第一章(1.6)工业用钢.ppt

§1.6 工业用钢 以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2%以下，并含有其他元素的材料称为钢. 按照化学成分分为：碳钢和合金钢两大类。 碳钢：指碳含量wc<2.11%的铁碳合金。 合金钢：指为改善钢的组织、性能，在冶炼 时特意加入合金元素的钢。 钢材及其生产过程 一、钢铁材料的生产过程 铁矿石 生铁 钢锭 型材 电弧炉 第一节 碳 钢 2.有害元素: 硫 ——形成低熔点的FeS，使钢产生热脆。 热脆： FeS与Fe形成的熔点（985 ℃ ）共晶体分布在晶界上当钢加热到1000-1200℃进行锻压或轧制时，由于晶界上的共晶体已经熔化，使钢在晶界开裂。这种现象称热脆。 磷——部分溶于F形成固溶体，部分在结晶时形成脆性很大的Fe3P，使钢在室温下的塑、韧性急剧下降。 冷脆：低温时由磷导致钢严重变形的现象称钢的冷脆 3.气体元素（钢中有害元素）: 二、碳钢的分类、牌号和用途 第二节 合金元素在钢中的作用 2、形成碳化物 3、单独形成特殊碳化物 1、扩大奥氏体区的合金元素 2、缩小奥氏体区的合金元素 3.改变共晶点和共析点参数的元素 三、合金元素对钢的热处理的影响 加热时对奥氏体形成的影响 对过冷奥氏体转变的影响 对回火转变的影响 1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响 2.合金元素对过冷奥氏体转变的影响 3.合金元素对回火转变的影响 W、Mo、V 等碳化物在550℃时,使钢达到最高硬度, 产生二次硬化。 Cr-Ni 钢的回火脆性示意图 防止第二类回火脆性的产生的方法: 四、合金元素在钢中的作用 三、合金结构钢的应用 四、合金工具钢 五、高速工具钢 三、特殊性能钢 1、低合金钢的分类及牌号 1）低合金钢的分类 （1）按主要质量等级分类 普通质量低合金钢 优质低合金钢 特殊质量低合金钢 （2）按主要性能和使用特性分类 分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、其他低合金钢等。 一、低合金钢和合金钢的分类及牌号 2）低合金钢的牌号 （1）低合金高强度结构钢 表示方法与碳素结构钢相同。 例：Q345。 2、合金钢的分类及牌号 1）合金钢的分类 （1）按主要质量等级分类 优质合金钢 特殊质量合金钢 （2）按主要性能和使用特性分类 分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。 我国合金钢的编号是按照合金钢中的 含碳量+所含合金元素的种类（元素符号）+含量 一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字， 对于结构钢，以万分数计；对于工具钢以千分数计。 1、合金结构钢 60Si2Mn 09Mn2 2、合金工具钢 9Mn2V 平均含碳量<1.0%时，牌号前以千分之几表示 CrWMn 平均含碳量≥1.0%时，牌号前不标数字 高速工具钢牌号中不标出含碳量 W18Cr4V 2）合金钢的牌号 当钢中某合金元素的平均质量分数<1.5时，牌号中只标出元素符号不标明含量，当>1.5时，在该元素后面相应的用整数住处其近似含量。 3、滚动轴承钢 GCr15SiMn 4、特殊性能钢 牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） 牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0” 0Cr19Ni9 当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00” 00Cr30Mo2 低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通常是优质或高级优质合金结构钢。 低合金结构钢 机械制造用钢 根据用途不同，合金结构钢分为 （一）低合金结构钢 成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量的合金元素（一般合金元素总量小于3%）的工程用钢。 分类：按主要性能及使用特性， 低合金结构钢 低合金高强度结构钢 低合金耐候钢 低合金专业用钢等 1、低合金高强度结构钢 低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如Q345。 船舶 桥梁 2、低合金耐候钢 耐候钢即大气腐蚀钢，实在低碳钢的基础上加入少量的合金元素，如Cu、P、Gr、Ni、Mo、Ti、V等，使其在金属表面形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性。 耐候钢又分