第六章-钢铁分析课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第六章-钢铁分析课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六 钢铁 分析 课件
- 资源描述:
-
1、2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年1第六章第六章 钢铁分析钢铁分析6.1 概述概述 6.2 碳的测定碳的测定 6.3 硫的测定硫的测定 6.4 磷的测定磷的测定 6.5 锰的测定锰的测定6.6 硅的测定硅的测定 6.7 其它测定法介绍其它测定法介绍 2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年26.1 概述概述 了解钢的生产过程,从而进一步理解五大元了解钢的生产过程,从而进一步理解五大元素在钢中的作用,证明测定的意义素在钢中的作用,证明测定的意义 。钢铁是铁和碳的合金,其化学成分中大多数钢铁是铁和碳的合金,其化学成分中大多数元素元素 是铁,还含有碳、硅、锰
2、、磷、硫等元素。是铁,还含有碳、硅、锰、磷、硫等元素。1钢铁的分类钢铁的分类 常见钢铁材料:常见钢铁材料:1 生铁生铁:铁矿石、焦炭、石灰石高温煅烧:铁矿石、焦炭、石灰石高温煅烧 (含碳量(含碳量2.5%4%)灰口铁(碳以游离态存在)灰口铁(碳以游离态存在)-铸造生铁铸造生铁 白口铁(碳以化合态存在)白口铁(碳以化合态存在)-炼钢生铁炼钢生铁 2 钢钢:白口铁进一步冶炼,降低碳的含量:白口铁进一步冶炼,降低碳的含量(0.05%1.7%)并使其他元素含量达到规定要求。并使其他元素含量达到规定要求。碳素钢(以铁、碳为主)碳素钢(以铁、碳为主)合金钢(加入其它金属元素以改变性能)合金钢(加入其它金属
3、元素以改变性能)如不锈钢(镍铬钢),抗蚀性强,不易氧化如不锈钢(镍铬钢),抗蚀性强,不易氧化 3 铁合金铁合金:含有各种合金元素的特种生铁:含有各种合金元素的特种生铁 2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年4铁矿石石灰石焦炭配比高温燃烧生铁辅助材料熔炼碳素钢C控制在一定限度Si Mn很低S P 杂质2%,Mn2%Si促使C以游离态石墨状存在Si高流动性强,软易加工用于铸造Si4%C以化合态存在(如Fe3C,Mn阻止以游离态存在)mp=1200 Co断口灰色mp=1100Co断口银白色Mn高硬难加工多用于炼钢 2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年6 铁矿
4、石主要含有硅酸盐状态存在的其铁矿石主要含有硅酸盐状态存在的其他金属或非金属杂质的氧化铁,经冶炼大他金属或非金属杂质的氧化铁,经冶炼大部分杂质转化成炉渣,分离除去,有少量部分杂质转化成炉渣,分离除去,有少量杂质杂质C C、MnMn、SiSi、S S、P P等残存在生铁中。等残存在生铁中。如果将生铁的其他辅助材料配合,进如果将生铁的其他辅助材料配合,进一步冶炼,则杂质被进一步氧化除去,同一步冶炼,则杂质被进一步氧化除去,同时控制含碳量降至一定限度,硅锰等元素时控制含碳量降至一定限度,硅锰等元素含量很低,硫磷等杂质降至含量很低,硫磷等杂质降至0.05%0.05%以下,以下,则成为则成为铁及碳的合金碳
5、素钢铁及碳的合金碳素钢。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年7特种钢:特种钢:若适当提高钢若适当提高钢中中SiSi或或MnMn含量,或加入一定量含量,或加入一定量的的NiNi,CrCr,W W,MoMo,V V,TiTi等金属,成为特等金属,成为特种钢(铁合金或合金钢)。种钢(铁合金或合金钢)。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年8 加加NiNi、CrCr、W W、TiTi等又分别称为等又分别称为NiNi钢、钢、CrCr钢、钢、W W钢、钢、TiTi钢钢。加加NiNi增强钢的强度及韧性多用于承受冲击或强增强钢的强度及韧性多用于承受冲击或强大压力的制件
6、;含大压力的制件;含Ni 36%Ni 36%铸钢受热时几乎不膨胀铸钢受热时几乎不膨胀可制可制精密仪器。精密仪器。加加CrCr耐热耐腐蚀性较强多用于制造多用于制造耐热耐腐蚀性较强多用于制造多用于制造滚珠轴承或工具。含滚珠轴承或工具。含Cr 12.5 18%Cr 12.5 18%的铬钢或含的铬钢或含铬铬 0.6 1.75%0.6 1.75%、Ni 1.25%Ni 1.25%的镍铬钢,又称的镍铬钢,又称不锈不锈钢钢,可制,可制高压锅高压锅。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年9 加加W W有极强的耐热性,受热至白热化仍不软化有极强的耐热性,受热至白热化仍不软化常制运转的机件或刀
7、具。常制运转的机件或刀具。高速切削钢高速切削钢:含含W 1518%V 13%W 1518%V 13%Cr 25%Cr 25%合金钢合金钢 含含MoMo、V V、TiTi等合金钢和钨钢性能相似。等合金钢和钨钢性能相似。各种合金钢具有独特的性能而用于特殊用途。各种合金钢具有独特的性能而用于特殊用途。含有一定量含有一定量V V、TiTi,而,而C C又是以球状存在的,称又是以球状存在的,称“球墨铸铁球墨铸铁”。具有和某些合金钢类似的特殊性具有和某些合金钢类似的特殊性能,可代替合金钢使用。能,可代替合金钢使用。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年10二、钢铁产品牌号表示方法二、钢
8、铁产品牌号表示方法(根据(根据GB/T221-2000)钢铁产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元钢铁产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个法时,一般从代表产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一产品所取字母重复时,选取第二个字母或第字母。当和另一产品所取字母重复时,选取第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字的第一个拼音字母。三个字母,或同时选取两个汉
9、字的第一个拼音字母。采用汉语拼音字母,原则上只取一个,一般不超过两个。采用汉语拼音字母,原则上只取一个,一般不超过两个。产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号见表产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号见表1 1。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年11 现就普通质量非合金钢,普通质量低合金钢和普现就普通质量非合金钢,普通质量低合金钢和普通质量优质非合金钢以及硅钢、工具钢等牌号表示方通质量优质非合金钢以及硅钢、工具钢等牌号表示方法分述如下:法分述如下:1、普通质量非合金钢、普通质量非合金钢碳素结构钢牌号表示方法碳素结构钢牌号表示方法 普通质量非合金钢牌号表示方法是参照ISO
10、和其他国家标准,用屈服点数值或抗拉强度值作为牌号的主要表示方法。其优点是从牌号中可以反映强度级别、质量、特性和用途。比较科学和方便。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年12 具体来说,碳素结构钢牌号表示方法由代表具体来说,碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点数值屈服点数值的字母的字母、屈服点数值屈服点数值、质量等级符号质量等级符号和和脱氧方法符号脱氧方法符号四部分四部分顺序组成。例如:顺序组成。例如:Q235AFQ235AFQ215BQ215BQ255AQ255AQ275Q275QQ表示钢材屈服点表示钢材屈服点“屈屈”字汉语拼音首位字母;字汉语拼音首位字母;阿拉伯数字阿拉伯
11、数字屈服点数值。单位为屈服点数值。单位为MPa(MPa(兆帕兆帕)ABCDABCD分别为质量等级。表示是否做冲击功和在什么条件下分别为质量等级。表示是否做冲击功和在什么条件下做冲击功。做冲击功。A A级级不做冲击功性能试验,只做常规拉力和冷弯。不做冲击功性能试验,只做常规拉力和冷弯。B B级级在常温在常温(20)(20)做冲击试验,冲击功为做冲击试验,冲击功为27J27J。C C级级在在00做冲击试验,冲击功为做冲击试验,冲击功为27J27J。D D级级在在2020做冲击试验,冲击功为做冲击试验,冲击功为27J27J。A A、B B、C C、D D冲击试样为冲击试样为V V型缺口纵向冲击。型缺
12、口纵向冲击。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年13F Fb bZ ZTZTZ表示脱氧方法。其中:表示脱氧方法。其中:FF沸腾钢沸腾钢“沸沸”字汉语拼音首位字母,是不脱氧钢。字汉语拼音首位字母,是不脱氧钢。bb半镇静钢半镇静钢“半半”字汉语拼音首位字母,是不完全脱字汉语拼音首位字母,是不完全脱氧钢。氧钢。ZZ镇静钢镇静钢“镇镇”字汉语拼音首位字母,是完全脱氧钢。字汉语拼音首位字母,是完全脱氧钢。TZTZ特殊镇静钢特殊镇静钢“特镇特镇”两字汉语拼音首位字母,是两字汉语拼音首位字母,是特殊脱氧钢,如真空处理的钢。特殊脱氧钢,如真空处理的钢。在牌号组成的表示方法中,在牌号组成的
13、表示方法中,“Z”Z”与与“TZ”TZ”代号可以省代号可以省略。略。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年142、普通质量优质非合金钢、普通质量优质非合金钢优质碳素结构优质碳素结构钢牌号表示方法钢牌号表示方法 牌号是用阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。牌号是用阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。沸腾钢和半镇静钢在牌号后边加符号沸腾钢和半镇静钢在牌号后边加符号“F和和“b”,镇静钢不标,镇静钢不标符符号。如号。如08F,表示含碳量,表示含碳量0.050.11。平均含碳量。平均含碳量0.08;15F表示含碳量表示含碳量0.120.19,平均含碳量,平均含碳量0.1
14、5等。等。较高锰含量的优质碳素钢,在阿拉伯数字后标出锰元素符较高锰含量的优质碳素钢,在阿拉伯数字后标出锰元素符号,如号,如15Mn,碳含量为,碳含量为0.120.19,锰含量,锰含量0.71.00%。而。而65Mn和和70Mn,如含锰量,如含锰量1.00,就不属于非合金优质钢,就不属于非合金优质钢,而应为低合金优质钢。而应为低合金优质钢。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年153、普通质量低合金钢、普通质量低合金钢低合金高强度结构钢牌号表示方法低合金高强度结构钢牌号表示方法 低合金高强度结构钢的牌号由代表钢的屈服点的汉语拼音低合金高强度结构钢的牌号由代表钢的屈服点的汉语拼
15、音的字母的字母(Q),屈服点的数值,屈服点的数值(阿拉伯数字阿拉伯数字)和质量等级符号和质量等级符号(A,B,C,D,E)三个部分按顺序排列而成。三个部分按顺序排列而成。例如例如Q345A,其中:,其中:Q钢材屈服点的钢材屈服点的“屈屈”字汉语拼音的首位字母字汉语拼音的首位字母;345屈服点的数值,单位屈服点的数值,单位MPa;A、B、C、D、E分别为质量等级符号分别为质量等级符号,且,且A、B、C、D级级冲击试验条件与普通质量非合金钢相同冲击试验条件与普通质量非合金钢相同,冲击功较普通质量,冲击功较普通质量非合金钢高,规定冲击功非合金钢高,规定冲击功34J;而;而E级为在级为在40做冲击试做
16、冲击试验,冲击功为验,冲击功为27J。该低合金高强度钢,除了含普通质量非合金钢的五种常规该低合金高强度钢,除了含普通质量非合金钢的五种常规元素外,还可根据性能要求,加入元素外,还可根据性能要求,加入V、Nb、Ti、Cr、Ni、A1等细化晶粒的元素。等细化晶粒的元素。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年164、专门用途的优质非合金钢和优质低合金钢牌号的、专门用途的优质非合金钢和优质低合金钢牌号的表示方法表示方法 钢材的牌号采用阿拉伯数字,化学元素符号和代钢材的牌号采用阿拉伯数字,化学元素符号和代表产品用途的符号表示。其中阿拉伯数字表示平均含表产品用途的符号表示。其中阿拉伯数
17、字表示平均含碳量的万分之几。元素符号表示添加的合金元素含量,碳量的万分之几。元素符号表示添加的合金元素含量,一般以百分之几表示。一般以百分之几表示。当其平均含量小于当其平均含量小于1.0时,在时,在牌号中只标元素符号而不标明含量牌号中只标元素符号而不标明含量。用途的符号是指用途的符号是指该钢种使用用途的汉语拼音首字母该钢种使用用途的汉语拼音首字母。如。如20g(锅炉板锅炉板)、14MnNbq(桥梁用钢板桥梁用钢板 )、16MnR(压力容器用钢板压力容器用钢板 )。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年175、碳素工具钢牌号表示方法、碳素工具钢牌号表示方法 钢号冠以钢号冠以“
18、T”代表碳素工具钢,含碳量以千分之代表碳素工具钢,含碳量以千分之几表示,如几表示,如T9,锰含量较高者在钢号后标出,锰含量较高者在钢号后标出“Mn”。如如T8Mn。高级碳素优质工具钢,在牌号尾部加符。高级碳素优质工具钢,在牌号尾部加符号号A,如,如T12A等。等。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年186 6、合金工具钢牌号表示方法、合金工具钢牌号表示方法 平均含碳量大于平均含碳量大于1.01.0时不标出含时不标出含C C量,小于量,小于1.01.0以千分之几表示,对铬量较低的钢,其含铬量以千以千分之几表示,对铬量较低的钢,其含铬量以千分之几表示并在含量前加分之几表示并在
19、含量前加“0”0”字以示区别,如字以示区别,如平均平均含铬量为含铬量为0 06 6的低铬工具钢,钢号应表示为的低铬工具钢,钢号应表示为Cr06Cr06。高速工具钢钢号一般不标出碳含量,只标出合金元素高速工具钢钢号一般不标出碳含量,只标出合金元素平均含量百分之几。平均含量百分之几。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年197 7、滚珠轴承钢牌号表示方法、滚珠轴承钢牌号表示方法 含碳量在钢号中不予标出。铬含量以千分之几表示,并含碳量在钢号中不予标出。铬含量以千分之几表示,并冠以冠以“G”G”表示滚珠轴承钢,平均含铬量为表示滚珠轴承钢,平均含铬量为1.51.5的轴承钢、钢的轴承钢
20、、钢号表示为号表示为“GCrl5”GCrl5”。8 8、不锈耐酸钢,耐热钢牌号表示方法、不锈耐酸钢,耐热钢牌号表示方法 一般用一位数字表示平均含碳量,以千分之几计。平均一般用一位数字表示平均含碳量,以千分之几计。平均含碳量小于含碳量小于11的用的用“0”0”表示,含碳量小于表示,含碳量小于0.030.03的用的用“00”00”表示。钢中主要合金元素以百分之几表示,其他微量元素也应表示。钢中主要合金元素以百分之几表示,其他微量元素也应标出。标出。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年20三、各元素在钢中的形态和作用三、各元素在钢中的形态和作用主要讲述主要讲述C C、S S、S
21、i Si、MnMn 、P P(一)碳(一)碳1 1 钢铁中的钢铁中的C C来源:来源:碳是钢铁的主要成分之一,它直接影碳是钢铁的主要成分之一,它直接影响着钢铁的性能。碳是区别铁与钢,决定响着钢铁的性能。碳是区别铁与钢,决定钢号、品级的主要标志。钢号、品级的主要标志。游离态化合态 Fe3C,Mn3C,Cr3C2,WC,MoC等v形态:两种形态:两种2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年21 碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢中可作为硬化剂和加强剂,正是由于碳的存在,中可作为硬化剂和加强剂,正是由于碳的存在,才能用热处理的方法来调节和改善其
22、机械性能。才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能。对存在状态的影响对存在状态的影响 灰口生铁,石墨灰口生铁,石墨C C多,软而韧多,软而韧 白口生铁,化合物白口生铁,化合物C C多,硬而脆多,硬而脆 碳素钢据碳素钢据C C 含量分三类,低、中、高碳素钢含量分三类,低、中、高碳素钢按含碳量分钢低碳钢 1.7%(1.7-4%)2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年22(二)硅(二)硅 1 1、来源、来源 由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入 2 2、形态、形态主要以硅化物:主要以硅化物:FeSi FeSi、MnSi MnSi、FeM
23、nSiFeMnSi 存在存在在高硅钢中,一部分以在高硅钢中,一部分以SiCSiC存在,也有时形成固熔存在,也有时形成固熔体或硅酸盐。体或硅酸盐。2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年23(二)硅(二)硅 3 3、性能、性能 (1)(1)增强钢的硬度、弹增强钢的硬度、弹性及强度,提高抗氧化性及强度,提高抗氧化能力及耐酸性能力及耐酸性 (2)(2)促使促使C C以游离态石以游离态石墨状态,使钢高于流动墨状态,使钢高于流动性,易于铸造性,易于铸造 2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年243 3、性能、性能 (3)(3)、类型、类型 a a 一般生铁或碳素钢一
24、般生铁或碳素钢SiSi含量含量1%0.8%0.8%碳素钢碳素钢 MnMn 0.3 0.8%0.3 0.8%高锰钢高高锰钢高达达13%13%-14%-14%2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年27 如含锰如含锰0.8%-14%为各种型号的高锰钢,为各种型号的高锰钢,具有良好的弹性及耐腐蚀性。用于制造具有良好的弹性及耐腐蚀性。用于制造弹簧、齿轮、转轴、铁路道岔等。弹簧、齿轮、转轴、铁路道岔等。含含Mn 12%-20%的铁合金为的铁合金为镜铁镜铁 含含Mn 60%-80%的铁合金为的铁合金为锰铁锰铁 上两种主要用于炼钢做脱硫剂上两种主要用于炼钢做脱硫剂2022-7-28张红梅
25、工业分析 2010-2011学年28SMn生成MnS反之 过量S和FeFeS(四)硫(四)硫 1 1 来源来源 主要由焦炭或原料矿石引入钢铁主要由焦炭或原料矿石引入钢铁 2 2 形态形态 主要以主要以MnSMnS或或FeSFeS状态存在状态存在 若:若:2022-7-28张红梅 工业分析 2010-2011学年29 3 3 性能性能 使钢产生使钢产生“热脆性热脆性”有害成分有害成分 原因:为什么产生热脆性?原因:为什么产生热脆性?FeSFeS的熔点较低,最后凝固,夹杂于钢铁的的熔点较低,最后凝固,夹杂于钢铁的晶格之间。当加热压制钢铁时,晶格之间。当加热压制钢铁时,FeSFeS熔融,钢铁熔融,钢
展开阅读全文