（圆整），以千分之几计”+“合金元素及其平均质量分数，以百分之几计”，r性能和应用：按第1种分类方法进行讲述.结构钢：碳素结构钢：特点：低碳或中碳，力学性能一般，加工工艺性好，价格便宜，使用时不用进行热处理。用途：工程结构件和不重要的机械零件。低合金高强度结构钢：特点：较高的强度、较好的韧性、焊接性和耐蚀性，较高的性价比，钢厂热轧后都进行了热处理，故

6、使用时不再进行热处理。用途：桥梁、船舶、车辆、容器、建筑结构。优质碳素结构钢特点：有害杂质少，化学成分准确，力学性能可靠，一般都要进行热处理，以便充分发挥其良好的力学性能。合金结构钢1）合金渗碳钢：低碳，要经渗碳、淬火、低温回火才能使用，表硬心韧，切削性能好，适用做受强烈冲击和摩擦的零件。2）合金调质钢：中碳，要经过调质处理才能使用，还可以进行各种表面热处理，综合力学性能很好。铸钢：铸造性能比铸铁差，但力学性能和焊接性能要比铸铁好，在铸造铁水中加入一些合金元素，可得到不锈铸件、耐热铸钢件等。.工具钢：制造工具、模具、量具和刃具等。碳素工具钢：高碳优质钢，红硬性不好，做低速、手动工具，模具等；合

7、金工具钢：做量具刃具，比如丝锥、铰刀，和模具等；高速工具钢：又称风钢、锋钢、白钢、高速钢，红硬性好，用来制造各种中速切削刀具。.专门用途钢：滚动轴承钢、弹簧钢、锅炉钢、桥梁钢等。.特殊性能钢：不锈钢、磁钢、无磁钢、耐热钢、易切钢等。成型方法：按第5种分类方法进行讲述可由铸造、锻造、热轧和冷拔成型。热轧和冷拔钢材有各种截面形状的型材、棒材、板材、管材和线材等。综合性能最好的是锻钢，它的毛坯一般是热轧钢材，有很好的塑韧性，同时具备较高的强度；铸钢的成本较低，但是性能不及锻钢，使用时需注意气孔和裂纹等缺陷，适用于外形较复杂的零件；热轧钢的组织致密，但使用时应注意其纤维方向（即轧制方向）；冷拉钢一般用

8、于钢丝等细长件的制造，沿轴向的力学性能较好。钢铁生产过程钢铁材料的力学性能和加工性能人力学性能强度：抵抗塑性变形和断裂的能力，常用强度的判据为有明显屈服材料（即塑性韧性好的材料）的弹性极限。、抗拉强度。和屈服点。以及无明显屈服材料（即塑性韧性不好的材料）的。相加朝做的耿拉伸力口产生N则的转力相加朝做的耿拉伸力口产生N则的转力F二赵部版腌城兑碎力FuFri.年铁，福懒院史即时!糖崎鼻楙I再迎仲由哪忧&书等有用品屈量观数时柑储材料的校仲M统R2.塑性：是指金属材料断裂前发生不可逆永久变形的能力，塑性好的材料便于进行压力加工，塑性好坏的主要判据是断后伸长率6和断面收缩率9，这两个参数的数值越大，金属

9、材料的塑性越好。.硬度：是指金属材料抵抗局部变形，特别是局部塑性变形、压痕或划痕的能力，硬度指标有布氏硬度或、洛氏硬度、维氏硬度V里氏硬度和肖氏硬度等。由于各种硬度的测试条件不同，所以它们的数值不能直接换算，但它们之间仍有一定的对应关系，需要时可查手册。.韧性：是指金属材料在断裂前吸收变形能量的能力，主要反映金属抵抗冲击力而不断裂的能力，判据是冲击吸收功和冲击韧度（单位截面上的冲击吸收功）a。疲劳强度：是指金属材料抵抗循环应力和交变应力的能力，判据为交变应力值（疲劳强度）。和应力循环次数（应力循环基数）。-I-加工性能：焊接性能：焊接性能好的材料，对焊接条件和工艺要求不高，便于施焊，焊后缺陷小

10、，焊接接头的力学性能好，比如低碳钢（）。切削性能：切削性能好的材料在切削加工时，切屑容易折断且刀刃不易磨损，切后表面质量好，比如中碳钢。压力加工性能：压力加工性能好的材料对（冷热）锻造和冲压等压力加工的工艺要求不高，加工后不易出现裂纹、褶皱等缺陷，这类材料一般塑性较好，比如低碳钢（）、铝和铜等。铸造性能：铸造性能好的材料，其液态时的流动性好，冷凝时的收缩性小，凝固后的偏析小，比如灰铸铁等,铸造性能比较，灰铸铁球墨铸铁铸钢。5.热处理性能：是指是否易于通过加热、保温和冷却等过程来提高其性能的能力。退火：炉冷，多用来去除铸件、锻件和焊接件的内应力，降低硬度以易于切削，细化晶粒、改善内部组织，增加零

11、件的韧性。正火：空冷，多用来处理低碳钢、中碳钢和表面渗碳零件，作用和退火基本一样，但作用比退火弱。淬火：油冷、水冷和盐水冷等，用来提高钢的硬度、强度和疲劳强度等，但会使工件变脆，内部产生内应力，所以淬火后一般都要回火。回火：淬火后低温回火、中温回火和高温回火。调质：淬火后高温回火，重要零件一般都要调质。表面淬火：高频、中频和火焰等表面淬火化学热处理：渗碳（低碳和中碳钢提高表面硬度、强度和耐磨性、耐蚀性的热处理方法）、渗氮（比渗碳效果更好）、碳氮共渗（氰化处理）等。时效：自然时效（15年）、人工长时间低温回火时效（520小时）和人工振动时效等。热处理的目的：.改善金属材料的力学性能.改善金属材料

12、的切削性能.去除应力等热处理的实质是改变金属基体组织，即、的组成比例和它们之间的结合形式，它不能改变金属中游离碳的存在形态，钢中的存在形式是、化合物，即渗碳体，而铸铁中的存在形式是游离的碳，即石墨，石墨存在的形态不同，就形成了我们所说的不同的灰铁，并且石墨的存在形态对灰铁的力学性能起着决定性的作用，其中灰铸铁中的石墨是片层状的，它把金属基体割裂开来，所以热处理不能根本性地改变灰铸铁的力学性能，这也就是为什么灰铸铁只用时效处理，或者叫去应力退火，和表面淬火这样的热处理。而球墨铸铁中的石墨是以圆球状存在的，最大程度地消弱了石墨对金属基体的破坏作用，所以热处理对球墨铸铁的作用比较明显，也就是说球墨铸

13、铁的热处理性能比较好，用于钢的热处理一般均可以用于球墨铸铁来得到相应的处理效果。L钢铁材料性能的定性总结：在钢中以的形式存在，而在铸铁中（除白口铸铁）是以石墨的形式存在的（以什么形式存在决定于冷却温度和化学成分），所以说铸铁和钢的性能差异，不仅是碳含量的差异造成的，更重要的是的存在形式造成的。硬而脆，石墨酥而软。所以高碳钢硬度大、耐磨性好，但韧性和塑性不好；铸铁虽力学性能差，但有耐磨性好、减振性好、缺口敏感性差等特点。对于铸铁来说，因为石墨有润滑作用，所以铸铁的流动性好，铸造性能好，切削性能好，但又因为石墨的酥而软，致使铸铁不能锻造，并且焊接性能很差。对于钢来说，由于的硬而脆，可以分析得到含碳

14、量越高的钢，锻造性能（塑性不好）、焊接性能（易有缺陷）、切削性能越差（切屑崩裂），但含碳量太少，切削时材料粘刀或不易断屑，切削性能也不好。在钢铁材料中应用最广的是碳钢。这是因为碳钢冶炼简便，价格低廉，在一般情况下能满足使用要求。但碳钢在某些性能上不能满足使用要求，比如：1碳钢的强度较低，特别是制造结构紧凑的机件，不能承受高载荷；2碳钢的淬透性差，虽然可以通过热处理提高碳钢的机械性能，但是对于截面较大的零件，中心淬不透，零件的整个截面就不能得到均匀一致的机械性能。3.碳钢满足不了某些零件的特殊性能要求。比如：高温下工作的发动机排气阀，要求具有较高的热强性；挖掘机的斗齿和坦克的履带要求有较高的耐磨

15、性及韧性；切削用的刀具要求有较高的红硬性；上述性能要求，碳钢就不能很好的胜任，必须采用合金钢。虽然铸铁的抗拉强度、塑性及韧性不如钢，无法进行锻压，但它具有优良的铸造性能、减磨性及切削加工性能等，并且熔炼简单、成本低，所以其实铸铁在工业界用量要比钢大，特别是近年来由于稀土镁球墨铸铁的发展，很多钢件也可以用球墨铸铁代替，这不仅可以节省大量钢材，还可以减少切削加工量，所以成本降低明显。型材成型与冷热加工热轧无缝钢管工艺过程：圆管坯一加热一穿孔一三辊斜轧、连轧或挤压一脱管一定径（或减径）一冷却一坯管一矫直一水压试验（探伤）一标记一入库。冷拔无缝钢管工艺过程：圆管坯一加热一穿孔一打头一退火一酸洗一涂油（

16、镀铜）一多道次冷拔（冷轧）一坯管一热处理一矫直一水压试验（探伤）一标记一入库。把钢材加热后控制在再结晶温度以上进行轧制加工的工艺称为热轧。而在再结晶温度以下，包括常温下进行扎制加工的工艺称为冷轧。钢材热轧具有良好的塑性，容易成型，成型后钢材没有内应力，便于下面工序加工。如建筑用的钢筋，用来进行冲压的钢板，要进行机械加工和热处理的钢材都是热轧钢材。钢材冷轧会出现冷加工硬化现象。由于冷轧钢材具有较好的机械性能，很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。如冷扎钢筋、冷轧钢丝、冷轧钢板等。冷加工和热加工的定义：生产上，金属的塑性变形可以在再结晶温度以下或以上进行，前者称为金属的冷加工，后者称为金属的热加工。很显然，金属的冷热加工不仅仅是以加热温度的高低来区分的。例如，钨的再结晶温度约为120C在对钨进行加工也属于冷加工；锡的再结晶温度约为7,室温对锡进行加工也属于热加工。从加工过程中的组织和性能变化的情况来看，冷加工过程中只有加工硬化而无再结晶过程，所以随着变形程度的增加，加工会越来越困难。而在热加工过程中，由变形引起的加工硬化能被随之发生的再结晶所逐渐消除，因而金属材料通常能保持较低的变形抗力和良好的变