4.2 非合金钢（课件）《机械基础》（机工版·第2版）同步精品课堂

4.2 非合金钢 《机械基础》（机工版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 01 03 02 能说出非合金钢按碳的质量分数、主要质量等级、用途的分类标准 记住碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢的牌号含义及常见应用场景 能根据零件用途，初步选择合适类型的非合金钢 新知学习 情景导入 同学们，咱们车间要制作一批零件，有的要承受大拉力，有的得耐磨还得好加工。这时候选材料就关键啦！像盖厂房的钢梁、做工具的钢件，常用的非合金钢咋选？不同非合金钢，按碳含量、质量等级、用途分类不同，牌号也有门道。比如盖楼用的碳素结构钢，做精密工具的碳素工具钢，它们咋区分、咋应用？今天就跟着老师一起探秘非合金钢的分类、牌号，学会选对材料，让咱做的零件既好用又省钱！ 新知学习 1.按碳的质量分数分类 (1)低碳钢 指碳的质量分数wc ≤ 0.25%的铁碳合金。 (2)中碳钢 指碳的质量分数wc为 0.25%~0.6% 的铁碳合金 (3)高碳钢 指碳的质量分数wc ≥ 0.6%的铁碳合金。 新知学习 一、非合金钢的分类 新知学习 2.按主要质量等级分类 钢的质量，主要根据钢中硫、磷的质量分数来划分。 (1)普通质量非合金钢(ws≤0.045%、wp≤0.045%)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。 (2)优质非合金钢(ws≤0.035%、wp≤0.035%)指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的合金钢。 (3)特殊质量非合金钢(ws≤0.020%、wp≤0.025%)指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(如控制淬透性和纯净度)的非合金钢。 新知学习 一、非合金钢的分类 新知学习 3.按用途分类 (1)碳素结构钢 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小于 0.7%。 (2)碳素工具钢 碳素工具钢主要用于制造各类工具，如刃具、模具、量具等，其碳的质量分数一般大于 0.7%。 新知学习 一、非合金钢的分类 新知学习 4.非合金钢的其他分类方法 非合金钢按冶炼方法分类，可以分为转炉钢和电炉钢等；按脱氧方法不同，可分为沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢等。 新知学习 一、非合金钢的分类 新知学习 1.碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分组成。质量等级分A、B、C、D四级，质量依次提高；脱氧方法用F、Z、TZ分别表示沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢，镇静钢和特殊镇静钢符号通常可以省略。例如，Q235AF表示屈服强度>235MPa，质量等级为A级，脱方法为沸腾钢的碳素结构钢。碳素结构钢的常见牌号有 0195、0215、0235、0275 四种，主要用于制造螺栓、螺母、拉杆、销等零件。 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 2.优质碳素结构钢 优质碳素结构钢必须同时保证化学成分和力学性能。钢中硫、磷的质量分数较低(ws、wp均≤0.035%)，夹杂物也较少，综合力学性能优于碳素结构钢，主要作为机械制造用钢。为了充分发挥其性能潜力，一般都须经热处理后使用。 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 优质碳素结构钢的牌号用两位阿拉伯数字加脱氧方法或锰的质量分数表示，数字表示平均碳的质量分数的万分数。例如，40钢表示平均wc=0.4%的优质碳素结构钢。锰含量较高的钢，在两位数字后面写“Mn”;脱氧方法的表示同碳素结构钢。优质碳素结构钢的性能见表 4-2。 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 3.碳素工具钢 碳素工具钢主要用于制造刀具、量具和模具。由于大多数工具都要求具有高硬度和高耐磨性，故碳素工具钢平均碳的质量分数都在0.7%以上，而且此类钢是优质或高级优质钢，有害杂质元素(S、P)含量较少，质量较好。 碳素工具钢的牌号以“T”(“碳”字汉语拼音字首)加数字组成，数字表示平均碳的质量分数的千分数。例如，T8表示平均wc=0.8%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后标以字母“A”。碳素工具钢的牌号、化学成分、硬度和用途见表 4-3。 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 新知学习 二、非合金钢的牌号及应用 新知学习 随堂练习 （1）非合金钢按碳的质量分数可分为哪几类？ （2）写出“Q235”“45钢”“T10A”三个牌号的含义及主要应用。 课堂练习 答案：B 解析：高级优质钢牌号后带“A”，T10A中“A”表示高级优质，属于碳素工具钢；Q235A是碳素结构钢。 1.下列牌号中，属于高级优质碳素工具钢的是（ ） A. T8 B. T10A C. 45钢 D. Q235A 课堂练习 答案：C 解析：优质碳素结构钢的数字代表含碳量的万分之几，45钢即含碳量0.45%。 2.优质碳素结构钢“45钢”的含碳量是（ ） A. 45% B. 4.5% C. 0.45% D. 0.045% 课堂练习 答案：A 解析：低碳钢含碳量低，塑性和焊接性好，如20钢常用于焊接结构件。 3.下列非合金钢中，塑性最好、易焊接的是（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 碳素工具钢 课堂练习 答案：B 解析：按用途分类是主要分类方法之一，其他分类包括冶炼方法（如转炉钢、平炉钢）、脱氧程度（如镇静钢、沸腾钢）等。 4.非合金钢的“其他分类方法”不包括（ ） A. 按冶炼方法 B. 按用途 C. 按脱氧程度 D. 按轧制方法 课堂练习 答案：B 解析：如Q235中“235”表示屈服强度为235MPa，是碳素结构钢的重要性能指标。 5.碳素结构钢的牌号中，数字表示的是（ ） A. 含碳量 B. 屈服强度值 C. 抗拉强度值 D. 质量等级 课堂练习 答案：B 解析：中碳钢强度和韧性适中，如45钢经热处理后性能更优，适合做受力较大的机械零件。 6.制造机床主轴等受力较大的机械零件，常选用（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 碳素工具钢 课堂练习 答案：C 解析：普通钢硫、磷杂质含量高于优质钢；A中碳钢应是0.25%~0.6%；B结构钢含碳量通常较低（如低碳钢）；D碳素工具钢属于工具钢。 7.下列关于非合金钢分类的说法，正确的是（ ） A. 按碳含量，中碳钢含碳量＞0.6% B. 按用途，结构钢含碳量通常较高 C. 按质量等级，普通钢杂质含量比优质钢高 D. 碳素工具钢属于结构钢 课堂练习 答案：C 解析：20钢是低碳优质碳素结构钢，塑性和焊接性好，适合制造焊接件；刀具、模具用高碳钢，建筑钢筋用碳素结构钢。 8.牌号“20钢”的主要用途是（ ） A. 制造刀具 B. 制造建筑钢筋 C. 制造焊接件 D. 制造模具 课堂小结 感谢观看 $$