第五章-常用金属材料

1、，第5章一般为金属材料、工业用钢概述结构结构钢工具钢铸铁和有色金属、第1节工业用钢概述、按化学分类、碳钢、合金钢、低碳钢( c 0.25%)、中碳钢(c 0.25%) 按用途、分类、结构用钢、工具钢、工程用钢、普通钢( p0.45%，S0.50%优质钢(S，p均 0.035%) 普通结构用钢表示为碳结构钢和低合金钢碳结构用钢等级： Q 345 C. F沸腾teng钢质量等级345 MPa屈服强度，2，高质量碳结构用钢铁号表示平均碳量的满分。 例如：45钢注意：Mn含量高，应显示Mn元素。例如：50Mn沸腾钢、准真钢和特殊用途钢必须在钢号后特别注明。例如：20锅，3，碳工具钢在钢号前添加“碳”或

2、“t”，表示碳工具钢，后跟表示碳质量分数的1000分之一的数字。范例：T8注意事项：Mn含量高，配线号码后显示Mn元素。例如：T8Mn在高级或高质量碳工具钢(s，p全部为 0.035%)，线号后添加“高”或“a”。例如：T10A钢，4，合金钢碳质量分数合金元素类型和数量质量等级结构钢：两位数(10，000分之一)，工具钢，一位特殊性能钢(1，000分之一)，合金元素的质量分数为1.1每种类型的钢和合金显微分类大写拉丁字母表示不同的钢和合金类型：金属材料的故障分析、故障定义：由于某种原因失去了规定功能，即发生故障。故障类型：过度变形故障破坏表面损坏故障的物理性能下降；失败原因：设计、材料、加工和

3、安装；故障分析方法；故障零件、故障类型变形和破坏磨损；机械分析应力分析；故障分析技术机械性能测试化学分析破坏分析无损检查应力分析工程部件用钢工程部件用钢是广泛用于制造国防、化学、石油、发电站、车辆、造船、桥梁、建筑等各种重要部件的钢之一。工作条件和性能要求，长期静态载荷，特定温度和介质环境降伏强度和抗拉强度高，塑料，韧性好的加工工艺性能化学成分：低碳钢和低合金钢，碳素结构钢，普通碳素钢，普通碳工程零件用钢，产量约为钢总产量的70%到80%普通碳钢易于冶炼，价格低廉，性能也满足基本部件普通工程部件的要求，因此在工程中使用较多。普通碳钢分为Q195、Q235、Q235、Q235、Q235、Q235

4、等5个类别。低合金钢、碳结构钢合金元素(3%)强度提高20%到30%的船舶、车辆、高压容器、油气管道、大型钢结构等多种高强度工程结构，主要用于制造。它广泛用于建筑、石油、化学、铁路、造船、机车车辆、锅容器、农机农具等诸多领域。常用低合金高强度钢的屈服强度分为6个等级：300MPa、350 MPa、400 MPa、450 MPa、500 MPa、550到650 MPa。Q460钢含有Mo，b，标准化组织为b，强度高，用于石化的中温高压容器。压力容器、南京长江大桥、Q345钢铁(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢铁。Q390钢v，Ti，Nb，高强度，中等压力容器。万吨远洋轮、低合金

5、结构钢的发展趋势通过微合金化和合理的轧制工艺实现了控制轧制，以达到更高的强度。在钢中加入少量v、Ti、Nb等微合金元素，以控制轧制时的再结晶过程，从而精细调整钢中的晶粒，达到提高强度和提高塑料固件的最佳效果。通过合金化改变基体组织，提高强度。向钢中添加更多元素(例如Cr、Mn、Mo、Si、b等)，可以在热轧条件下获得贝氏体组织和马氏体组织织物。这个马氏体在冷却过程中会引起自身的回火过程，不需要特别回火。超低碳化。为了确保韧性和焊接性能，碳含量进一步降低，降至PPM水平时，应使用真空熔炼或真空脱气先进冶炼工艺。第三节机械结构钢，调质钢：高质量碳钢和合金结构钢，通称和回火钢，高温回火后使用。a)调

6、质钢的工作条件和性能要求用于具有复杂力的重要结构零件。汽车后桥、连杆、螺栓和各种轴零件。优秀的综合机械性能b)调质钢的组成特性和钢调质钢的碳含量在0.30%到0.50%之间，碳含量在此范围内保证钢的综合性能，碳含量太低会影响钢的强度指标，碳量太高会导致韧性不足。一般碳调质钢的最大碳含量，合金调质钢的碳含量随着合金元素的增加，碳含量趋于最低。耐磨零件，弹簧等，中温回火350至500t包=F针Fe3C粒子，淬火和回火零件，高合金钢，表面： S再，碳调质钢，合金调质钢，子，热处理组织，心： P F，表面： S再，心： S再，一般合金调质钢介绍，低淬灭淬火回火钢、圆锥齿轮、柴油凸轮轴、40Cr、40M

7、nB等。淬灭回火钢的总合金元素约为4%。38 CrSi、35 CrMo等。常用于制造齿轮、轴、连杆等零件。高淬灭性调质钢合金元素的总量为4% 10%。制造航空发动机的涡轮轴、压缩机轴等大截面重载零件。38 Cr Mo Al A、40 Cr Mn Mo、25 Cr2 Ni4 W A等。40Cr钢制造连杆螺栓的热处理工艺曲线、渗碳钢：渗碳处理后使用的钢类型，渗碳钢通常在冲击和磨损条件下工作的某些机械零件(例如汽车、拖拉机的变速齿轮、内燃机的凸轮、活塞销等)需要表面刚度、耐磨性，零件中心需要高韧性和强度以承受冲击一般大小小、力小的使用低碳钢，大小大、力大的使用低碳合金钢。对渗碳钢性能的要求：表硬渗碳

8、钢的碳含量要求：低碳渗碳钢的热处理特性：渗碳淬火低温回火(180 200)，WC 0.25%，WC=0.15表面：M回Fe3C A剩余深部：低碳m回f，碳渗碳钢，合金渗碳钢，分数学习，热，表面：M回Fe3C A残留，异性后芯3360F P组织，合金渗碳钢等级，20 Mn2用于较小力的耐磨性，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。中淬火合金渗碳钢的合金元素总量约为2 5%。20 crmnn、20CrMnTi、20Mn2TiB。中等负载(例如变速器齿轮)使用的耐磨零件。柴油凸轮轴，活塞销(20Cr)，高淬火合金渗碳钢总合金元素5%以上。18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A等。用于大载荷的耐磨零件，例如柴油

9、机曲轴。柴油机曲轴、20 CrMnTi钢制造齿轮的热处理工艺曲线、弹簧钢、弹簧钢工作条件弹簧是各种机械和仪表中的重要部件。通过缓解振动和冲击或依靠柔性存储能量的弹性变形吸收能量的方式工作。性能足以满足屈服点或屈服率高的疲劳强度、韧性、耐热性和耐腐蚀性、耐磨、耐磨、弹簧等、中温回火350到500t回=F销Fe3C粒子、高合金钢、淬火高温回火=淬火回火，弹簧钢成分特性和钢铁，(1)碳钢碳含量一般为0.60.9%，结合金弹簧钢碳含量为0.450.7%。碳含量过高会降低塑料和韧性，也会降低耐久性限制。(2)可添加的合金元素有锰、硅、铬、明矾、钨等。添加硅和锰主要是提高淬透性，同时提高屈强比，硅的作用很

10、明显。硅和锰的缺点是硅在加热时脱碳钢铁表面，或锰容易使钢过热。因此，重要用途的弹簧钢需要添加铬、明矾、钨等。它们不仅使钢材具有更高的淬透性，而且不易脱碳和过热，高温强度和韧性更高。热处理特性：淬火中温回火、碳弹簧钢、合金弹簧钢、化学学习劈裂、热处理组织、WC=0.6 0.9%，WC=0.5 0.7%合金元素： Si、Mn、t重新制造大小小于 8到15mm的小型弹簧。t重新制造尺寸为 20 25mm的弹簧。合金弹簧钢丝等级，65 Mn 60 si 2 Mn 50 Cr v a 50 Cr Mn a 55 si Mn mo v nb，8mm以上的大型弹簧生产的热成型弹簧，通常热连轧钢丝在热状态下成

11、型，然后淬火中温回火。由回火的托梁组成。冷成型弹簧生产工艺特性，生产小于小弹簧8mm的尺寸，常用弹簧钢丝(板材)冷成型，组织冷成型200 300 应力退火。60、75、85、65 Mn。退火组织冷成型淬火中温回火。55Si2Mn、60Si2MnA、50CrVA。汽车板弹簧、大型热卷弹簧、热卷大型弹簧、弹簧钢丝、滚动轴承钢：用于制造滚动轴承的钢。1，滚动轴承钢工作条件下接触区域小，不仅滚动摩擦小，还存在滑动摩擦，可以承受非常高、集中的周期交变载荷，因此经常发生接触疲劳破坏。需要、2、高硬度和耐磨性的性能；高接触疲劳强度；足够的韧性和耐腐蚀性；高纯度；3，化学成分特性：滚动轴轴承钢是碳含量为0.9

12、5%到1.10%，铬含量为0.4%到1.65%的高碳低铬钢。高碳在保证高淬火的同时，形成铬的碳化物强化相。铬主要用于提高钢的淬透性，在淬火或回火后在整个截面上获得比较均匀的组织。铬形成合金渗碳体(FeCr )3C，可以降低加热时过热的灵敏度，得到小奥氏体组织。溶于猎户座的铬可以提高马氏体的回火稳定性。高碳低铬滚动轴承钢正常热处理后，硬度、强度和耐磨性都很高。4，热处理特性：标准化球形退火淬火低温回火，极细回火马氏体细粒碳化物少量残余奥氏体，5，滚动轴承钢等级，G1.5% Si含量WSi1.5% Cr含量WCR 0.9%滚动轴承钢，6，铬轴承钢制造轴承工艺路线，锻造球形退火机械加工淬火冷处理(60 80；1h)稳定低温回火研磨(120 130；5 10h)，第4节工具钢，按化学成分，分类碳素工具钢，合金工具钢高速工具钢，按用途，工具钢，工具钢，工具钢，工具需要一定抗冲击性的机床的振动。连续低速切削时，需要高硬度、耐磨性和适当的弯曲强度，以防止刀刃钝。在连续高速切削中，车削刀具的热稳定性(热硬或红硬)必须很高，因为刀片与工件接触，叶片温度迅速上升