金属监督基础知识.

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1、金属监督基础知识授课讲义授课内容：1.铁碳平衡图及钢铁基本组织介绍 2. 钢的分类、钢号表示方法 3. 金属材料的物理和力学性 4. 常用钢材适用范围及我厂300MW机组受监部件用钢情况简介 5.金属材料常见缺陷和失效形式,裂纹缺陷处理注意事项 6. 钢材进货、保管、领用、检修更换等需注意的事项。 7.常用的无损检验方法介绍 8.规程简介：电力建设施工验收规范（焊接篇）DL5007-92 1.铁碳平衡图及钢铁基本组织介绍1.1工业纯铁、钢、生铁的表达式：工业纯铁=Fe+C（微量） C%0.04钢Fe+C+伴生元素（Mn,Si,Al,H,P,O,S,N等）（合金元素） 0.04 C%2.11生铁

2、Fe+C+伴生元素（合金元素） 2.11C%6.69% 1.2铁碳平衡图1.3钢铁中的基本组织（略）2.钢的分类、钢号表示方法2.1钢的分类分类方法 分类名称 说 明按冶炼方法而分1按冶炼设备的不同而分（1）平炉钢 平炉钢是指用平炉炼钢法所炼出来的钢，按炉衬材料的不同，分酸性和碱性两种，一般平炉都是碱性的，只有特殊情况下才在酸性平炉炼制。平炉炼钢法具有原料范围宽，设备能力大、品种多、质量好等优点，在50年代前，平炉钢在世界总产量中占绝对优势，以后由于氧气顶吹转炉炼钢法的出现恨快使平炉相形见绌，现在世界各国都有停建平炉的趋势。平炉钢的主要品种是普碳钢。低合金钢和优质碳素钢（2）转炉钢 转炉钢是指

3、用转炉炼钢法所炼制出来的钢，除分为酸性和碱性转炉炼钢外，还可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。它们常常混合使用，例如：贝氏炉钢为底吹酸性转炉钢，托马斯钢为底吹碱性转炉钢。我国现在大量生产底为侧吹酸性转炉钢和氧气顶吹转炉钢，氧气顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快等一系列优点，是当代炼钢的主要方法。转炉钢的主要品种是普碳钢，氧气顶吹转炉亦生产优质碳素钢和合金钢（3）电炉钢 电炉钢是指用电炉炼钢法所炼制出来的钢，可分为电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢、真空自耗炉钢、电子束炉钢等。工业上大量生产的，主要是碱性电弧炉钢，品种是优质钢和合金钢2按脱氧程度

4、和浇注制度的不同而分（1）沸腾钢 这是脱氧不完全的钢，浇注时在钢锭模里产生沸腾，因而得名，其特点是收得率高、成本低、表面质量及深冲性能好；但成分偏析大、质量不均匀，抗腐蚀性和机械强度较差。这类钢大量用以轧制普通碳素钢的型钢和钢板（2）镇静钢它是脱氧完全的钢，在浇注时钢液镇静，没有沸腾现象，所以称镇静钢。其特点是成分偏析少、质量均匀，但金属的收得率（缩孔多），成本比较高。一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢（3）半镇静钢 它是脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢，浇注时沸腾现象较沸腾钢弱。钢的质量、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。它的生产较难控制，故目前在钢的生产中所占比重不大按化学成分而分1碳

5、素钢 碳素钢是指含碳量低于2，并含有少量锰、硅、硫、磷、氧等杂质元素的铁碳合金。按其含碳量的不同可分为：（1） 工业纯铁：为含碳量0.04的铁碳合金；（2） 低碳钢：为含碳量0.25的钢；（3） 中碳钢：为含碳量0.250.60的钢；（4） 高碳钢：为含碳量0.60的钢。此外，按照钢的质量和用途的不同，碳素钢通常又分为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和工具碳素钢三大类2合金钢 合金钢是指在碳素钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时特意加入一些合金元素（如铬、镍、硅、锰、钼、钨、钒、钛、硼等）而炼成的钢。 按其合金元素的种类不同，可分为：铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬钼钢、硅锰钢、硅锰钼钒钢、铬

6、镍钼钢、锰钒硼钢等许多钢组。 按其合金元素的总含量，可分为：（1） 低合金钢合金元素总含量5%；（2） 中合金钢合金元素总含量5%10%；（3） 高合金钢合金元素总含量10；。按照钢中主要合金元素的种类，又可分为：（1） 三元合金钢：除铁、碳以外，还含有另一种合金元素的钢，如铬钢、镍钢、硅钢、锰钢、钼钢、硼钢等；（2） 四元合金钢：除铁、碳以外，还含有另两种合金元素的钢，如：铬锰钢、铬镍钢、铬钼钢、硅锰钢等；（3） 多元合金钢：除铁、碳以外，还含有另外三种或三种以上合金元素的钢，如：铬锰钛钢、硅锰钼钒钢等按用途而分1结构钢（1）建筑及工程用结构钢 建筑及工程用结构钢，简称建造用钢，它是指用于建

7、筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。这类钢大多为低碳钢，因为它们多要经过焊接施工，含碳量不宜过高，一般都是在热轧供应状态或正火状态下使用 属于这一类型的钢，主要有：1） 普通碳素结构钢按用途又分为一般用途的普碳钢和专用普碳钢：2） 低合金钢按用途又分为低合金结构钢、耐腐蚀用钢、低温用钢、钢筋钢、钢轨钢、耐磨钢及特殊用途的专用钢（2）机械制造用结构钢 机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，它们往往要经过热处理、冷塑成形和机械切削加工后才能使用。 属于这一类型的钢，主要有： 1)优质碳素结构钢 调质结构钢 按工艺 特征分 表面硬化结

8、构钢 渗碳钢 2)合金结构钢 氮化钢 氰化钢 表面淬火钢 3)易切结构钢 冷塑性成形钢（如冷冲压 4)弹簧钢 钢、冷镦钢、冷挤压用钢) 5)滚动轴承钢 2工具钢 工具钢是指用于制造各种工具的钢 这类钢按其化学成分，通常分为：碳素工具钢；合金工具钢；高速钢。 按照用途又可分为：刃具钢（或称刀具钢）；模具钢（包括冷作模具钢和热作模具钢）；量具钢3特殊钢 特殊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 属于这一类型的钢，主要有：不锈耐酸钢；耐热不起皮钢；高电阻合金；低温用钢；耐磨钢；磁钢（包括硬磁钢和软磁钢）；抗磁钢；超高强度钢（指b1400N/mm2的钢）4专业用钢 这是指各个工业

9、部门专业用途的钢，如农机用钢、机床用钢、重型机械用钢、汽车用钢、航空用钢、宇航用钢、石油机械用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等按金相组织而分1按退火后的金相组织分（1）亚共析钢 含碳量小于0.80，组织为游离铁素体珠光体（2）共析钢 含碳量为0.80，组织全部为珠光体(3)过共析钢 含碳量大于0.80，组织为游离碳化物珠光体（4）莱氏体钢 实际上也是过共析钢，但其组织为碳化物和奥氏体的共晶体，通常把它另分为一类2按正火后的金相组织分（1）珠光体钢、贝氏体钢 当合金元素含量较少，于空气中冷却可得到珠光体或索氏体、屈氏体的，就属于珠光体钢，若得到贝氏体组织的，就属于贝氏体钢（2）马

10、氏体钢 当合金元素含量较高，于空气中冷却，可得到马氏体组织的，称为马氏体钢（3）奥氏体 当合金元素含量很多时，于空气中冷却，奥氏体直到室温仍不转变的，称为奥氏体钢（4）碳化物钢 当含碳量较高并含有大量碳化物组成元素时，于空气中冷却，可得到由碳化物及其基体组织（珠光体或马氏体、奥氏体）所构成的混合物组织的，称为碳化物钢。最典型的碳化物钢时高速钢3按加热、冷却时有无相变和室温时的金相组织分（1）铁素体钢 这类钢含碳量很低并含有多量的形成或稳定铁素体的元素，如铬、硅等，以致加热或冷却时，始终保持铁素体组织（2）半铁素体钢 这类钢含碳量较低并含有较多的形成或稳定铁素体的元素，（如铬、硅），在加热或冷却

11、时，只有部分发生相变，其他部分始终保持相的铁素体组织（3）半奥氏体钢 这类钢含有一定的形成或稳定奥氏体的元素（如镍、锰），以致在加热或冷却时，只有部分发生相变，其他部分始终保持相的奥氏体组织（4）奥氏体钢 这类钢含有多量的形成或稳定奥氏体的元素，如镍、锰等，以致在加热或冷却时，始终保持奥氏体组织按品质而分1普通钢 这类钢含杂质元素较多，其中磷与硫均被限制在0.07以内，主要用作建筑结构和要求不太高的机械零件，属于这一类的钢如普通碳素钢、低合金结构钢等2优质钢 这类钢含杂质元素较少，质量较好，其中磷与硫均被限制在0.04以内，主要用作机械结构零件和工具。属于这一类的钢有优质碳素结构钢、合金结构钢

12、、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等3、高级优质钢 这类钢含杂质元素极少，其中磷与硫均被限制在0.03以内，主要用作重要的机械结构零件和工具，属于这一类的钢，大多是合金结构钢和工具钢。为了区别于一般优质钢，这类钢的钢号后面，通常加符号“A”或汉字“高”以便识别按制造加工形式而分1铸钢 铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件，其含碳量一般在0.150.60%之间，铸钢件由于铸造性能差，常常需要用热处理和合金化等方法来改善其组织和性能，在机械制造业中，铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。按照化学成分，铸钢一般分为铸造碳钢和铸造合金钢两大类；按照用途，铸钢又可分为铸造结构钢、铸造特殊钢和铸造工具钢三大类2锻钢 锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件，锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其它方面的力学性能也都比铸钢件高，所以凡是一些重要的机械零件都应当采用锻钢件。在冶炼工厂，某些截面较大的型钢，也采用锻造方法，生产和供应一定规格的锻材，如锻制圆钢、方钢和扁钢等3热轧钢 热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。