1.4常用金属材料(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

１.４　常用金属材料 １.４.１　钢 钢是指以铁为主要元素。 碳的质量分数在２.１１％ 以下。 并含有其他元素的材料。 其品种多、规格全、性能好、价格低。 并且可用热处理的方法改善性能。 所以是工业中应用最广的材料。 由于钢的种类繁多。 为了方便生产、管理、选用与研究。 必须对钢材加以分类与编号。 １.钢的分类 (１) 按用途分类 １) 结构钢。 包括建筑及工程用结构钢和机械制造用结构钢两类。 建筑及工程用结构钢是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制造金属结构的钢。 如碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。 机械制造用结构钢是指用于制造机械设备中结构零件的钢。 包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。 下一页 返回 １.４　常用金属材料 ２) 工具钢。 工具钢是指用于制造各种工具的钢。 按工具用途不同。 可分为刃具钢、模具钢和量具钢。 ３) 特殊性能钢。 特殊性能钢是指用特殊方法生产、具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢。 如不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢、超高强度钢等。 (２) 按化学成分分类 １) 碳素钢。 碳素钢是指碳的质量分数小于２.１１％。 并含有少量锰、硅、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。 ２) 合金钢。 合金钢是指在碳钢的基础上。 为了改善钢的性能。 在冶炼时有目的地加入一些元素(称为合金元素) 而获得的多元合金。 下一页 返回 上一页 １.４　常用金属材料 (３) 按质量分类 钢中的硫和磷是有害杂质。 当含硫量过大的钢材进行热加工时。 导致钢材强度降低。韧性下降。 这种现象称为热脆。 含磷量过大的钢材在室温下塑性、韧性急剧下降。 这种现象称为冷脆。 根据钢中有害杂质硫、磷的质量分数多少可分为普通质量钢(ωＳ ＝０.０３５％ ~０.０５０％。ωＰ ＝ ０.０３５％ ~ ０.０４５％)、优质钢(ωＳ ≤０.０３５％。 ωＰ ≤０.０３５％)、高级优质钢(ωＳ ＝０.０２０％ ~０.０３０％。 ωＰ ＝０.０２５％ ~０.０３０％)、特级优质钢(ωＳ≤０.０１５％。 ωＰ≤０.０２５％)。 (４) 按冶炼时脱氧程度和浇注制度分类 下一页 返回 上一页 １.４　常用金属材料 ２.钢的编号 (１) 碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由“屈” 字汉语拼音的字首Ｑ、屈服点数值、质量等级符号(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ) 和脱氧方法符号(Ｆ、ｂ、Ｚ、ＴＺ) 四个部分按顺序组成。 例如。 Ｑ２３５ － Ａ􀅰Ｆ 表示屈服点为２３５ＭＰａ、Ａ 级质量的沸腾钢。 Ｆ、ｂ、Ｚ、ＴＺ 依次表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。 一般Ｚ 和ＴＺ 在牌号表示中可省略。 (２) 优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。 两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之几。 下一页 返回 上一页 １.４　常用金属材料 (３) 碳素工具钢 碳素工具钢的牌号由“碳” 字汉语拼音的字首Ｔ 与数字组成。 数字表示钢中平均碳的质量分数的千分之几。 (４) 铸造碳钢 铸造碳钢的牌号由“铸”、“钢” 二字汉语拼音的字首ＺＧ 与两组数字组成。 第一组数字表示屈服点的数值(单位为ＭＰａ)。 第二组数字表示抗拉强度(单位为ＭＰａ)。 (５) 低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢的牌号由“屈” 字汉语拼音的字首Ｑ、屈服点数值、质量等级符号(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ) 和脱氧方法符号(Ｆ、ｂ、Ｚ、ＴＺ) 四个部分按顺序组成。 下一页 返回 上一页 １.４　常用金属材料 (６) 合金结构钢与合金弹簧钢 合金结构钢与合金弹簧钢的牌号由两位数字、元素符号与数字组成。 前面两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之几。 元素符号表示钢中所含合金元素。 元素符号后面的数字则表示该元素平均质量分数的百分之几。 (７) 滚动轴承钢 滚动轴承钢的牌号由“滚” 字汉语拼音的字首Ｇ、元素符号Ｃｒ 和数字组成。 数字表示钢中平均铬的质量分数的千分之几。 例如。 ＧＣｒ１５ 表示平均铬的质量分数为１５‰的滚动轴承钢。 在滚动轴承钢的牌号中不表示碳的质量分数。 若含有其他合金元素时。 这些合金元素的表示方法与合金结构钢的相同。 如ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ。 由于滚动轴承钢都是高级优质钢。 所以在牌号后面就不用再加符号Ａ 了。 下一页 返回 上一页 １.４　常用金属材料 (８) 合金工具钢 合金工具钢的牌号也是由数字、元素符号与数字组成的。 前面的数字表示平均碳的质量分数的千分之几。 但当碳的质量分数≥１％时。 则不予标出。 合金元素及其质量分数的表示方法与合金结构钢的相同。 例如。 ９ＳｉＣｒ 表示平均碳的质量分数为０.９％、平均硅、铬的质量分数均小于１.５％的合金工具钢。、 (９) 不锈钢与耐热钢 不锈钢与耐热钢的牌号表示方法与合金工具钢的基本相同。 只是当碳的质量分数≤０.０８％及０.０３％时。 在牌号前分