第二章常用工程材料课件.ppt
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1、常用工程材料Part01Part02Part03Contents目录P01铁基金属材料铁基金属材料非铁基金属材料非铁基金属材料P12非金属材料非金属材料P25钢铸铁钢与铸铁对比铝及铝合金铜及铜合金钛及钛合金滑动轴承合金硬质合金高分子材料陶瓷材料复合材料功能材料第第节节1钢2.1 钢按化学成分 非合金钢 低合金钢 合金钢杂质元素:炼钢时难于除尽的杂质。有益元素:硅、锰,有害元素:硫(热脆)、磷(冷脆)、氢(氢脆)。合金元素:为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能,在炼钢时有意加入的元素。非合金钢:种类多、价格低、工艺性能好、力学性能一般。低合金钢:有较高的屈服强度、良好的塑性和韧性,良好的焊
2、接性。合金钢:高强度、高硬度、高耐磨性及特殊的物理和化学性能。主要用于制造各种重要的机器零件和受力工程结构。一、非合金钢(一) 分类按含碳量 低碳钢(0.25%) 中碳钢(0.25%0.6%) 高碳钢(0.6%)按质量 普通钢 优质钢 高级优质钢按用途 碳素结构钢:用于制造金属结构、零件 碳素工具钢:用于制造刃具、量具、模具 (碳含量0.7%,属于高碳钢) (二) 牌号标注碳素结构钢:Q+最低屈服强度值,质量等级符号,脱氧方式;例:Q235A表示屈服强度235MPa,质量等级为A级的镇静钢。Q235常用于制作型钢、钢筋、螺栓、法兰盘、焊接结构件。(二) 牌号标注优质碳素结构钢:两位阿拉伯数字(
3、表示钢的平均碳的质量分数的万分之几)例:08钢表示平均碳的质量分数为0.08%的优质碳素结构钢。 08钢含碳量低,塑性好,主要用于制造冷冲压零件;45钢,经热处理后可获得良好的综合力学性能,主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等;60钢(65Mn),有较高的弹性极限,用于弹性零件、耐磨零件。(二) 牌号标注碳素工具钢 :T+数字(表示碳的质量分数的千分数)(属于高碳钢)例:T8表示平均碳的质量分数为0.8%的碳素工具钢。T7、T8钢,用于制造具有较高韧性的工具,如冲头、凿子等。T9、T10、T11钢,用作要求中等韧性、高硬度的刃具,如钻头、丝锥、锯条等。T12、T13钢,用于要求更高硬度、高耐磨性的
4、锉刀、拉丝模具等。二、低合金钢(一) 分类按质量 普通质量低合金钢 优质低合金钢 特殊质量低合金钢按使用特性 低合金耐候钢 低合金专业用钢 可焊接的低合金高强度结构钢 (二) 牌号标注低合金高强度结构钢:Q+最低屈服强度数值、质量等级例:Q390A表示屈服强度390MPa,质量为A级的低合金高强度结构钢。Q345HP表示焊接气瓶用钢,Q345R表示压力容器用钢,Q390G表示锅炉用钢,Q420Q表示桥梁用钢。(二) 牌号标注焊接结构用耐候钢:Q+最低屈服强度数值+NH+质量等级代号(C、D、E) 应用:桥梁、建筑高耐候性结构钢:Q+最低屈服强度数值+GNH 应用:机车车辆、建筑、塔架三、合金钢
5、(一) 分类 工程结构钢 合金结构钢 合金渗碳钢 机械制造钢 合金调质钢 合金弹簧钢 合金刃具钢 低合金刃具钢 高速钢合金钢 合金工具钢 合金模具钢 冷变形模具 热变形模具 合金量具钢 不锈耐酸钢 特殊性能钢 耐热钢 耐磨钢 滚动轴承钢 (二) 牌号标注(1)合金结构钢:两位数字(碳的质量分数的万分数)+元素符号+数字(合金元素的质量分数);例:60Si2Mn:WC=0.6%,Wsi=2%,WMn1.5%.(2)合金工具钢:碳的质量分数1%时,牌号前以千分之几(一位数)表示;碳的质量分数1%时,不标出碳的质量分数例:9Mn2V:WC=0.9%,WMn=2%,WV1%,WCr1.5%, Ww1.
6、5%, WMn1.5%.(3)滚动轴承钢:G+铬元素符合Cr(以千分之几表示) +其余合金元素+数字(合金元素的百分数); (三) 合金结构钢特点、应用(1)合金渗碳钢:表面有高硬度、高耐磨性,心部有较高强度和韧性。例:20Cr,20CrMnMo。 应用:轴、活塞销、汽车与拖拉机用齿轮。(2)合金调质钢:在中碳钢(30、35、40、45、50钢)基础上加入一种或几种合金元素,有良好的综合力学性能,例:40Cr,40CrMnMo。 应用:制造负荷较大的重要零件,如机床主轴、发动机轴、车轴、连杆及传动齿轮。(3)合金弹簧钢:制造截面积较大、屈服强度要求较高的重要弹簧钢种。例:60Mn。C (三)
7、合金工具钢特点、应用(1)制作刃具和量具:热处理后变形小,具有高硬度和高耐磨性。 应用:丝锥、拉刀、铰刀、圆锯;量规、精密丝杠。 常用牌号:9SiCr、9Cr2、CrWMn、Cr2、9Mn2V(2)耐冲击工具:高硬度和高耐磨性,良好的冲击韧性。 应用:风动工具、金属冷剪刀片、冲孔冲头。 常用牌号:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si(3)高速工具钢:平均碳的质量分数为0.7%1.65%,含有W、Mo、Cr、V、Co等贵重元素,具有高硬度和高耐磨性,较高的热硬性。 应用:中速或高速切削工具。 常 用 牌 号 : W 1 8 C r 4 V 、 W 6 M o 5 C r 4 V 2 、
8、W9Mo3Cr4V、W18Cr4V2Co8 (三) 合金工具钢特点、应用(4)冷作模具:高硬度和高耐磨性,一定的冲击韧性和抗疲劳性。 应用:冷冲模、冷拔模、冷挤压模。常用牌号:Cr12MoV、Cr12、9Mn2V、CrWMn(5)热作模具:高强度、较好的韧性和耐磨性,较好的抗热疲劳性能。应用:锻模、压铸模。常用牌号:5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2W8V、8Cr3 (三) 特殊性能钢特点、应用(1)不锈钢:碳的质量分数最大不超过1.2%的钢,铬的质量分数高,不锈、耐蚀。 应用:10Cr17钢用于制作建筑装饰品、家用电器部件、食品用设备;12Cr18Ni9钢用于制作装饰品、耐腐蚀部件;6
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