《金属加工与实训》非合金钢的牌号及用途（1）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《金属加工与实训》非合金钢的牌号及用途（1）-讲义 （1）认知各类工程材料的定义和分类 （2）了解各类工程材料的性能特点 （3）认知常用工程材料的应用范围 知识点一 碳素结构钢的牌号及用途 世界各国都根据本国国情制订了科学、简明的钢铁分类表示方法，通常都采用“牌号”来表示具体的钢铁材料。通过牌号(或钢号)一般能大致了解钢铁材料的类别、化学成分、冶金质量、性能特点、热处理工艺方法和用途等信息。 普通质量非合金钢中使用最多的是碳素结构钢。碳素结构钢的牌号由屈服强度字母、屈服强度数值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分按顺序组成。其中，屈服强度字母以“屈”字汉语拼音字首“Q”表示；质量等级用字母A、B、C、D表示，质量依次提高；脱氧方法符号用F、Z、TZ分别表示沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢，“Z”和“TZ”符号可以省略。例如，Q235AF表示屈服强度≥235 MPa(板材厚度小于16mm时)，质量等级为A级的沸腾碳素结构钢。常用的碳素结构钢有 Q195、Q215A、Q215B、Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、Q275A、Q275B、Q275C、Q275D等。 Q195系列和Q215系列常用于制造薄板、焊接钢管、线材(图2-1)、铁钉、铆钉、垫圈、地脚螺栓、冲压件、屋面板及烟囱等，Q235系列常用于制造薄板、中板、型钢(图2-2)、钢筋、钢管、铆钉、螺栓、连杆、小轴、法兰盘、机壳、桥梁与建筑结构件、焊接结构件等，Q275系列常用于制造要求高强度的拉杆、连杆、键、轴、销钉等。 【单项选择题】碳素结构钢牌号“Q235AF”中，“235”的含义是（ ） A. 碳质量分数为2.35% B. 抗拉强度≥235 MPa C. 屈服强度≥235 MPa（板材厚度<16mm时） D. 伸长率为235% 【答案】C 【解析】文中指出“Q235AF表示屈服强度≥235 MPa(板材厚度小于16mm时)”，A、B、D均不符合牌号中数字的定义，故答案为C。 1. （单项选择题）下列牌号的碳素结构钢中，质量等级最高的是（ ） A. Q235A B. Q235B C. Q235C D. Q235D 【答案】D 【解析】文中提到质量等级A、B、C、D“质量依次提高”，D是该系列中质量等级最高的，故答案为D。 2. （单项选择题）Q235系列碳素结构钢不能用于制造的零件是（ ） A. 型钢、钢筋 B. 桥梁与建筑结构件 C. 高强度的传动轴 D. 螺栓、法兰盘 【答案】C 【解析】文中指出Q235系列用于“薄板、中板、型钢、钢筋、钢管、铆钉、螺栓、连杆、小轴、法兰盘、桥梁与建筑结构件”，C“高强度传动轴”需用Q275系列（高强度要求），故答案为C。 3. （填空题）碳素结构钢的牌号由屈服强度字母、屈服强度数值、________和脱氧方法符号四部分组成。 【答案】质量等级符号 【解析】文中明确“碳素结构钢的牌号由屈服强度字母、屈服强度数值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分按顺序组成”，故填“质量等级符号”。 1. （单项选择题）Q275系列碳素结构钢的典型用途是（ ） A. 制造屋面板、烟囱 B. 制造钢筋、钢管 C. 制造要求高强度的拉杆、轴 D. 制造冲压件、铆钉 【答案】C 【解析】文中指出“Q275系列常用于制造要求高强度的拉杆、连杆、键、轴、销钉等”，A、D是Q195/Q215系列用途，B是Q235系列用途，故答案为C。 2. （单项选择题）碳素结构钢牌号的组成部分不包括（ ） A. 屈服强度字母 B. 屈服强度数值 C. 碳质量分数数值 D. 质量等级符号 【答案】C 【解析】文中明确碳素结构钢牌号由“屈服强度字母、屈服强度数值、质量等级符号和脱氧方法符号”组成，无“碳质量分数数值”，故答案为C。 3. （填空题）碳素结构钢脱氧方法符号中，“TZ”表示________，该符号在牌号中可省略。 【答案】特殊镇静钢 【解析】文中提到“脱氧方法符号用F、Z、TZ分别表示沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢”，故填“特殊镇静钢”。 · Q后数字表强度，字母A-D看质量。数字越大越强硬，字母越后质越纯。 · Q235是万金油，Q275能做小轴销。 知识点二 优质碳素结构钢的牌号及用途 优质非合金钢中使用最多的是优质碳素结构钢。优质碳素结构钢的牌号一般用两位阿拉伯数字表示，数字表示该钢的平均碳的质量分数的万分数(以0.01%为单位)。例如，45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，塑性好，强度低，焊接性好，主要用于制造薄板、冷冲压件和焊接件，如螺钉、垫圈、焊接容器等。 20钢和25钢属于渗碳钢，塑性和韧性较好，冷冲压性能和焊接性好，可用于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。这类钢经渗碳淬火后，表面硬度可达60HRC以上，表面耐磨性较好，而心部具有一定的强度和良好的韧性，可用于制造要求表面硬度高、耐磨并承受冲击载荷的零件。 30钢、35钢、40钢、45钢、50钢和55钢属于调质钢，经过调质处理(淬火加高温回火)后具有良好的综合力学性能，主要用于制造要求强度、塑性、韧性都较高的零件，如齿轮、套筒、轴等。这类钢在机械制造中应用很广泛，特别是40钢和45钢应用最广泛。 60钢、65钢、70钢、75钢、80钢和85钢属于弹簧钢，经热处理后可获得较高的弹性极限，主要用于制造尺寸较小的弹簧等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、气门弹簧和弹簧发条等。 【单项选择题】下列关于优质碳素结构钢用途的说法，错误的是（ ） A. 08钢可制造冷冲压件和焊接件 B. 20钢经渗碳后可制造承受冲击的耐磨零件 C. 45钢调质后可制造齿轮、轴等零件 D. 75钢适合制造冷冲压成形的螺钉 【答案】D 【解析】75钢属于弹簧钢，用于制造弹簧；冷冲压螺钉需用冷冲压钢（如08钢），D表述错误；A、B、C均符合各类钢的用途，故答案为D。 1. （单项选择题）在机械制造中应用最广泛的优质碳素结构钢是（ ） A. 08钢和10钢 B. 20钢和25钢 C. 40钢和45钢 D. 65钢和70钢 【答案】C 【解析】文中明确“这类钢（调质钢）在机械制造中应用很广泛，特别是40钢和45钢应用最广泛”，A、B、D应用范围均不如40、45钢广泛，故答案为C。 2. （单项选择题）弹簧钢的核心性能要求是（ ） A. 高弹性极限 B. 高塑性 C. 高焊接性 D. 低强度 【答案】A 【解析】文中指出弹簧钢“经热处理后可获得较高的弹性极限，主要用于制造弹簧等弹性零件”，B是冷冲压钢特点，C是低碳钢特点，D与弹簧钢性能要求相反，故答案为A。 3. （填空题）优质碳素结构钢的牌号用两位阿拉伯数字表示，数字代表该钢平均碳的质量分数的________（以0.01%为单位）。 【答案】万分数 【解析】文中明确“数字表示该钢的平均碳的质量分数的万分数(以0.01%为单位)”，故填“万分数”。 1. （单项选择题）冷冲压钢的主要性能特点是（ ） A. 塑性好、强度低、焊接性好 B. 强度高、韧性差、耐磨性好 C. 综合力学性能好、强度与韧性均衡 D. 弹性极限高、抗疲劳性能好 【答案】A 【解析】文中明确冷冲压钢“塑性好，强度低，焊接性好”，B是高碳钢特点，C是调质钢特点，D是弹簧钢特点，故答案为A。 2. （单项选择题）渗碳钢经渗碳淬火处理后，其性能特点是（ ） A. 表面硬度低、心部韧性差 B. 表面硬度高（60HRC以上）、心部有强度和韧性 C. 整体硬度高、塑性差 D. 整体塑性好、强度低 【答案】B 【解析】文中提到渗碳钢经渗碳淬火后“表面硬度可达60HRC以上，表面耐磨性较好，而心部具有一定的强度和良好的韧性”，A、C、D均不符合该性能特点，故答案为B。 3. （填空题）08钢、10钢和15钢属于________钢，其塑性好、强度低，主要用于制造薄板、冷冲压件和焊接件。 【答案】冷冲压 【解析】文中提到“08钢、10钢和15钢属于冷冲压钢”，故填“冷冲压”。 · 两位数字是含碳，低碳冲压和渗碳，中碳调质做轴杆，高碳弹簧耐磨件。45钢是中坚。 知识点三 其他专用优质非合金钢的牌号及用途 专用优质非合金钢是在优质碳素结构钢的基础上发展起来的具有专门用途的钢，如易切削结构钢、锅炉用钢、焊接用钢、矿用钢、钢轨钢及桥梁钢等。专用钢在牌号的首部或尾部用专用符号标明其用途。例如，25MnK表示在25Mn钢的基础上发展起来的矿用钢，钢中平均碳的质量分数为0.25%，锰的质量分数较高。 ①易切削结构钢 它是因添加较多的硫、铅、锡、钙及其他易切削元素而具有良好的切削加工性能的结构钢。易切削结构钢的牌号以“Y+数字”表示，Y是“易”字汉语拼音字首，数字为钢中平均碳的质量分数的万分数，如Y12 表示平均碳的质量分数为0.12%的易切削结构钢。易切削结构钢中常加入的元素有硫、磷、铅、钙、硒、碲等。例如，Y45Ca钢适合于高速切削加工，比45钢的生产率提高一倍以上，节省工时，用于制造齿轮轴、花键轴等零件。 目前，易切削结构钢主要用于制造受力较小、不太重要的大批量生产的标准件，如螺钉、螺母、垫圈、垫片及缝纫机、计算机和仪表用零件等。此外，还用于制造炮弹的弹头、炸弹外壳等，使之在爆炸时碎裂成更多的弹片。常用的易切削结构钢有 Y12、Y20、Y30、Y35、Y40Mn和Y45Ca等。 ②锅炉用钢 它是在优质碳素结构钢的基础上发展起来的专门用于制造锅炉构件的钢，如 Q245R、Q345R等。此类钢要求化学成分与力学性能均匀，经过冷成形后在长期存放和使用过程中仍能保证足够高的韧性。 【单项选择题】锅炉用钢的关键性能要求是（ ） A. 切削加工性能好 B. 化学成分与力学性能均匀，冷成形后仍有高韧性 C. 表面硬度高、耐磨性好 D. 弹性极限高、抗疲劳性能好 【答案】B 【解析】文中明确锅炉用钢“要求化学成分与力学性能均匀，经过冷成形后在长期存放和使用过程中仍能保证足够高的韧性”，A是易切削钢要求，C是工具钢要求，D是弹簧钢要求，故答案为B。 1. （单项选择题）下列关于Y45Ca钢的说法，正确的是（ ） A. 属于锅炉用钢，可制造锅炉构件 B. 适合高速切削，生产率比45钢高一倍以上 C. 平均碳的质量分数为4.5% D. 主要用于制造矿用高强度零件 【答案】B 【解析】文中指出“Y45Ca钢适合于高速切削加工，比45钢的生产率提高一倍以上”，A（锅炉用钢）、D（矿用钢）分类错误，C（碳含量4.5%）计算错误（实际为0.45%），故答案为B。 2. （单项选择题）专用优质非合金钢与优质碳素结构钢的主要区别是（ ） A. 是否含有铁元素 B. 是否具有专门用途，牌号是否标注专用符号 C. 碳含量高低不同 D. 冶炼方法完全不同 【答案】B 【解析】文中明确专用优质非合金钢是“具有专门用途的钢”，且“在牌号的首部或尾部用专用符号标明其用途”，A（均含铁）、C（碳含量可相近）、D（冶炼方法可相同）不是核心区别，故答案为B。 3. （填空题）专用优质非合金钢是在优质碳素结构钢基础上发展的具有专门用途的钢，其牌号的________或尾部用专用符号标明用途。 【答案】首部 【解析】文中明确“专用钢在牌号的首部或尾部用专用符号标明其用途”，故填“首部”。 1. （单项选择题）锅炉用钢的典型牌号是（ ） A. Y20 B. 25MnK C. Q245R D. T10 【答案】C 【解析】文中明确“锅炉用钢……如 Q245R、Q345R等”，A是易切削结构钢，B是矿用钢，D是特殊质量非合金工具钢，故答案为C。 2. （单项选择题）易切削结构钢主要用于制造的零件是（ ） A. 承受重载的桥梁结构件 B. 大批量生产的标准件（如螺钉、螺母） C. 高温高压的锅炉锅筒 D. 要求高硬度的刀具 【答案】B 【解析】文中提到易切削结构钢“主要用于制造受力较小、不太重要的大批量生产的标准件，如螺钉、螺母、垫圈……”，A用碳素结构钢，C用锅炉用钢，D用非合金工具钢，故答案为B。 3. （填空题）易切削结构钢的牌号由“Y+数字”组成，其中“Y”是________字的汉语拼音字首，代表易切削。 【答案】易 【解析】文中提到“Y是‘易’字汉语拼音字首”，故填“易”。 · 专用钢，有特长。Y钢好切削，为效率；R钢高韧性，为安全。牌号字母看用途。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$