文档介绍：第三章:常用金属材料 Content 1、碳素钢 2、铸铁 3、合金钢 4、有色金属及其合金 Request 1 、掌握各种材料的分类、编号、性能, 2、了解各种材料的用途 1 第一节: carbon steels 碳钢:含碳量为 ~% 的铁碳合金硫---有害的杂质元素( 低熔点( 985 ?C)共晶体( FeS+Fe )),分布在 A晶界上。当钢加热到 1200 ?C 热加工时,这些共晶体已经熔化,于是导致加工件沿晶界开裂而形成所谓的“热脆”现象;降低焊接性。一、杂质元素对钢性能的影响锰--- 有益的杂质元素( 溶于铁素体起固溶强化作用;溶入 Fe 3C 中形成合金渗碳体;同硫生成 MnS ,消除硫在钢中的有害影响。含量一般为 % ?% 。 2 硅---有益元素(溶入 F 使钢的强度、弹性提高。硅的含量一般不超过 % ,并不明显降低钢的塑性和韧性。) 磷---有害元素(少量的磷在钢中全部溶入 F中,起强烈的固溶强化作用,使强度、硬度显著提高,塑、韧性急剧降低, 特别在低温时,使钢的冲击韧性明显下降,这种现象称为“冷脆”。含磷量较高时,使钢的焊接性能变坏氢---有害元素( 氢溶入钢中使钢的塑性、韧性降低, 引起“氢脆”及白点) 氮和氧--- 有害元素( 氮使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低而脆性增大,因而含氮量过高对钢有害。氧使钢的强度和塑性降低,特别是以氧化物夹杂的形式(如 FeO 、 SiO 2) 存在时,会大大降低钢的疲劳强度,增加钢的热脆性) 锰硅—有益元素硫磷氢氧氮—有害元素 3 二、碳钢的分类碳素结构钢: S?% —% P ?% —% 优质碳素结构钢:S ?% P ? % 高级优质碳素结构钢: S ?% P ?% 3、按质量分: 碳素结构钢:机械零件及金属构件碳素工具钢:各种工具 2、按用途分: 低碳钢( C?% ) 中碳钢( C=% —% ) 高碳钢( C?% ) 1、按含碳量分: 4 4、按脱氧程度分: 沸腾钢( F) 镇静钢( Z) 半镇静钢( b) 5 三、碳钢的编号、性质和用途 1、碳素结构钢 carbon structural steels (5类20种) 编号: Q ??—质量等级?脱氧程度用途:金属构件、型钢、垫片、铆钉、普通小零件 2、优质碳素结构钢编号: ??——平均含碳量的万分数较高含锰量钢 Q235 —A?F20、4560 Mn 、65 Mn 较高含锰量: C ?% 时, —% Mn C>% 时, — % Mn 6 低碳钢( 10、15、20、25) 性能:强度、硬度较低,塑性、韧性好,焊接性好用途:金属构件、型钢、钢板、钢管等电厂中用于 500 oC以下受热面管子,如水冷壁中碳钢( 35、40、45、50) 性能:良好的综合机械性能用途:重要机械零件,如轴、齿轮、螺栓高碳钢( 60、65、 65Mn ) 性能:高强度、高弹性用途:弹簧、高强度零件 7 3、碳素工具钢 carbon tool steels 编号: T ?或 T ??用途:各种量具、刃具、磨具含碳量为 ?% 平均含碳量的千分数 T8 、 T10 、 T10A 高级优质钢性能:硬度高、耐磨性好 8 3、碳素铸钢 carbon cast steels 编号: 铸造碳钢: ZG ??工程用铸钢: ZG ??——??铸钢件:将钢水直接铸成零件毛坯后,不再进行锻压加工的钢件铸钢:制造铸钢件的钢平均含碳量的万分数屈服强度抗拉强度( Mpa ) ZG25 ( ZG 230-450 ) 性能:一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性用途: 400-450 oC以下铸件,如汽缸、隔板、蒸汽室、喷嘴室、轴承盖含碳量为 ?% 9 成分: -4%C,Si,S,P,Mn 组织:碳以 Fe 3C及C形式存在性能: 1)强度、塑性、韧性低 2)良好的减振性、减摩性、切削加工性铸造性,低的缺口敏感性第五节:铸铁 cast iron 工业铸铁铸铁:含碳量大于 % 的铁碳合金 10