金屬材料基本知識部分-資料下載頁

　　

【正文】 鋼的分類 （ 1）碳素鋼分如下三類： ● 優質碳素結構鋼： 普通含錳量鋼： ～ ％ Mn。 較高含錳量鋼： ～ ％ Mn。 舉例： 45： ％ C左右、 ～ ％ Mn左右。 45Mn： ％ C左右、 ～ ％ Mn左右。 常用于齒輪、主軸、連桿 → 45。 彈簧、板簧、發條 → 6 65Mn。 8） 鋼的分類 （ 1）碳素鋼分如下三類： ● 碳素工具鋼： 優質碳素工具鋼： T＋數字。 高級優質碳素工具鋼： T＋數字＋ A。 舉例： T T T ???.T14 。 含義： ％、 ％、 ％ ??. ％ 。 T7A、 T8A、 T9A、 ???.T14A 。 主要用于剪刀、斧頭、鋸子、銼刀等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 碳鋼在 200℃ 時，機械性能劇烈下降，而合金鋼在 650℃ 時，其機械性能才略為下降。 按質量分： 優質鋼、高級優質鋼（ A）、特級優質鋼（ E）。 ● 合金結構鋼 起首兩位數字表示平均含碳量的萬分之幾，其后的符號表示所含的主要元素；若元素含量 ％，不標數，元素含量 ≥ ％，其后的數表示其百分含量。最后標“ A” 則稱為高級優質合金結構鋼（滾動軸承鋼除外）。 例： 12CrNi3： ％ C、 Cr％、 3％ Ni 20CrMnTi： ％ C、 Cr、 Mn、 Ti％ 15Cr、 20Mn2B、 55Si2MnA 等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 ● 合金工具鋼 當含碳量 ≥ ％時，不標含碳量數當含碳量％時，起首數表示含碳量的千分之幾。合金元素同上。 例： 9Mn2V： ％ C、 2％ Mn、 V％ CrWMn： C≥ ％、 Cr、 W、 Mn％。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr 等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 ● 特殊性能鋼 起首數表示含碳量的千分之幾。 若起首為“ 0” ，則表示含碳量 ％； 若起首數為“ 00” ，則表示含碳量為 ≤ ％，合金元素同上。 例： 9Cr18： ％ C、 18％ Cr。 1Cr18Ni9Ti： ％ C、 18％ Cr、 9％ Ni、 Ti％。 0Cr17Mn13Mo2V： C％、 17％ Cr、 13％ Mn、 2％ Mo、N％。 0Cr18Ni9Ti、 1Cr1 1Cr2 0Cr17Ti 等。 思考題與習題 (答題并自學參考答案 ) 什么是碳鋼 ? 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? 3 、 碳鋼是怎樣分類的 ? 4 、 硬度的定義 ？ 5 、 布氏硬度、洛氏硬度的應用范圍與優缺點 ？ 1. 什么是碳鋼 ? 通常將含碳量在 0． 02％一 2． 11％鐵碳合金稱為碳鋼，又稱碳素鋼。 實際使用的碳鋼其含碳量一般不超過 1． 40％，鋼中的碳對鋼的性能起著決定性的影響。 碳鋼的優點是冶煉和加工簡便，有一定的機械性能和良好的工藝性能，價格低廉，故在工業上使用極為廣泛。 供自學 參考答案 供自學 參考答案 2. 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? 在碳鋼中除鐵和碳這兩種元素外，還含有少量硫、磷、錳、硅等雜質元素。 ● 碳的影響 碳的含量對碳鋼 (退火鋼 )力學性能的影響： 含碳量低的純鐵，是由單相鐵素體組成的，鐵素體在 200C以下時溶碳能力很低，故塑性好，而強度和硬度很低。亞共析鋼的組織是由不同數量的鐵素體和珠光體組成的。隨著含碳量的增加，組織中的珠光體的數量相應地增加，鋼的強度、硬度直線上升，而塑性指標相應地降低。共析鋼是片狀的珠光體組成，故其具有較高的強度和硬度，但塑性較低。過共析鋼的組織是由珠光體與二次滲碳體 (Fe3C1)組成。含碳量增加使脆性的二次滲碳體數量逐漸增加并成網狀分布，從而使鋼的脆性能增加。因此，當鋼中含碳量超過 0． 9％時，鋼的強度隨含碳量的增加而下降。 為了保證工業上使用的鐵碳合金具有一定的強度和適當的塑性及韌性，合金中滲碳體的數量不應過多。對于碳素鋼 (包括普通低，中合金鋼 )其含碳量一般都不超過 1． 3％。 另外，含碳量高低對工藝性能 (切削性能、焊接性能、可鍛性及可鑄性等 )有一定影響。含碳量低可焊性好。所以火力發電廠鍋爐管道都是用低碳 (或低碳低合金 )鋼。 供自學 參考答案 2. 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? ● 磷的影響 磷也是冶煉時由礦石遺留下來的。通常磷都能溶入鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，即使少量的磷，都能使鋼的強度與硬度顯著提高，但使鋼的塑性與韌性大大降低，特別是使鋼的脆性轉化溫度升高，提高了鋼的冷脆性。一般認為鋼中磷也是有害元素，要盡量除去。磷在鋼中的含量也是評定鋼材質量的指標之一。 ● 錳的影響 錳是在煉鋼時作為脫氧除硫的元素加入鋼中的。錳有較好的脫氧能力，能清除鋼中的 FeO，降低鋼的脆性。同時錳能取代 FeS中的鐵而與硫形成 MnS，MnS的熔點較高 (1620℃) ，可消除硫在鋼中產生的熱脆性。錳能溶于鐵素體中，又能溶人滲碳體中，使鋼的強度與硬度得到提高。因此錳是有益元素，通常錳在鋼中的含量為 0． 25％～ 0． 80％。 ● 硅的影響 硅也是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。在鋼中硅大多溶入鐵素體中，使鐵素體的強度與硬度提高，因此硅也是有益元素。通常硅在鋼中的含量是0． 10％ 0． 40％。少數僅用錳鐵脫氧的碳鋼中只含硅 0． 030％～ 0． 070％，在此情況下，硅對鋼性能的影響并不顯著。 以上硫、磷、錳、硅四種元素，都是在冶煉過程中帶入鋼中的，含量不多，故稱為常存雜質元素。 供自學 參考答案 3. 碳鋼是怎樣分類的 ? 碳鋼的分類方法很多，通常用下列方法分類。 (1)按鋼中的含碳量分類 ● 低碳鋼：含碳量 ≤ 0． 25％的鋼； ● 中碳鋼：含碳量在 0． 25％～ 0． 60％的鋼； ● 高碳鋼：含碳量 0． 60％的鋼。 (2)按鋼的用途分類 ● 碳素結構鋼：用于制造各種工程結構件的機械零件的碳素鋼，這類鋼大多數屬于低碳或中碳鋼，也有高碳鋼作為結構件如彈簧類結構件等。 ● 碳素工具鋼：用于制造各種刀具、模具與量具的碳素鋼，含碳量大多在 0． 70％以上。 4 、 硬度的定義 ？ （見課件） 5 、 布氏硬度、洛氏硬度的應用范圍與優缺點 ？ （見課件）