JZ0101KJ03常用的金属材料

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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,本作品采用,知识共享署名,-,非商业性使用,2.5,中国大陆许可协议,进行许可。,专业交流,模板超市,设计服务,本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可(简称“,CCPL”,或“许可”)条款为前提的。本作品受著作权法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。,如您行使本许可授予的使用本作品的权利,就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的前提下,许可人授予您本许可所包括的权利。,查看全部,NordriDesign,中国专业,PowerPoint,媒体设计与开发,复习,精细化学品的概念?,精细化工设备分类?,精细化工所用设备材料的性能要求有哪些?,第二章,精细化工设备材料 选用与防护,第二节,常用的金属材料,金属材料,由金属或以金属元素为主形成的,具有金属特性的物质。,复合材料,由两种或两种以上不同性质或不同组织的材料组合形成的材料。,非金属材料,除金属材料和复合材料外的材料。,金属材料,黑色金属,有色金属,铁及其合金如纯铁、碳钢、铸铁、合金钢,其他的金属如铝、铜、镁、铅、锌等,一、碳钢,1.,定义,含碳量小于,2.11%,并含有少量的锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金。,碳钢中的杂质元素,元素名称,类型,作用,硅和锰,有益,作为除氧剂加入,可以改善钢的品质,提高强度硬度。,硫,有害,分布在晶界上,引起钢得热脆。,磷,有害,溶于铁素体,引起钢的冷脆。,氧,有害,形成少量氧化物夹杂在钢中,引起强度下降;钢凝固前生成,CO,,影响钢内部组织。,2.,化学性能,:在大气和水中易生锈,在很多介质中的耐腐蚀性也不好,但它,对诸多环境,(如碱性溶液、各类气体、液态金属、有机液体等)的,耐腐蚀性良好。,(金属钝化),3.,力学性能:随牌号不同而不同。,4.,分类,1.,中性溶液中氧含量增高,腐蚀性增强,达到钝化时,腐蚀性降低;,2.,还原性酸中腐蚀强,氧化性酸和碱中,腐蚀弱;,3.,酸碱中,腐蚀均匀,中性液体中局部腐蚀,按化学成分,低碳钢,中碳钢,高碳钢,按化学成分,低碳钢,中碳钢,高碳钢,按化学成分,普通钢,优质钢,高级优质钢,按质量分,5.,牌号,(1),普通碳素结构钢,Q 235 A F,Q,表示屈服极限的意思,读,“,屈”,屈服极限为,235MPa,质量等级符号,脱氧方法,,F,表示沸腾,(2),优质碳素结构钢,钢的序号用两位数字表示,数字的意义为含碳量的万分数,如,45,号钢表示含碳量为,0.45%,。,低碳钢 小于,0.25,中碳钢,0.25%,0.6%,高碳钢 大于,0.6%,(3),碳素工具钢,含碳量在,0.7%,1.3%,的优质碳素钢称为碳素工具钢。其牌号用“,T”,及后面的一位或两位数字表示,数字为含碳量的千分数。,T 8 A,T,表示碳素工具钢,读“碳”,含碳量,0.8%,A,表示高级优质钢,6.,应用,二、铸铁,1.,定义,铸铁是含碳量大于,2.11的铁碳合金,。以铁、碳、硅为主要元素,,此外还含有,锰(Mn)、硫(S)、磷(P)等元素。,力学性能低。,耐磨性能好。,减,振性能好,。,铸造性能好。,切削性能好。,2.,性能特点,4.,分类,灰口铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁,特殊性能铸铁,3.,化学性能,在一些介质中具有相当好的耐腐蚀性。,石墨片的三维形貌,石墨片的三维形貌,(,1,)灰口铸,铁,灰口铸铁中石,墨呈片状,分布。,其,产量约占铸铁总产量的,80%,以上。,1,)组,织,石墨片的三维形貌,石墨片的三维形貌,铁素体灰铸铁,2)性能,力学性能中抗拉强度、塑性、韧性均远不如钢,而抗压强度和硬度并没有明显降低。,切削性能良好。,良好的铸造性能、耐磨性能、消音减震性能以及较低的缺口敏感性等优异性能。,3,)用,途,制,造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体,、泵,体、缸体。,大型船用柴油机汽缸体,(HT-300),重型机床床身,(HT-250),铁素体球墨铸铁,珠光体球墨铸铁,(,2,),球墨铸铁,石,墨呈球形,的铸,铁。,1,)组织,(,2,),球墨铸铁,石,墨呈球形,的铸,铁。,1,)组织,2)性能:,抗拉强度,、,塑性和韧性都优于灰口铸铁和可锻铸铁,甚至与中碳钢相近,而且具有灰口铸铁良好的性能。,3,)用,途,承,受震动、载荷大的零件,如曲轴、传动齿轮等。,铸铁曲轴,可锻铸铁的显微组织,珠光体可锻铸铁,可锻铸铁的石墨化退火,(,3,),可锻铸铁,石墨呈团絮状的铸铁,。,1,)组织:,珠光体可锻铸铁,可锻铸铁的石墨化退火,可锻铸铁的石墨化退火,2,)性能,比灰铸铁有较高的强度,特别是塑性和韧性。,3,)用途,用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件,如管接头、低压阀门等。,可锻铸铁管件,(,4,)特殊性能铸铁,向铸铁(灰口铸铁和球墨铸铁等)中加入一定量的合金元素,获得特殊性能铸铁。,例如耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁。,1.,概述,合金钢:,在碳钢中有目的地加入一种或多种合金元素,形成合金钢。,机械中大量使用合金的原因:,改善性能,三、合金钢,(,1,)合金钢的分类,按合金元素含量可分为,:,低合金钢、中合金钢、高合金钢,10%,按用途可分为,:,合金结构钢,合金工具钢,特殊性能钢,(,2,)合金钢的牌号,C,含量,+,合金元素种类与含量,+,质量级别,结构钢,如,20Cr2Ni4A,表示,0.2%C,2%Cr,4%Ni,A,为高级优质钢,C%,:用万分数表示,;,M%,:用百分数表示;,2.,特殊性能钢,(,1,)不锈耐酸钢,在大气和一般腐蚀介质中具有很高耐蚀性的钢称为不锈钢。,在某些化学腐蚀性介质中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。,用途及性能要求,用途:能在各种腐蚀介质中工作并具有较高的腐蚀抗力的零,件或结构。,性能要求:耐蚀性,+,其它用途要求,常用不锈钢种类,按正火状态的组织可分为:,1),马氏体,(,M,),不锈钢:,1 Cr13,2 Cr13,3 Cr13,4 Cr13,2),铁素体,(,F,),不锈钢,:Cr17;Cr25;Cr28,3),奥氏体,(,A,),不锈钢,:1 Crl8 Ni9 Ti,0 Crl8 Ni9 Ti,4),双相(,A-F,),不锈钢,:1Cr21Ni5Ti,(,2,)耐热钢,耐热钢是指在高温下具有良好耐热性的钢。,分类,抗氧化钢:,高温下有较好的抗氧化性,而强度要求不高的钢。,热强钢:,高温下有良好抗氧化能力又有较高强度的钢。,3.,耐磨钢,在高的冲击负荷作用下发生加工硬化而具有高耐磨性能,的高锰钢。,四、有色金属及其合金,1.,铝及铝合金,特性:密度低,比强度高,优良的物理、化学性能,加工性能好,(,1,)纯铝,1,)物理性能 熔点,660,,密度,2.7g/cm,3,具有良好的导电性(相当于铜的,60%,)和导热性。,2,)力学性能 强度硬度低、塑性较高、不易作受力的结构材料。,3,)化学性能 空气和氧化性酸中耐蚀性强,4,)分类,按纯度分类:,高纯铝:,99.93%99.99%,工业高纯铝:,98.85%99.9,工业纯铝:,98.0%99.0%,(,2,)铝合金,通过加入硅、铜、镁、锌、锰等合金元素,从而得到高强度的铝合金。,1,)铝合金的分类,按成分及制造工艺:形变铝合金、铸造铝合金,形变铝合金,形变铝合金包括,防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻造铝合金,等。,特点:抗蚀性好,、焊接性、塑性好,,易加工成型。,具有良好的光制性能和低温性能。,铸造铝合金,铸造铝合金是指直接用来浇注各种形状机械零件的铝合金。其合金元素含量一般高于形变铝合金。,特点:合金流动性好,,塑性差,经变质处理和热处理后可提高力学性能。,分类:铝,-,硅系合金(又称硅铝明)、铝,-,铜系合金、铝,-,锌系合金、铝,-,镁系合金等。,2.,铜及铜合金,特性:,优异的物理、化学性能、良好的加工性能,特殊力学性能:减摩、耐磨,高的弹性极限,疲劳极限、色泽美观,性能,优异,(,1,)纯铜,纯铜又称,紫铜,,熔点,1083,,密度,8.9g/cm,3,,呈面心立方晶格。,制作电导体及配制合金;,强度低,,不宜用作结构材料,(,2,)铜合金,铜合金分为黄铜、白铜和青铜三类。,1,)黄铜,以锌为主加合金元素的铜基合金称为黄铜。,当黄铜中还含有除锌以外的其它合金元素(,Pb,、,Sn,、,Mn,等)时属于复杂黄铜。,牌号:,普通黄铜:,H80,(,Cu,的平均质量分数),具良好的变形加工能力、铸造性和耐蚀性,复杂黄铜:,H+,主加元素,+Cu,质量分数,+,辅加元素质量分数 如,HPb60-1,,更高强度、抗蚀性和良好的铸造性能。,2,)白铜,以镍为主要合金元素的铜基合金称为白铜。,再加入其它合金元素(如,Zn,、,Mn,、,Fe,等)时称为复杂白铜。,牌号:,B+Ni,的名义质量分数,如,B19,特点:具有很高的耐蚀性,优良的冷、热加工性。,应用:广泛用于制造精密仪器、仪表、化工机械及医疗器械中的关键零件。,3,)青铜,除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜。,分类:锡青铜、铝青铜、铍青铜等。,牌号:,Q+,主加元素符号,+,主加元素质量分数,+,其它元素质量分数,如,QSn4-3,。,应用:,a,)高级精密弹性零件及特殊要求的耐磨零件。,b,)高速、高温、高压零件。,c,)防爆合金,如炼油厂常用的防爆工具。,3.,钛及钛合金,(,1,)纯钛,密度低(,4.5g/cm,3,),熔点高,(1660),,线膨胀系数小,导热性差,,塑性好,强度低,易加工成形。优良的耐蚀性、抗氧化能力。,(,2,)钛合金,型钛合金,(TA,,合金元素溶入,-Ti,中,),;,型钛合金,(TB,,合金元素溶入,-Ti,中,),;,+,型钛合金,(TC),小结,碳钢的性能、用途,铸铁的性能、分类、用途,作业,P34,,,2,
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