工程材料与制造技术基础-任云鹏-第5章讲解.ppt

11111111 * * 脱氧不完全会有C-O反应，生成CO，引起钢水沸腾 * * 它与钢液中的FeO能结成密度较小的硅酸盐以炉渣的形式被除去。从而消除FeO对钢的不良影响 硅是一种有益的元素。 硅能溶入铁素体中，使铁素体强化，从而提高钢的强度和硬度，但降低塑性和韧性。当含硅量不多时，其对钢的性能影响不大。作为杂质其含量应小于0.4%。 （1）可清除钢中的FeO，改善钢的品质。 锰从FeO中夺取氧形成MnO进入炉渣，从而把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量 。 （2）减轻硫的有害作用，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能。（MnS在高温时有一定塑性，切削加工中MnS能起断屑作用，因此改善了钢的切削加工性，这类钢称作易切削钢) （3）在室温下锰能大部分溶入铁素体中形成含锰铁素体的置换固溶体，使铁素体强化，提高钢的强度和硬度。 （4）锰在碳钢中的质量分数一般为0.25%～0.80%，最高可达1.2%。总起来说，锰是一种有益的元素。 * S是在炼钢时由矿石和燃料带入钢中的 →热脆 ，是有害元素。 P是由矿石带入钢中的→冷脆，是有害元素。 因此衡量钢质量的主要指标为钢中的S、 P含量。S一般控制在0.065%以下，P一般控制在0.045%以下。 硫可与铁生成FeS， FeS与Fe能形成低熔点（985℃）的共晶体，且分布在晶界上。当钢材在1000℃～1200℃ 进行热压力加工时，由于共晶体熔化，从而导致热加工时开裂。这种金属在高温时出现脆裂的现象，称为“热脆”。 磷在钢中能全部溶于铁素体中，提高铁素体的强度和硬度。但在室温下却使钢的塑性和韧性急剧下降（Fe3P而使钢的脆性增加 ），产生低温脆性，这种现象称为冷脆。 * 说明：通常情况下，屈服强度值小300MPa时为碳素结构钢，大于300MPa时为低合金高强度钢。 * 合金结构钢和合金弹簧钢 * 含铬量小于1%时，在含铬量(以千分之一为单位)前加数字“0”，如Cr06。 * 高速钢不标含碳量，如W6Mo5Cr4V2(含0.85%C). * 特殊性能钢不锈钢和耐热钢 * 化学成分： C＜0.2%，∑合金元素＜5%， 常加合金元素：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、B、P、Cu、N等。 合金钢的性能特点 具有较高的强度、塑性和冲击韧性，特别是低温冲击韧性。 具有良好的焊接性。 具有较高的抗腐蚀性。 成本高 * 杭州湾跨海大桥，世界最长跨海大桥，36公里，设计寿命100年。润扬大桥是世界上最长的跨江大桥，35.66公里。 * 4、使用状态下组织：F+P 3、热处理：不进行专门热处理，热轧空冷态下使用。 常以热轧板、带、棒及型钢使用，用量约占钢材总量的70%。 * 性能 ⑴ 高强度及足够韧性。 ⑵ 良好的焊接性能。 ⑶ 良好的耐蚀性 * 调制=淬火+高温回火500-650 1、性能要求 ⑴ 良好的综合力学性能. ⑵ 良好的淬透性。 合金元素作用： ① 提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B ② 强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni ③ 细化晶粒: Ti、V ④ 防止第二类回火脆性: W、Mo 合金结构钢 * 弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。 * 用于制造轴承套和滚动体的专用钢种。 1、性能要求 轴承工作时, 承受接触应力(达3000~3500MPa)、周期性交变载荷(频率达数万次/分)和摩擦。 * 用于制造轴承套和滚动体的专用钢种。 1、性能要求 轴承工作时, 承受接触应力(达3000~3500MPa)、周期性交变载荷(频率达数万次/分)和摩擦。 * 主要用于严重摩擦和强烈撞击条件下工作的零件，如用作坦克及拖拉机的履带，挖掘机铲齿，推土机挡板和铁路道岔等。高锰钢的主要成分为含碳量为0.9%-1.5%,含锰量为11%-14%。 * 主要用于严重摩擦和强烈撞击条件下工作的零件，如用作坦克及拖拉机的履带，挖掘机铲齿，推土机挡板和铁路道岔等。高锰钢的主要成分为含碳量为0.9%-1.5%,含锰量为11%-14%。 * 主要用于严重摩擦和强烈撞击条件下工作的零件，如用作坦克及拖拉机的履带，挖掘机铲齿，推土机挡板和铁路道岔等。高锰钢的主要成分为含碳量为0.9%-1.5%,含锰量为11%-14%。 * 1、普通碳素钢 成分：0.4%C, P、S量及非金属夹杂较多。 性能：可焊性、塑性好。 用途：用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓接等。用量约占钢材总量的70%。 5.2.1、工程结构钢（普通结构钢） 螺纹钢 圆钢 成分特点： ⑴ 低碳：0.1%~0.25%,合金元素总量不超过3% ⑵ 合金元素：主要是Mn，还有少量Mo、V、B等。 性能： ⑴ 强度比普通碳素钢高 ⑵ 良好的焊接性能。 ⑶ 良好的冷成型性。 用途： Q345钢