碳钢基础知识课件

1、学碳钢，一，交流PPT，黑色金属材料是钢和铸铁元素的总称。 钢以铁元素为主要元素体，碳含量通常在2.11%以下，是含有其他元素体的材料。 铸铁元素是碳含量超过2.11%的铁元素碳合金。 碳含量的2.11%通常是钢和铸铁元素的界限线。 根据化学成分的不同，钢分为非合金钢、低合金钢、合金钢材。 2、学习交流PPT、一、碳钢分类、高档高品质、三、交流PPT、二、碳钢号码表示方法：由表示屈服极限的字母q、屈服点数、质量等级符号、脱氧方法符号四部分组成。 质量等级有a、b、c、d脱氧法： f (沸腾钢)、b (半镇静钢)、z (镇静钢)、TZ (特殊镇静钢)。 通常可以省略z和TZ。 例如，Q235AF

2、，4，交流PPT，1 .普通碳结构钢的碳结构钢的品牌、性能的特征和用途如下表所示，5，交流PPT，2 .优质碳结构钢，6，交流PPT，2 .优质碳结构钢，品牌表示法：钢的平均碳含量万分以二位数表示。 锰含量高(WMn=0.71.2 )钢，在两位数字后面写上“Mn”，例如60Mn钢。 脱氧法与碳结构钢相同。 高级优质钢在品种后面加“a”，特级优质钢在品种后面加“e”。 7、交流PPT，2 .将优质碳结构钢、优质碳结构钢的品牌、性能特点和用途列出(各品牌具体数值可查阅资料，在此对性能、用途类似的总结进行介绍)，8、学习交流PPT，3、碳素工具钢，品牌表示法：“碳”汉语拼音的首字母“t +数字” 这

3、种钢Wc0.651.35一般需要热处理使用，主要制作低速切削刀具、热处理变形低的一般模具、低精度量测仪器等。 表明了碳素工具钢的品牌、性能特点和用途，学习了9、交流PPT、2、碳钢的性能，材料是机械的物质基础。 金属材料的性能是选择材料的主要依据。 金属材料的性能一般分为过程性能和使用性能。 所谓过程性能，是指金属材料在从熔化期到成品的生产过程中，在各种加工条件下表现的性能，所谓使用性能，是指五金制品在使用条件下金属材料表现的性能。 金属材料的使用性能决定了其使用范围。 使用性能有物理性能、化学性能、力学性能。 10、交流PPT，1 .学习物理性能，(1)密度金属的密度是每体积金属的质量，其单

4、位为3。 根据密度的大小，金属材料分为轻金属和重金属。 密度小于4.53的金属被称为铝、钛等轻金属。 学习交流PPT，(2)熔点金属从固体状态变化为液体状态时的温度称为熔点。 熔点一般用摄氏温度()表示。 各种金属有固定熔点。 金属铅的熔点为323，钢的熔点为323。 熔点对熔化期、铸造、焊接、合金的制备等很重要。 熔点低的金属称为低熔点金属，有熔点的金属称为中熔点金属，熔点高的金属称为难熔金属。 学习交流PPT，(3)导热性金属材料传热的能力称为导热性。 一般用热传导率(热传导率)表示金属材料的热传导性能的优劣。 导热率大的金属材料的导热性好。 一般来说，金属材料的热传导性比非金属材料好。

5、金属的热传导性以银最好，铜、铝次之。 导热性好的金属也可以散热，可以用于制作冰箱和空调的散热器那样的散热器零配件。 学习交流PPT，(4)热胀冷缩性金属材料受热体积增大，蒸发制冷时收缩的现象称为热胀冷缩性。 各种金属的热胀冷缩性能不同。 在实际工作中有时不得不考虑热胀冷缩的影响。 例如，有些精密测量工具是使用膨胀系数小的金属材料制造的。铺设线路、架设桥梁、加工金属工件时测量尺寸等，必须考虑热胀冷缩因素。 学习14、交流PPT，(5)导电性金属材料的传导电流的性能称为导电性。但是，各种金属材料的导电性各不相同，其中银最好，铜、铝其次是工业上铜、铝成为导电性的材料。 电导性差的高阻金属材料，如铁元

6、素铬合金、镍铬合金、康铜、锰铜等，被用于电炉丝等的设计零配件和电热元件的制造。 学习15、交流PPT，(6)磁性金属的磁导率的性能称为磁性。 有磁导率的金属材料被吸铁石所吸引。 铁元素、钴等是强磁性材料，锰、铬、铜、亚金属铅是无磁性或顺磁性材料。 但是，在一部分金属中，磁性也不一定，铁元素如上所述既没有磁性也没有顺磁性。 铁磁性材料可用于制造电压互感器、电机的铁元素心和仪表零配件等。无(顺)磁性材料可作为避免磁场干扰作用的零配件使用。 16、交流PPT，2 .学习化学性能，金属材料的化学性能是指金属在化学作用下表现的性能。 1耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质的腐蚀作用的能力

7、称为耐腐蚀性。 常见的钢铁元素锈，是腐蚀现象。 2耐氧化金属材料抵抗酸化作用的能力称为耐氧化性。 金属材料在加热时酸化作用加速，如钢材在锻造、热处理、焊接等加热作业时发生氧化和脱碳，从而引起材料损失和各种缺陷。 因此，加热原材料和材料时，为了避免金属材料氧化，大多在周围形成还原瓦斯气体和屏蔽瓦斯气体。 3化学稳定性化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和耐氧化性的总称。 金属材料在高温下的化学稳定性叫做热安定性。 用于制造高温下工作的零配件的金属材料需要良好的热安定性。 17、交流PPT，3 .力学性能，力学性能也称为机械性能，是指材料在力的作用下显示的性能，主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

8、 (1)强度强度是指金属抵抗永久变形(塑性形变)或破坏的能力。 一般的强度标准是屈服极限(旧称屈服强度、屈服极限)和极限拉伸强度。 测定强度标准的方法是抗拉试验。 学习18、交流PPT、拉伸曲线：拉伸力(f )和拉伸量(l-lo )的关系曲线。 学习交流PPT，外力作用于材料后，在材料内部产生的相互作用力称为内力，其大小和外力相等，方向相反。 每单位面积的内力称为应力，用符号表示。 1 )弹性极限试料完全弹性变形时能承受的最大应力。 式中的Fe试样完全弹性变形时能承受的最大拉伸力，单位n。 Ao试样的原始横截面积、单位mm2、MPa、20、学习交流PPT，2 )屈服极限定义：试样在试验中不增加

9、力而继续伸长时的应力。 式中的Fs试样发生屈服现象时的拉伸力，单位n。 Ao试料的原始截面积、单位mm2条件屈服强度、MPa、MPa、21、学习交流PPT，3 )极限拉伸强度定义：试料在破裂前可承受的最大抗拉应力。 式中的Fb试样破裂前所能承受的最大拉伸力，单位n。 Ao试样的原始截面积、单位mm2屈强比(s/b )工序中使用的材料，除了要求高的极限拉伸强度以外，还要求一定的屈强比(s/b )。 屈强比越小，零配件的可靠性越高，使用中的过载不能立即切断。 但是，屈强比过小时，材料强度的有效利用率降低。 学习MPa、22、交流PPT、2、塑性手指断裂前材料不可逆永久变形的能力。 塑性标准是断裂后

10、的伸长率和断面收缩率。 1 )断裂后拉伸断裂后拉伸率是指试料断裂后的拉伸率与原来的目标间距离的百分比。 23、交流PPT，2、塑性指断前学习材料不可逆永久变形的能力。 塑性标准是断裂后的伸长率和断面收缩率。 2 )切断后收缩率切断后收缩率是指试样切断后，缩颈部截面积的最大减少量和原来截面积的百分比。 24、交流PPT，3、硬度、硬度是材料抵抗局部变形的能力，特别是塑性形变、压痕或划伤的能力是测量材料硬度的标准。目前最常用的硬度测试法有布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度测试法。 学习，25，交流PPT，1 )布氏硬度，kgf/mm2，式中a压痕的球形表面积，mm2压痕直径，mm2压痕的平均

11、直径，mm。kgf/mm2 (测试力f单位用kgf )、(可从资源中心下载抗拉试验网络视频资料演示)、26、交流PPT，1 )布氏硬度、布氏硬度的表示方法： 140hbs101000030hbw57500一般在零件图或工艺文件中填写柱材料所要求的布氏硬度值时，请参考HBS用于测量硬度值小于450的材料HBW用于测量硬度在450650范围内的材料。 布氏硬度主要测定铸铁元素、非铁金属、退火、正火和调质处理钢材的硬度，如半成品和产品材料。 27、学习交流PPT，2 )洛氏硬度，式中，c为常数，如果压头为金刚石圆锥，则为C100； 压头为淬火钢球时，为C130。28、交流PPT，2 )学习洛氏硬度，

12、淬火，以低温回火GCr15钢为例测量HRC值(从资源中心下载)，29、交流PPT，2 )学习洛氏硬度，在洛氏硬度上显示无单位，硬度标度符号，符号前为硬度值，例如60HRC 在洛氏硬度的各尺度之间没有对应关系，不能直接比较硬度值的高低。 洛氏硬度试验操作简单，快速，压痕小。 主要用于热处理后硬度较高的产品零配件和薄工件的测试，在组织和硬度不均匀的材料中，硬度值波动较大，精准性低于布氏硬度值。 学习30、交流PPT，3 )维氏硬度、Kgf/mm2、式中f试验力、N Ao压痕面积、mm2 d压痕对折角线的算术平均数值、mm。淬火、低温回火以T8A钢为例，HV值(从资源中心下载相关网络视频资料)，31

13、，学习交流PPT，3 )维氏硬度、维氏硬度值一般不择单位，在符号HV前写上硬度值。 维氏硬度测试试验力小(常用49.03N )，压痕浅，轮廓清晰，数值准确，试验力选择范围广(49.03980.7N )，因此从软材料到硬材料均可测量硬度，可直接比较维氏硬度值。 维氏硬度经常测定片材、金属镀层及零配件表面硬化层的硬度，但由于试验麻烦，不用于批量生产的通常检查。 学习交流PPT，特别是不能直接比较用各种尺硬度测试测量的硬度值，只有按硬度换算表换算成硬度值，才能比较硬度的高低。33、交流PPT，4 .韧性和疲劳强度，1 )韧性、韧性是指金属破坏前吸收变形能的能力，可以测量金属材料抵抗冲击负荷的能力。 韧性的标准是通过冲击试验测定的。 (注：可从资源中心下载相关网络视频资料)、40Cr钢冲击吸收能力测试、34、学习交流PPT、5 .疲劳强度循环应力：应力大小和方向随时间周期性变化。 零配件是循环应力的作用，总是远远小于该材料的b，甚至小于s强