文档介绍：机械工程材料
金属材料
黑色金属
有色金属
非金属材料
复合材料
第一章金属材料基础知识
第一节钢材生产概述
第二节金属材料的力学性能
第三节金属的物理、化学性能及工艺性能
复****思考题
第一节钢材生产概述(第一章)
一、钢与生铁
二、钢的分类
三、钢铁材料的生产过程
四、钢材品种
一、钢与生铁(第一节钢材生产概述)
钢和生铁都是铁碳合金。
固态下可以形变的铁碳合金称为钢(%;
固态下几乎不发生形变的铁碳合金称为生铁(含碳量高于2%)
二、钢的分类(第一节钢材生产概述)
(一)按钢的化学成分分类
按钢的化学成分,钢可分为:
-%的铁碳合金。
-合金钢是加入了某些合金元素的碳素钢
(二)按钢的质量分类
钢的质量是以钢中有害杂质元素——硫、磷含量的多少来衡量的。硫、磷含量多的钢质量劣,少则优。按钢的质量可分为:
≤%,P≤%
≤%.P≤%
≤%,P≤%
(三)按钢的用途分类
。主要用于制造桥梁、船舶、建筑结构的工程构件和制造齿轮、。轴、连杆、弹簧、螺钉、螺母等机器零件。
、量具和模具的钢。
、是用于有耐热、耐蚀、耐磨等特殊性能要求的钢。
其他按钢的冶炼方法、脱氧程度等进行分类
(四)钢材的涂色标志
三、钢铁材料的生产过程(第一节钢材生产概述)
钢铁材料通常经过下列三个阶段获得。先由铁矿石—生铁—生铁—钢—钢锭—钢材,如图1—1所示。
三、钢铁材料的生产过程(第一节钢材生产概述)
(一)生铁冶炼
生铁冶炼是将炼铁原料——铁矿石、燃料——焦炭、熔剂——石灰石等炉料,按一定比例装入高炉进行冶炼。
高炉生铁可分为炼钢用生铁和铸造用生铁
(二)炼钢
、锰、磷、硫等元素含量降低到规定范围。如果炼制合金钢,还需加入所要求的合金元素。获得所需要的合金钢。
%。炼好的钢除小部分浇注成铸钢件外,绝大部分浇注或钢锭,经压力加工制成各种钢材。
镇静钢:质量好,组织致密,气泡少,力学性能好。绝大部分优质钢和合金钢都是镇静钢,需经热处理的受力零件都选用镇静钢。
沸腾钢:成本低,表面质量好,具有良好的塑性、冲压性能和焊接性能,多用于低碳钢轧成薄板使用。不宜用于制造需经热处理的重要零件
半镇静钢:其性能介于镇静钢与沸腾钢之间。
三、钢铁材料的生产过程(第一节钢材生产概述)
炼钢用炉,主要有转炉、平炉和电炉。它们所炼制的铜分别称为转炉钢、平炉钢和电炉钢。
转炉利用鼓入的氧气或空气进行吹炼。主要生产普通碳素结构钢、部分低合金结构钢和优质钢。
平炉炼钢主要用煤气作燃料进行燃烧,使炉料熔化、升温,靠炉气中的氧和加入的铁矿石使铁水中的杂质氧化。主要用于生产优质碳素结构钢。
电炉炼钢利用电能作热源,炉料主要是废钢。电炉炼钢质量最高,主要生产各种优质合金钢,如不锈钢、高速钢、耐热合金钢等。
三、钢铁材料的生产过程(第一节钢材生产概述)
(三)钢的成材
轧制、挤压、拉拔、锻造等都是常用压力加工的几种主要方法,如图1—2所示。
主要通过压力加工
轧制—热轧和冷轧
拉拔—
四、钢材品种(第一节钢材生产概述)
四、钢材品种
(一)钢板
薄板(厚度δ≤4mm)
厚板(厚度δ>4mm)。
成张钢板的规格以厚度×宽度×长度表示;
成卷供应的钢板规格以厚度×宽度表示。
(二)型钢
常用的型钢有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、角钢、槽钢和工字钢等。直径在6~9mm的圆钢常称为线材。各种型钢都有具体的规格,通常以其断面形状的主要尺寸来表示。常用的型钢断面形状及其规格如表1-1所示。