1、“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材工程材料第3版配套課件,第3章,第3章 金屬材料 內(nèi)容提要： 簡(jiǎn)要闡述碳鋼的鋼號(hào)、成份和應(yīng)用。 重點(diǎn)闡明合金鋼的鋼號(hào)、成份特點(diǎn)、熱處理工藝、組織、性能和應(yīng)用。 介紹鑄鐵、有色金屬的牌號(hào)、性能及應(yīng)用。 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 本章是工程材料課程的重點(diǎn)章。重點(diǎn)掌握碳鋼、合金鋼的鋼號(hào)、成份特點(diǎn)、熱處理工藝、組織、性能及應(yīng)用。熟悉鑄鐵的牌號(hào)、熱處理工藝、組織及其應(yīng)用。一般了解有色金屬性能特點(diǎn)和應(yīng)用。,3.1 碳鋼 金屬材料是最重要的工程材料。 分為兩大類： 黑色金屬 鐵和鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）； 有色金屬 包括黑色金屬以外的所有金屬及其合金。,在鐵碳合金中，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%

2、的合金稱為鋼。 碳鋼冶煉簡(jiǎn)便，加工容易，價(jià)格便宜，一般情況下能滿足實(shí)際工程的使用要求，是應(yīng)用最多的工程金屬材料。,3.1.1 碳鋼的成分和分類 一、碳鋼的成分 Fe、C、Mn、Si、S、P C：決定鋼的性能 Mn、Si：有利于改善鋼的機(jī)械性能。 S：易使鋼熱脆。 P：易使鋼冷脆。 必須嚴(yán)格控制在牌號(hào)規(guī)定的范圍之內(nèi)。,二、碳鋼的分類,3.1.2 碳鋼的牌號(hào)及用途 一、碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用Q+數(shù)字表示。 “Q”為屈服點(diǎn)“屈”字的漢語(yǔ)拼音字首。 數(shù)字表示屈服強(qiáng)度的數(shù)值。 如：Q275是屈服強(qiáng)度為275MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 若牌號(hào)后面標(biāo)注A、B、C、D，表示鋼材質(zhì)量等級(jí)。 A級(jí)鋼含硫、磷量最

3、高。 D級(jí)鋼含硫、磷量最低。,常用碳素結(jié)構(gòu)鋼： Q195、Q215、Q235A、Q235B 塑性較好，有一定的強(qiáng)度，通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等。 可用于做橋梁、建筑物等構(gòu)件，也可用做普通螺釘、螺帽、鉚釘?shù)取?鋼板、鋼筋 螺釘、鉚釘,Q235C、Q235D 可用于重要的焊接件。 Q255、Q275 強(qiáng)度較高，可軋制成型鋼、鋼板作構(gòu)件用。,建筑構(gòu)件 鋼橋梁,老師提示 這類鋼常在熱軋狀態(tài)下使用，不再進(jìn)行熱處理。對(duì)某些小零件，可以進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)、滲碳等處理，以提高其使用性能。,二、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的鋼號(hào)用平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分?jǐn)?shù)的數(shù)字表示。 例如：鋼號(hào)“20”即表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%

4、（萬(wàn)分之二十）的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 若鋼中錳含量較高，鋼號(hào)后加符號(hào)“Mn”，如15Mn、45Mn等。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用來(lái)制造各種機(jī)器零件。,常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 塑性好，可制造冷沖壓零件； 10、20鋼 冷沖壓性與焊接性能良好，可用作沖壓件及焊接件，經(jīng)過熱處理（如滲碳）也可以制造軸、銷等零件。,60、65鋼 主要用來(lái)制造彈簧。 熱處理：淬火+中溫回火,彈簧,老師提示 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼使用前一般都要經(jīng)過熱處理。,三、碳素工具鋼 碳素工具鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.65%1.35%之間，鋼號(hào)用平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)的數(shù)字表示，數(shù)字之前冠以“T”（碳）。 如：T9表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%（即千分之九）的碳素工具鋼。,碳素工具鋼均為優(yōu)質(zhì)鋼，若含硫、磷更低，為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，鋼號(hào)后標(biāo)注“A”。 如：T12A表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。 用途：制造各種刃具、量具、模具等。,常用碳素工具鋼： T7、T8 硬度較高、韌性較高，可制 造沖頭、鑿子、錘子等工具。,銼刀,量規(guī),T9、T10、T11 硬度高，韌性適中，可制造 鉆頭、刨刀、絲錐、手鋸條等刃 具及冷作模具等。,老師提示 碳素工具鋼使用前都要進(jìn)行熱處理（淬火+低溫回火）。,T12、T13 硬度很高，韌性較低，可制作銼刀、刮刀