第6讲 非合金钢及其应用（课件）《金属加工与实训—基础常识与技能训练》同步精品课堂（高教版）

模块2 常用工程材料 2.2 非合金钢及其应用 主讲人：XXXX 非合金钢-知识树 工程材料的分类-知识树 金属材料的分类-知识树 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 工程材料的应用 2.1 非合金钢、低合金钢和合金钢 钢：是指以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。GB/T 13304.1-2008 钢分类 钢按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。 非合金钢：是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下并含有少量其他元素的钢。 低合金钢：合金元素含量较少的钢。 合金钢：含有一种或数种有意添加的合金元素的钢。 注 意：为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能（如耐腐蚀、抗氧化、耐磨、热硬性、高淬透性等），在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。 模块2 常用工程材料 GB/T 13304.1-2008 钢分类 第1部分：按化学成分分类 一、非合金钢的分类、牌号及用途 1．非合金钢的分类 （1）按碳的质量分数分类 非合金钢按碳的质量分数分类，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 ①低碳钢：是指碳的质量分数wC≤0.25%的铁碳合金。如：08、10、15、20、25等。 ②中碳钢：是指碳的质量分数wC=0.25%～0.60%的铁碳合金。如：30、35、40、55、60等。 ③高碳钢：是指碳的质量分数wC>0.60%的铁碳合金。如：65、70、85、T8、T10等。 模块2 常用工程材料 （2）按主要质量等级和主要性能或使用特性分类。 非合金钢按主要质量等级分为普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢。 ①普通质量非合金钢是指对生产过程中控制质量无特殊规定的一般用途的非合金钢。如：Q195、Q235A、Q275B、Q275D等。 ②优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢。如：08、10、25、50、80、85等。 ③特殊质量非合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(如控制淬透性和纯洁度)的非合金钢。如：T7、T8、T10、T12等。 模块2 常用工程材料 （3）按用途分类 非合金钢按用途可分为碳素结构钢和非合金工具钢（碳素工具钢）。 ①碳素结构钢主要用于制造各种机械零件和工程结构件，其碳的质量分数一般都小于0.70%。此类钢常用于制造齿轮、轴、螺母、弹簧等机械零件，用于制作桥梁、船舶、建筑等工程结构件。如：Q195、Q235、20、25、50、60、65、80等。 ②非合金工具钢主要用于制造工具，如制作刃具、模具、量具等，其碳的质量分数一般都大于0.70%。如：T7、T8、T10、T12等 （4）其他分类方法。例如，锅炉用钢、桥梁用钢、矿用钢等；按冶炼方法进行分类，可分为转炉钢和电炉钢等。 模块2 常用工程材料 非合金钢-知识树 （1）碳素结构钢 碳素结构钢的牌号是由屈服强度字母、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。质量等级分A、B、C、D四级，从左至右质量依次提高。屈服强度的字母以“屈”字汉语拼音字首“Ｑ”表示；脱氧方法用F、Z、TZ分别表示沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢。在牌号中“Z”和“TZ”可以省略。 例如，Ｑ235AF表示屈服强度≥235MPa，质量等级为A级的沸腾碳素结构钢。主要用于制作一般的结构件和不太重要的结构件。 模块2 常用工程材料 （2）优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号是用两位阿拉伯数字表示，其也表示该钢的平均碳的质量分数的万分之几(以0.01%为单位)，如45钢表示平均碳的质量分数为0.45%的优质碳素结构钢；08表示平均碳的质量分数为0.08%的优质碳素结构钢。 08钢、10钢和15钢属于冷冲压钢，主要用于制作薄板、冷冲压零件和焊接件。 20钢和25钢属于渗碳钢，可以制造各种受力不大但要求高韧性的零件，如焊接容器与焊接件、螺钉、杆件、轴套、冷冲压件等。 30钢、35钢、40钢、45钢、50钢、55钢属于调质钢，主要用于制作要求强度、塑性、韧性都较高的零件，如齿轮、套筒、轴类等零件。 60钢、65钢、70钢属于弹簧钢，经热处理后可获得较高的弹性，主要用于制造尺寸较小的弹簧、弹性零件及耐磨零件，如机车车辆及汽车上的螺旋弹簧、板弹簧、气门弹簧、弹簧发条等。 模块2 常用工程材料 （3）专用优质非合金钢 专用优质非合金钢在优质碳素结构钢基础上发展起来的专门用途的钢，如易切削结构钢、锅炉用钢、焊接用钢丝、矿用钢、钢轨钢、桥梁钢等。 ①易切削结构钢是钢中加入一种或几种元素，利用其本身或与其他元素形成一种对切削加工有利的夹杂物，来改善钢材的切削加工性的钢种。 易切削钢的牌号以“Y＋数字”表示，Y是“易”字汉语拼音首位字母，数字为钢中平均碳的质量分数的万分之几，如Y12钢表示其平均碳的质量分数为0.12%的易切削结构钢。 常用易切削结构钢有Y12钢、Y20钢、Y30钢、Y35钢、Y40Mn钢、Y40Ca钢等。 模块2 常用工程材料 ②锅炉用钢是在优质碳素结构钢基础上发展起来的专门用于制作锅炉构件的钢种，如Q245R、Q345R (22G钢、16MnG钢) 等。 ③焊接用钢（焊芯、实芯焊丝）牌号用“H”表示，“H”后面的一位或两为数字表示碳的质量分数的万分数；化学符号及其后面的数字表示该元素平均质量分数的百分数（若质量分数小于1%，则不标明数字）；“A”表示优质（即焊接用钢中S、P含量比普通钢低）；“E”表示高级优质（即焊接用钢中S、P含量比普通钢更低）。例如，H08MnA中，H表示焊接用钢，08表示碳的质量分数为0.08%，Mn表示锰的质量分数为1%，A表示优质焊接用钢。 常用焊接用钢有H08、H08E、H08MnA、H08Mn2、H10MnSi等。 模块2 常用工程材料 ④一般工程用铸造碳钢。此类铸钢广泛用于制造重型机械的某些零件，如箱体、曲轴、连杆、轧钢机机架、水压机横梁、锻锤砧座等。一般工程用铸钢碳的质量分数一般在0.20%～0.60%之间，若碳的质量分数过高，则钢的塑性差，铸造时易产生裂纹。 一般工程用铸钢的牌号是用“铸钢”两字的汉语拼音字首“ZG”后面加两组数字组成，第一组数字代表屈服强度最低值，第二组数字代表抗拉强度最低值，如ZG200－400表示屈服强度大于200MPa，抗拉强度大于400MPa的铸钢。 常用一般工程用铸钢有ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-57、ZG340-640。 模块2 常用工程材料 模块2 常用工程材料 （4）非合金工具钢 非合金工具钢主要用于制造刀具、模具和量具。非合金工具钢碳的质量分数都在0.7%以上，而且此类钢都是优质钢或高级优质钢，有害杂质元素(S、P)含量较少，质量较高。 非合金工具钢的牌号以“碳”字汉语拼音字首“T”开头，其后的数字表示平均碳的质量分数的千分数，如T8表示平均碳的质量分数为0.80%的非合金工具钢。 常用非合金工具钢有T8或T8A、T10或T10A、T12或T12A、T13或T13A等。 非合金钢-知识树 二、低合金钢的分类、牌号及用途 低合金钢：合金元素含量较少的钢。大多数的低合金钢是低碳低合金可焊接结构钢，并在热轧或正火状态下使用。 1．低合金钢的分类 （1）按主要质量等级分类 低合金钢按主要质量等级可分为普通质量低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢。 （2）按主要性能及使用特性分类 低合金钢按主要性能及使用特性分类，可分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金专业用钢（如低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢等）。 模块2 常用工程材料 Thank You! 金山办公软件有限公司 汇报人：WPS $$