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中等职业教育机电类专业“十一五”规划教材,中国机械工业教育协会,全国职业培训教学工作指导委员会,机电专业委员会,组编,学习目标,第六章 碳素钢与合金钢,第六章 碳素钢与合金钢,本 章 小 结,第六章 碳素钢与合金钢,复 习 思 考 题,第六章 碳素钢与合金钢,第 章,第 节,（,1,）,一、,1),20,号 黑体,黑色,20,号 黑体,黑色,20,号 黑体,黑色,图,1-1,14,号 黑体,蓝色（,0,，,0,，,255,）,表,1-1,标准,模板,1.,20,号 黑体,蓝色（,0,，,0,，,255,）,黄底（,253,，,231,，,139,）,20,号 黑体,蓝色（,0,，,0,，,255,）,24,号 黑体,红色（,204,，,0,，,0,）,24,号 黑体 黑色,熟悉钢的分类，了解常存元素及合金元素对钢性能的影响，掌握结构钢、工具钢、铸钢的牌号、性能及应用。重点是典型钢的牌号、成分、性能、热处理及应用。难点是合金元素在钢中的作用。,第六章 碳素钢与合金钢,熟悉钢的分类，了解常存元素及合金元素对钢性能的影响，,第一节 钢的分类与牌号,一、钢的分类,1.,按化学成分分类,（,1,）碳素钢,低碳钢,w,C,0.25%,中碳钢,0.25,w,C,0.6,高碳钢,w,C,0.6,（,2,）合金钢,低合金钢,w,Me,5,中合金钢,5,w,Me,10,高合金钢,w,Me,10,2.,按用途分类,（,1,）结构钢,（,2,）工具钢,（,3,）特殊性能钢,第一节 钢的分类与牌号一、钢的分类1.按化学成分分类（1）碳,第一节 钢的分类与牌号,3.,按质量分类,根据钢中有害杂质硫、磷的质量分数大小可分为,w,S,0.050,，,w,P,0.045,（,1,）普通钢,w,S,0.035,，,w,P,0.035,（,2,）优质钢,w,S,0.030,，,w,P,0.030,（,3,）高级优质钢,w,S,0.025,，,w,P,0.025,（,4,）特级优质钢,4.,按冶炼时脱氧程度分类,（,1,）沸腾钢,（,2,）镇静钢,（,3,）半镇静钢,（,4,）特殊镇静钢,第一节 钢的分类与牌号3.按质量分类根据钢中有害杂质硫、磷的,第一节 钢的分类与牌号,二、钢的牌号,1.,碳素结构钢,由屈服点“屈”字汉语拼音字首“,Q”,、屈服点数值、质量等级符号和脱氧符号组成。,2.,优质碳素结构钢,由两位数字表示。,3.,碳素工具钢,由“碳”字汉语拼音字首“,T”,加数字组成。,4.,铸造碳钢,由“铸”、“钢”两字汉语拼音字首“,ZG”,加两组数字组成。,5.,低合金高强度结构钢,与碳素结构钢的牌号表示方法相同。,第一节 钢的分类与牌号二、钢的牌号1.碳素结构钢 由屈,第一节 钢的分类与牌号,6.,合金结构钢,由两位数字、元素符号和数字组成。,7.,滚动轴承钢,用“滚”字汉语拼音字首,G,、元素符号,Cr,和数字表示。,8.,合金工具钢,由一位数字、元素符号和数字组成。,9.,不锈钢、耐热钢和耐磨钢,不锈钢和耐热钢的牌号与合金工具钢基本相同，当碳的平均质量分数,0.08,及,0.03,时，在牌号前分别加“,0”,及“,00”,。,耐磨钢由“铸钢”二字的汉语拼音字首,ZG,、锰的元素符号“,Mn”,、锰的平均质量分数的百分之几加顺序号组成。,第一节 钢的分类与牌号6.合金结构钢由两位数字、元素符号和数,第二节 常存元素对钢性能的影响,一、硫,硫使钢材在热加工过程中沿晶界开裂，称为热脆。硫是钢中有害杂质元素，质量分数小于,0.050,。,二、磷,磷使钢在室温下的塑性和韧性显著降低，称为冷脆。磷是有害杂质元素。,三、硅,硅能溶于铁素体，提高钢的强度、硬度和弹性，有较强脱氧能力，改善钢的质量，是有益杂质元素，质量分数一般不超过,0.5,。,四、锰,锰有良好的脱氧能力，改善钢的质量，是有益杂质元素，质量分数一般小于,0.8,，最高可达,1.2,。,第二节 常存元素对钢性能的影响一、硫 硫使钢材在热加工,第三节 合金元素在钢中的作用,一、形成合金铁素体，提高强度和硬度,降低塑性和韧性,图,6-1,合金元素对铁素体硬度的影响,图,6-2,合金元素对铁素体韧性的影响,第三节 合金元素在钢中的作用一、形成合金铁素体，提高强度和硬,第三节 合金元素在钢中的作用,二、形成合金碳化物，提高硬度和耐磨性,（,1,）合金渗碳体,（,2,）特殊碳化物,稳定性及硬度比渗碳体高，是一般低合金钢中碳化物的主要存在形式。,与渗碳体的晶格完全不同，具有比渗碳体更高的熔点、硬度和耐磨性，并且更稳定，不易分解。,三、细化晶粒,四、提高钢的淬透性,钢中合金碳化物有：,常用的提高淬透性的合金元素有,Mo,、,Mn,、,Cr,、,Ni,、,B,等。,第三节 合金元素在钢中的作用二、形成合金碳化物，提高硬度和耐,第三节 合金元素在钢中的作用,五、提高钢的回火稳定性,图,6-3,合金钢和碳素钢的硬度与回火温度的关系,第三节 合金元素在钢中的作用五、提高钢的回火稳定性图6-3,第四节 结 构 钢,一、工程结构用钢,1.,碳素结构钢,表,6-1,碳素结构钢的牌号、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢一、工程结构用钢1.碳素结构钢表6-1,第四节 结 构 钢,2.,低合金高强度结构钢,表,6-2,常用的低合金高强度结构钢的牌号、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢2.低合金高强度结构钢表6-2 常用的低,第四节 结 构 钢,3.,低合金耐候钢,表,6-3,常用的焊接结构用耐候钢的牌号和力学性能,表,6-4,常用的高耐候性结构钢的牌号和力学性能,第四节 结 构 钢3.低合金耐候钢表6-3 常用的焊接结构,第四节 结 构 钢,4.,低合金专业用钢,表,6-5,常用结构钢中表示用途的符号,第四节 结 构 钢4.低合金专业用钢表6-5 常用结构钢中,第四节 结 构 钢,二、机械零件用钢,1.,优质碳素结构钢,表,6-6,优质碳素结构钢的牌号、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢二、机械零件用钢1.优质碳素结构钢表6-,第四节 结 构 钢,表,6-6,优质碳素结构钢的牌号、力学性能及应用举例（续）,第四节 结 构 钢表6-6 优质碳素结构钢的牌号、力学性能,2.,合金结构钢,第四节 结 构 钢,（,1,）合金渗碳钢,表,6-7,常用的合金渗碳钢的牌号、热处理、力学性能及应用举例,2.合金结构钢第四节 结 构 钢（1）合金渗碳钢表6-7,第四节 结 构 钢,（,2,）合金调质钢,表,6-8,常用的合金调质钢的牌号、热处理、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢（2）合金调质钢表6-8 常用的合金调质,第四节 结 构 钢,（,3,）合金弹簧钢,按弹簧的成形方式及热处理特点可分为,冷成形弹簧,和,热成形弹簧,两种。,表,6-9,常用的合金弹簧钢的牌号、热处理、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢（3）合金弹簧钢按弹簧的成形方式及热处理,第四节 结 构 钢,（,4,）滚动轴承钢,表,6-10,常用滚动轴承钢的牌号、热处理及应用举例,第四节 结 构 钢（4）滚动轴承钢表6-10 常用滚动轴承,第四节 结 构 钢,三、其他结构用钢,表,6-11,常用的易切削结构钢的牌号、力学性能及应用举例,2.,超高强度钢,抗拉强度在,1500MPa,以上的合金结构钢，用于航空、航天工业。,1.,易切削结构钢,第四节 结 构 钢三、其他结构用钢表6-11 常用的易切削,第四节 结 构 钢,3.,铸造碳钢,表,6-12,常用的铸造碳钢的牌号、力学性能及应用举例,第四节 结 构 钢3.铸造碳钢表6-12 常用的铸造碳钢的,第五节 工 具 钢,一、刃具钢,1.,碳素工具钢,表,6-13,碳素工具钢的牌号、化学成分、热处理及应用举例,第五节 工 具 钢一、刃具钢1.碳素工具钢表6-13 碳素,第五节 工 具 钢,2.,低合金刃具钢,表,6-14,常用的低合金刃具钢的牌号、化学成分、热处理及应用举例,第五节 工 具 钢2.低合金刃具钢表6-14 常用的低合金,第五节 工 具 钢,3.,高速工具钢,表,6-15,常用的高速工具钢的牌号、化学成分、热处理及应用举例,第五节 工 具 钢3.高速工具钢表6-15 常用的高速工具,第五节 工 具 钢,3.,高速工具钢,图,6-4 W18Cr4V,的热处理工艺曲线,第五节 工 具 钢3.高速工具钢图6-4 W18Cr4V,第五节 工 具 钢,二、模具钢,1.,冷作模具钢,表,6-16,常用的,Cr12,型合金工具钢的牌号、热处理及应用举例,第五节 工 具 钢二、模具钢1.冷作模具钢表6-16 常用,第五节 工 具 钢,2.,热作模具钢,表,6-17,常用热作模具钢的牌号、热处理及应用举例,第五节 工 具 钢2.热作模具钢表6-17 常用热作模具钢,第五节 工 具 钢,三、量具钢,表,6-18,常见的量具用钢与热处理,第五节 工 具 钢三、量具钢表6-18 常见的量具用钢与热,第六节 特殊性能钢,一、不锈钢,1.,不锈钢的化学成分,碳的质量分数较小，一般铬的质量分数,w,Cr,13,。,2.,热作模具钢,按化学成分分为,铬不锈钢,和,铬镍不锈钢,；按组织可分为,马氏体不锈钢,、,奥氏体不锈钢,和,铁素体不锈钢,。,（,1,）马氏体不锈钢,（,2,）奥氏体不锈钢,较高的强度、硬度和耐磨性，但韧性和耐蚀性较差。,无磁性，其塑性、韧性和耐蚀性均高于马氏体不锈钢，且有较高的化学稳定性、良好的焊接性。,（,3,）铁素体不锈钢,耐蚀性、塑性及焊接性均高于马氏体不锈钢，有较强的抗氧化能力，但强度较低。,第六节 特殊性能钢一、不锈钢1.不锈钢的化学成分 碳的,第六节 特殊性能钢,表,6-19,常用不锈钢的牌号、热处理、力学性能及应用举例,第六节 特殊性能钢表6-19 常用不锈钢的牌号、热处理、力学,第六节 特殊性能钢,表,6-19,常用不锈钢的牌号、热处理、力学性能及应用举例（续）,第六节 特殊性能钢表6-19 常用不锈钢的牌号、热处理、力学,第六节 特殊性能钢,二、耐热钢,1.,奥氏体钢,组织稳定，有较高的高温强度，工作温度可达,600,700,。主要用于制造汽轮机叶片、发动机气阀等。,2.,马氏体钢,用于温度在,450,620,范围内，受力较大的零件。,3.,铁素体钢,高的抗氧化性能，而高温强度较低，多用于制造受力不大的加热炉构件。,铬钢,工作温度在,700,750,范围内，用于制造汽车发动机、内燃机的排气阀等。,铬硅钢,第六节 特殊性能钢二、耐热钢1.奥氏体钢 组织稳定，有,第六节 特殊性能钢,三、耐磨钢,主要用于制造承受巨大压力和冲击载荷作用的零件。,表,6-20,常用耐磨钢的牌号、力学性能、热处理及应用举例,第六节 特殊性能钢三、耐磨钢 主要用于制造承受巨大压力,本章主要介绍了钢的分类和牌号的表示方法，常存元素及合金元素对钢性能的影响，各种钢的化学成分、性能、热处理及应用。在学习过程中，能够正确识别钢号，熟悉典型钢的化学成分、热处理特点、性能及应用，正确理解碳素钢与合金钢的区别。本章与前面内容联系密切，能够运用所学知识，对日常所见的一些零件进行分析，触类旁通，以达到良好的学习效果。,本章主要介绍了钢的分类和牌号的表示方法，常存元素及合,
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