内容正文:
《数控加工机械基础(第3版)》高教版
上好课—中职专业课
项目一 常用金属材料
1.1 认识碳钢
教学目标
知识目标 能准确区分碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢
明确各类碳钢的碳含量范围及成分特点
能力目标 能根据牌号或应用需求,快速判断碳钢的类别
能结合具体工况,初步选择适配的碳钢类型
情感目标 树立“材料适配”的工程思维
认识到合理选用碳钢对产品质量、生产成本的重要意义
教学引入
同学们,咱们机械加工中随处可见钢材的身影
机床零件、工具刀具、建筑构件全离不开它
碳钢就是最基础也最常用的钢材
今天咱们就来搞懂四类碳钢的区别和用法,为后续选料、加工打基础
知识讲授——分类
钢的碳含量
低碳钢
中碳钢
高碳钢
wc < 0.25%
wc = 0.25% - 0.6%
wc ≥ 0.6%
知识讲授——分类
碳索结构钢
碳钢用途
碳素工具钢
用于制造销、轴、齿轮等结构件
用于制造刀、锤子、锯条等各种工具
知识讲授——分类
按质量分
普通质量钢
优质钢
特殊质量钢
ws ≤ 0.050%
wp ≤ 0.045%
ws ≤ 0.035%
wp ≤ 0.035%
ws ≤ 0.025%
wp ≤ 0.025%
知识讲授——分类
应用实例
铆钉
锉刀
飞轮
机床主轴
知识讲授——分类
用碳素结构钢Q195
优质碳素结构钢45钢
碳素工具钢T12
铸钢ZG230-460
制造螺栓、铆钉
制造机床主轴
制造锉刀
制造飞轮
知识讲授——碳素结构钢
受力不大的机械零件
用于制造
应用最多的钢种
产量占钢总产量的70%-80%
紧定螺钉
轻载定位销
传动部分
知识讲授——碳素结构钢
知识讲授——碳素结构钢
碳素结构钢牌号
质量等级符号
屈服强度数值
"屈"字汉语拼音首字母Q
脱氧方法符号
单位为MPa
A、B、C、D四级
F一沸腾钢
Z一镇静钢
TZ一特殊镇静钢
A级——D级
知识讲授——碳素结构钢
用于制造承载较小的零件
Q195
钢丝
开口销
拉杆
知识讲授——碳素结构钢
Q215
套圈
垫圈
焊接件
知识讲授——碳素结构钢
Q235
A、B级
C、D级
金属结构件
心部强度要求不高的渗碳件
碳氮共渗件
连接件
用于制造重要的焊接件
知识讲授——优质碳素结构钢
有害杂质及非金属夹杂物含量较少
化学成分稳定
塑性、韧性较好
制造较重要的机械零件
知识讲授——优质碳素结构钢
用两位阿拉伯数字表示
表示该钢的平均碳含量的万分数
优质碳素结构钢牌号
以0.01%为单位
知识讲授——优质碳素结构钢
08
用于生产薄板、薄带、冷变形材、冷拉钢丝
各类不承受载荷的覆盖件、套筒、管,垫片
心部强度要求不高的渗碳件和碳氢共渗件
冲压件、压延件
知识讲授——优质碳素结构钢
40
用于制造机器的运动零件
曲轴
活塞杆
齿轮
知识讲授——优质碳素结构钢
20
受力不大但有较高韧性要求的各种机械零件
在6 MPa,450℃以下及非腐蚀性介质中使用
管子
导管
杠杆
螺钉
起重勾
知识讲授——优质碳素结构钢
45
用于制造强度高的运动零件
压缩机活塞
齿条
蜗杆
知识讲授——优质碳素结构钢
60
20Mn
65Mn
凸 轮
齿 轮
汽车刹车片
知识讲授——碳素工具钢
主要用于制造
钢属于特殊质量钢,其碳含量为0.7%~1.3%
刀具
量具
模具
碳索工具钢具有较高的硬度和耐磨性
知识讲授——碳素工具钢
牌号
"碳"字汉语拼音首字母"T"
平均碳含量的千分数
数字
若为高级优质碳素工具钢,则在其牌号后加字母"A"
知识讲授——碳素工具钢
较好的强度和塑性,切削能力较差
有较大塑性的工具
T7
一定硬度但切削能力要求不太高的工具
用于制造
知识讲授——碳素工具钢
强度较高,塑性较差,热处理后有较高的硬度及耐磨性
工作时不易变热的工具
T8
斧头
手工锯
知识讲授——碳素工具钢
较好的耐磨性,韧性较差
受热不大的工具
T10、T10A
用于制造
铣刀
知识讲授——碳素工具钢
耐磨性较好,硬度较高,韧性差
加工速度不高
TI2、TI2A
丝锥
车刀
知识讲授——铸钢
是铸造成形的碳钢,主要用于制造受冲击载荷作用的复杂形状件
轧钢机机架
重载大型齿轮
知识讲授——铸钢
ZG200-400
具有良好的韧性和塑性
电气吸盘
强度和硬度较低
变速箱体
知识讲授——铸钢
ZG340-640
高强度、高硬度及高耐磨性
联轴器
塑性、韧性较差
阀轮
传动部分
知识点背诵
碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸钢
划重点!
单项选择题
1.T12钢按碳含量分属于()
A. 低碳钢
B. 中碳钢
C. 高碳钢
D. 结构钢
答案:C
解析:T12是碳素工具钢,碳含量约为1.2%,属于高碳钢(碳含量>0.6%)。
课后练习
单项选择题
2.下列牌号中不属于碳素结构钢的是()
A. Q235
B. 65Mn
C. 45
D. T12
答案:D
解析:Q235是碳素结构钢,65Mn是优质碳素结构钢,45是优质碳素结构钢,T12是碳素工具钢,因此不属于碳素结构钢的是T12。
课后练习
单项选择题
3.碳素工具钢T10中硫、磷含量的范围是()
A. ws ≤ 0.050%, wp ≤ 0.045%
B. ws ≤ 0.045%, wp ≤ 0.045%
C. ws ≤ 0.035%, wp ≤ 0.035%
D. ws ≤ 0.025%, wp ≤ 0.025%
答案:D
解析:优质碳素工具钢(如T10)对硫、磷含量控制严格,要求硫、磷含量均不超过0.025%。
课后练习
单项选择题
4.()钢塑性、韧性好,强度、硬度低,是工程中应用最多的钢种。
A. Q235AF
B. 45
C. 65Mn
D. T10
答案:A
解析:Q235AF是碳素结构钢,塑性、韧性好,强度适中,成本低,是工程中应用最广泛的钢材之一。
课后练习
认知题
1.请为下图所列零件选择合适的材料
课后练习
彩色铁丝 Q195
螺栓、螺母 Q235AF
汽车壳体 08
认知题
2.请为下图所列零件选择合适的材料
课后练习
弹簧 65Mn
小轴 45
链条 20
课堂小结
1.结合碳含量与性能的关系,分析碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢在用途上的差异。
2.请简述铸钢与轧制钢材在性能和应用场景上的主要区别。
3.某工厂要制作一批手工锯条,需要从碳钢中选择合适的材料类型,请说明选择思路并写出典型牌号。
课后作业
感谢观看
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