5.1 工业用钢概述.ppt
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1、l1.1.您熟悉工业用钢的分类与牌号表示方法吗?您熟悉工业用钢的分类与牌号表示方法吗?l2.2.何谓机械零件的失效?试说明失效类型、原因及失效分析的何谓机械零件的失效?试说明失效类型、原因及失效分析的基本思路是什么?基本思路是什么?l3.3.工程结构用钢的常用类别,典型钢号、工作条件、性能特工程结构用钢的常用类别,典型钢号、工作条件、性能特点、化学成分特点、主要失效形式、热加工工艺特点、使用态点、化学成分特点、主要失效形式、热加工工艺特点、使用态组织、用途举例是什么?组织、用途举例是什么?l4.4.你熟悉常用机械结构用钢的类别,典型牌号,工作条件,你熟悉常用机械结构用钢的类别,典型牌号,工作条
2、件,性能特点,化学成分,主要失效形式,热加工(包括热处理)性能特点,化学成分,主要失效形式,热加工(包括热处理)工艺特点与相应组织,及典型用途吗?工艺特点与相应组织,及典型用途吗?l5.5.常用工具钢、特殊性能钢的类别,典型牌号,工作条件,常用工具钢、特殊性能钢的类别,典型牌号,工作条件,性能与化学成分特点,主要失效类型,热处理工艺特点与相应性能与化学成分特点,主要失效类型,热处理工艺特点与相应组织,典型用途又是什么?组织,典型用途又是什么?,它是本课程学习的第三个重点。在工业用钢中,它是本课程学习的第三个重点。在工业用钢中,按主要用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大类,按主要用途可分为结
3、构钢、工具钢和特殊性能钢三大类,工业用钢的种类繁多,如何识记就成为学习的关键。工业用钢的种类繁多,如何识记就成为学习的关键。合金元素的作用是本合金元素的作用是本章学习的另一关键。章学习的另一关键。例如对于例如对于CrCr元素在机械结构钢中的主要元素在机械结构钢中的主要作用就是提高淬透性,强化基体组织。但在专用滚动轴承钢中,它还有其特殊性,作用就是提高淬透性,强化基体组织。但在专用滚动轴承钢中,它还有其特殊性,即提高耐磨性的作用。即提高耐磨性的作用。()()熟悉常用金属材料(包括工业用钢、铸铁与有色金属熟悉常用金属材料(包括工业用钢、铸铁与有色金属合金)的分类和编号方法合金)的分类和编号方法,要
4、做到从其牌号即可判断其种类、要做到从其牌号即可判断其种类、大致化学成分、主要加工工艺特点及相应组织、主要用途与大致化学成分、主要加工工艺特点及相应组织、主要用途与主要性能特点等;主要性能特点等;()熟练地掌握常用工业用钢(重点是合金钢)的类别()熟练地掌握常用工业用钢(重点是合金钢)的类别(按用途分类)、典型牌号、碳与合金元素的含量及主要作(按用途分类)、典型牌号、碳与合金元素的含量及主要作用、主要性能特点、常用热处理工艺选择、使用态组织以及用、主要性能特点、常用热处理工艺选择、使用态组织以及典型用途等;典型用途等;(3 3)深入理解铸铁的石墨化过程深入理解铸铁的石墨化过程与影响因素,与影响因
5、素,铝合金的强化铝合金的强化途径与方法,以及滑动轴承合金的性能特点与组织要求途径与方法,以及滑动轴承合金的性能特点与组织要求等。等。l5.1.15.1.1 钢的分类钢的分类1.1.钢的分类钢的分类 2.2.从不同角度进行分类从不同角度进行分类 l5.1.25.1.2 钢号表示方法钢号表示方法1.1.钢铁产品牌号表示方法钢铁产品牌号表示方法 2.2.钢铁及合金统一数字代号体系钢铁及合金统一数字代号体系l5.1.3 5.1.3 金属材料的失效分析金属材料的失效分析1.1.有关失效的概念有关失效的概念 2.2.失效分析方法失效分析方法l钢的分类分为两部分:钢的分类分为两部分:可将钢分为非合金钢、低合
6、金钢及合金钢三大类,可将钢分为非合金钢、低合金钢及合金钢三大类,如如所示。所示。如如所示。所示。合金元素规定质量分数界限值合金元素规定质量分数界限值/%合金合金元素元素合金元素规定质量分数界限值合金元素规定质量分数界限值/%非合金钢非合金钢低合金钢低合金钢合金钢合金钢非合金钢非合金钢低合金钢低合金钢合金钢合金钢 0.10-0.10Pb0.40-0.40B 0.00050.0005Se0.10-0.10 0.10 0.10Si0.500.500.90 0.90 0.300.300.50 0.50Te0.10-0.10 0.10-0.10Ti0.050.050.130.13 0.100.100.5
7、0 0.50W0.10-0.10 1.001.001.40 1.40V0.040.040.120.12 0.050.050.10 0.10Zr0.050.050.120.12 0.300.300.50 0.50La系系0.020.020.050.05 0.020.020.06 0.06其它其它0.05-0.05 普通质量的非合金普通质量的非合金钢;钢;优质非合金钢;优质非合金钢;特殊质量的非合金特殊质量的非合金钢。钢。规定最高强度(或硬度)为主要特性(如冷成型钢);规定最高强度(或硬度)为主要特性(如冷成型钢);规定最低强度为主要特性(如压力容器用钢)规定最低强度为主要特性(如压力容器用钢)限
8、制碳含量为主要特性(如调质钢);限制碳含量为主要特性(如调质钢);非合金易切削钢;非合金工具钢;具有特定电磁性能非合金易切削钢;非合金工具钢;具有特定电磁性能的非合金钢(如电工纯铁);其它非合金钢的非合金钢(如电工纯铁);其它非合金钢。普通质量低合金钢;普通质量低合金钢;优质低合金钢;优质低合金钢;特殊质量低合金钢特殊质量低合金钢。可焊接的低合金高强度结构钢;可焊接的低合金高强度结构钢;低合金耐侯钢;低合金钢筋钢;低合金耐侯钢;低合金钢筋钢;铁道用低合金钢;矿用低合金钢;其它低合金钢。铁道用低合金钢;矿用低合金钢;其它低合金钢。优质合金钢;优质合金钢;特殊质量合金钢。特殊质量合金钢。工程结构用
9、合金钢;工程结构用合金钢;机械结构用合金钢;机械结构用合金钢;不锈、耐蚀钢和耐热钢;合金工具钢和高速工具钢;不锈、耐蚀钢和耐热钢;合金工具钢和高速工具钢;轴承钢;特殊物理性能钢;其它合金钢。轴承钢;特殊物理性能钢;其它合金钢。2.2.从不同角度进行分类从不同角度进行分类l 工业用钢在现代国民经济中是应用最为广泛的金属材料,工业用钢在现代国民经济中是应用最为广泛的金属材料,占有极其重要的地位。依据分类标准不同,钢的分类方法又有占有极其重要的地位。依据分类标准不同,钢的分类方法又有多种。多种。其中碳钢按碳含量又可分为低碳钢(其中碳钢按碳含量又可分为低碳钢(w wC C0.25%0.25%)、)、中
10、碳钢(中碳钢(w wC C0.250.60%0.250.60%)、)、高碳钢(高碳钢(w wC C0.60%0.60%););合金钢按合金元素含量也可分合金钢按合金元素含量也可分为低合金钢(为低合金钢(w wMeMe5%5%)、)、中合金钢(中合金钢(w wMeMe5%10%5%10%)、)、高合金钢高合金钢(w wMeMe10%10%)。)。可分为结构钢(包括一般工程结构钢和机器零件结构钢)、工具钢可分为结构钢(包括一般工程结构钢和机器零件结构钢)、工具钢(包括刃具、模具及量具用钢)、特殊性能钢(包括不锈钢、耐热钢及耐(包括刃具、模具及量具用钢)、特殊性能钢(包括不锈钢、耐热钢及耐磨钢)及专
11、业用钢等。磨钢)及专业用钢等。依据钢中有害元素依据钢中有害元素S、P的质量分数可将钢分为普通质量钢、优质钢、的质量分数可将钢分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢,如高级优质钢和特级优质钢,如表表5-3所示。所示。l中国钢号的编号,根据中国钢号的编号,根据GB221-1979GB221-1979规定,由三部分相结合规定,由三部分相结合组成:组成:l化学元素符号,用以表示钢中所含化学元素种类(采用国化学元素符号,用以表示钢中所含化学元素种类(采用国际化学元素符号);际化学元素符号);l汉语拼音字母,用以表示产品的名称、用途、冶炼方法等汉语拼音字母,用以表示产品的名称、用途、冶炼方法等特点
12、,常采用的缩写字母及含义见特点,常采用的缩写字母及含义见表表5-35-3*;l阿拉伯数字,用以表示钢中主要化学元素含量(质量百分阿拉伯数字,用以表示钢中主要化学元素含量(质量百分数)或产品的主要性能参数或代号。数)或产品的主要性能参数或代号。缩写缩写字母字母钢号钢号中位中位 置置代代 表表 含含 义义举举 例例缩写缩写字母字母钢号钢号中位中位 置置代代 表表 含含 义义举举 例例A A、B B、C C、DD、E E尾尾质量等级质量等级Q235BQ235B50C50Cr rVAVAMLML首首铆螺钢铆螺钢ML40ML40BLBL首首标准件用碳钢标准件用碳钢BL3BL3Q Q首首屈服强度屈服强度Q
13、235Q235b b尾尾半镇静钢半镇静钢0808b bq q尾尾桥梁用钢桥梁用钢1616MMn nq qC C首首船用钢船用钢C20C20R R尾尾压力容器用钢压力容器用钢1616MMn nR RDGDG首首电工用硅钢电工用硅钢DG5DG5T T首首碳素工具钢碳素工具钢T10T10DRDR首首电工用热轧硅钢电工用热轧硅钢DR400-50DR400-50U U首首钢轨钢钢轨钢U71MU71Mn nDRDR尾尾低温压力容器钢低温压力容器钢1616MMn nDRDRH H首首焊条用钢焊条用钢H08MH08Mn nSiSiDTDT首首电工纯铁电工纯铁DT4ADT4AH H尾尾保证焊接性结构钢保证焊接性
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