中职高一高教版《机械基础》项目一 常用金属材料课题一 碳钢课件

机械基础 钢的分类 碳素钢 化学成分 合金钢 普通钢 按含硫磷多少 优质钢 高级优质钢 冶金质量 沸腾钢F（脱氧不完全） 钢的分类 按冶炼脱氧程度 半镇静钢b 镇静钢（脱氧较完全） 结构钢:工程构件用钢：建筑、桥梁等 机器零件用钢：弹簧钢、耐磨钢等 用途 工具钢：刃具钢、磨具钢、量具钢 高碳、高合金 特殊钢：不锈钢 低、中碳钢 钢中常存元素及其作用 锰Mn:可以提高钢的强度和硬度。与硫化合成MnS，减 轻硫的有害作用。具有一定的脱氧能力，降低钢 的脆性。 硅Si:固溶强化，提高钢的强度和硬度。 硫S: “热脆”，轧钢时易产生轧裂现象 磷P: “冷脆”，使钢脆化，降低钢的塑性和韧性， 使钢的冷加工性能和焊接性能降低。 易切削钢：硫的质量分数可达到0.15% 炮弹用钢：含磷量较高，以增加破弹量 钢的分类 钢中常存元素及其作用 氮N、氧O、氢H：溶入钢中时，产生不同程度的危害。 溶入过量的氮，使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性下 降， 氧O,炼钢过程中形成FeO 、 Al2O3 、SiO2 、MnO 等， 成为非金属夹杂物，使钢的性能下降。 氢以原子态或分子态存于钢中，使钢材韧性下降，产生 “氢脆”。 钢的分类 钢的分类 按化学成分分类 按钢材的化学成分分类分为：碳素钢（碳钢）和合金钢。 碳钢： 含碳质量分数小于2.11%，不含有特意加入合金元素的钢。 工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。这是因为含碳量超过此量 后，钢表现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。 其主要力学性能取决于钢中的碳含量 。 合金钢： 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素（硅、 锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀 土等 ）而构成的铁碳合金。 根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、 耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。 碳钢与合金钢对比 碳钢 具有较好的机械性能和工艺性能，使用量大适 用面广、价格较低廉。 不足：淬透性较低 回火抗力较差，屈服强度较低。 主要用于制造强度要求不高的机器零件和金属构件。 合金钢 机械性能强 工艺性能比碳钢差，价格也较碳钢昂贵。 因此，在应用中如果碳钢能够满足要求时，一般不使 用合金钢。 钢的分类 碳素钢：含碳质量分数小于2.11%而不含有特意加入合 金元素的钢，称为碳素钢。 1.碳素钢的分类 （1）按钢的含碳质量分数分类 低碳钢 含碳质量分数 Wc≤0.25% 中碳钢 含碳质量分数 Wc=0.25-0.60% 高碳钢 含碳质量分数 Wc≥0.6% （2）按钢的质量分类 根据钢中含有害元素磷、硫质量分数划分。 普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035% 优质钢 Ws≤0.030%，Wp≤0.030% 高级优质钢 Ws≤0.020%，Wp≤0.025% 碳 钢 （3）按用途分类 碳素结构钢：用于制造各种机械零件和工程结构件。 这类钢一般属于低碳、中碳钢。 碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具和模具。 这类钢一般属于高碳钢。 （4）按脱氧方法分类 沸腾钢： 不完全脱氧。 镇静钢： 完全脱氧。 半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。 在实际使用中，钢厂在给钢的产品命名时，往往将成分、质量和用途三种分类方法结合起来，如将钢称为优质碳素结构钢、高级优质碳素工具钢等。 碳钢分类 碳钢分类 按用途分类 碳素结构钢：用于制造各种机械零件和工程 结构件。这类钢一般属于低 碳、中碳钢。 碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具和模 具。这类钢一般属于高碳钢。 碳素结构钢 根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。 ①普通碳素结构钢 牌号：普通碳素结构钢的牌号由 “Q”（表示屈服点的汉语拼音字首）、一组数据（表示屈服强度，单