《材料基础培训》ppt课件

《《材料基础培训》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《材料基础培训》ppt课件（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、材料基础知识,技术系列培训之二,材料分类,黑色金属：铁、钢,有色金属：铝、铜、金、镭、锗等,工程材料,金属,非金属,有机非金属：塑料、橡胶、纤维等,复合材料：金属基、非金属基、树脂基等,无机非金属：陶瓷、玻璃、木材、水泥等,铁碳合金相图,生 铁,生铁是含碳量大于2（2.11%）的铁碳合金，并含Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。 1）炼钢生铁 2）铸造用生铁 ： 铸造生铁硅含量为1.253.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色。软、易切削加工。主要生产床身、箱体等。 3）球墨铸造用生铁 球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械

2、性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。,铸 铁,铸铁是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。 根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。 各种铸铁代号由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第

3、二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。,钢,钢是用生铁（炼钢生铁）或生铁加一部分废钢炼成的钢中含碳量低于 2.11%，并使其杂质（主要指S、P）含量降低到规定标准。 钢铁经溶解后铸成模型，可轧延成棒状、板状、管状各种用途制品，容易加工又可大量生产，加入极少量其它物质经热处理可改变材料性质增加硬度，或提高铁纯度使物性软化，也可用温度控制高温急冷或缓冷达到使物性变硬或软；它的唯一缺点是会生锈，为避免钢铁制品与空气中的氧接触氧化生锈，一般都采用涂装、镀锌等，或熔炼时添加镍、铬制成不锈钢。,钢的分类,1.按品质分类 按照钢中硫（S）和磷（P）的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。 (1)普通钢

4、（P0.045%，S0.055%） (2)优质钢（P、S均0.035%） (3)高级优质钢（P0.035%，S0.030%）,2.按化学成份分类 (1)碳素钢： a.低碳钢（C0.25%）； b.中碳钢（C0.250.60%）； c.高碳钢（C0.60%）。 (2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量5%） b.中合金钢（合金元素总含量510%） c.高合金钢（合金元素总含量10%）。,3.按成形方法分类 (1)锻钢； (2)铸钢； (3)热轧钢； (4)冷拉钢。,4.按用途分类 (1)建筑及工程用钢 a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2)结构钢 a.机械制造用钢；b.弹

5、簧钢 ；c.轴承钢 (3)工具钢 a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4)特殊性能钢 a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢等； c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5)专业用钢 桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢等。,5.综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：Q195；Q215(A、B)；Q235(A、B、C)；Q255(A、B)；Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优

6、质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。,6.按冶炼方法分类 (1)按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢；(c)底吹转炉钢；(d)侧吹转炉钢；(e)顶吹转炉钢。 c.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2)按脱氧程度和浇注制度分 a.沸腾钢； b.半镇静钢； c.镇静钢； d.特殊镇静钢。,钢的牌号,钢的牌号简称钢号，是对每一

7、种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。中国的钢号表示方法，根据国家标准钢铁产品牌号表示方法（GB221-79）规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： 钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr等。混合稀土元素用“ RE” （或“ Xt” ）表示。 产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。,1）碳素结构钢 由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“ Q” ，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是Mpa。如：Q235表示屈服点为23

8、5MPa的碳素结构钢。 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法：F 表示沸腾钢；b 表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。如Q235-AF表示A级沸腾钢。 专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。,2）优质碳素结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“ 45” ，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 沸

9、腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。,3）碳素工具钢 钢号冠以“ T” ，以免与其他钢类相混。 钢号中的数字表示碳含量， 以平均碳含量的千分之几表示。 例如“ T8” 表示平均碳含量为0.8%。 锰含量较高者，在钢号最后标出“ Mn” ，例如“ T8Mn” 。 高级优质碳素工具钢磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“ A” ，以示区别，例如“ T8MnA” 。 T7、T8钢因韧性较好，主要用作承受震动与冲击载荷工具，如凿子、锤子等；T9由于含碳量较高，故硬度、耐磨性较高、韧性较差，用作有一定韧性但不

10、受剧烈震动冲击的工具如冲头、凿子等；T10、T11韧性尚可，耐磨、较硬、应用较广、制作要求较高且不受突然和剧烈冲击震动而需要一定韧性及锋利刀口的各种工具，如车刀、钻头、板牙、铣刀、刀锯及简单量具；T12、T13钢则用于制造不受震动，要求极高硬度的工具，如钻头、丝锥、锉刀、刮刀等。,4）易切削钢 钢号冠以“ Y” ，以区别于优质碳素结构钢。 字母“ Y” 后面的数字表示碳含量，以平均碳含量万分之几表示，例如平均碳含量为 0.3%的易切削钢，其钢号为“ Y30” 。 锰含量较高者，亦在钢号后标出“ Mn” ，如“ Y40Mn” 。,5）合金结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万

11、分之几表示，如40Cr。 钢中主要合金元素，除个别微合金外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但易致混淆时，可标以 “1” 。如钢号” 12CrMoV”铬含量为0.40.6%， ”12Cr1MoV” 为0.91.2%。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4 等。例如18Cr2Ni4WA。 钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。如20MnVB 钢中。钒为0.070.12%，硼为0.0010.005%。 高级优质钢应在钢号最

12、后加” A” ，以区别于一般优质钢。 专门用途合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。,6）低合金高强度钢 钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。低合金钢是指在钢中加入少量合金元素，由于合金元素的强化作用，低合金结构钢的屈服点比普通碳素钢高25150%，加之大多低碳，而具有良好的塑性韧性和焊接性能，有的还具有耐腐蚀、耐低温等特性，因此，低合金钢是一类很有发展前途的钢，在钢的生产中比例越来越大。 低合金钢按质量和用途分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。 对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如

13、 16Mn 钢，用于桥梁的专用钢种为” 16Mnq” ，汽车大梁的专用钢种为” 16MnL” ，压力容器的专用钢种为” 16MnR” 。,7）弹簧钢 弹簧钢是用生产各种板簧和螺旋弹簧或类似零件（如轧辊等）。弹簧是一种能产生大量弹性变形的结构零件，通过弹簧的弹性变形，可以吸收冲击能量、缓和冲击和震动的作用，因此对弹簧钢的要求必须有高的强度，特别是高的屈服强度和疲劳强度；要不易脱碳，有良好的表面质量，具有一定的淬透性和良好的工艺性能。有的弹簧还要求耐热、耐腐蚀等。因此弹簧钢含碳较高，弹簧钢有合金和非合金。 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法前者基本上与优质碳素结构钢相

14、同，后者基本上与合金结钢相同。,8）滚动轴承钢 滚动轴承钢也叫轴承钢。主要用来制造滚动轴承内外套圈、滚珠、滚粒、保持架等，但在量具、冷作模具、低合金刀具、柴油机高压油泵件等方面也有广泛应用。轴承钢种类较多有较多高碳铬、渗碳、不锈、高温、无磁轴承钢。 钢号冠以字母“ G” ，表示滚动轴承钢类。 高碳铬轴承钢的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示，例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。,9）合金工具钢和高速工具钢 合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 高速工具钢13

15、的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。如钨系高速钢的钢号表示为”W18Cr4V” 。钢号冠以字母”C” 者，表示其碳含量高于未冠” C” 的通用钢号。 钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加” 0” ，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。,10）不锈钢和耐热钢 钢号中碳含量以千分之几表示。 如” 2Cr13” 钢的平均碳含量为0.2%； 若钢中含碳量0.03%或0.08%者，钢号前分别冠以” 00” 及” 0” 表示，例如00Cr17Ni14Mo2、

16、0Cr18Ni9等。 对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。 11）焊条钢 它的钢号前冠以字母” H” ，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为” H2Cr13” ，可以区别于不锈钢” 2Cr13” 。,12）电工用硅钢 钢号由字母和数字组成。钢号头部字母 DR 表示电工用热轧硅钢，DW 表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。 字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。 钢号尾部加字母“ G” 者， 表示在高频率下检验的； 未加” G” 者， 表示在频率为50周波下检验的。 例如：钢号 DW470 表示电工用冷轧无取向硅钢产品在 50 赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。,13）电工用纯铁 它的牌号由字母” DT” 和数字组成，”DT” 表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。 在数字后面所加的字母表示电磁性能：A-高级、E-特级、C