《机械制造基础》第2版 课件 第4章 常用的金属材料与非金属材料.pptx

Chapter常用的金属材料与非金属材料4

第4章常用的金属材料与非金属材料案例导入图4-1国家体育馆“鸟巢”

初步分析Q460高强度钢：修建鸟巢之前一直依赖进口在工程技术人员和河南舞阳特种钢厂的科研人员共同努力→最终用国产的Q460撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。材料有金属材料、非金属材料、复合材料及各种新型材料。常用的金属材料和非金属材料第4章常用的金属材料与非金属材料

4.1工业用钢钢的分类按化学成分类：碳素钢和合金钢按碳的质量分数分类：低碳钢（wc?0.25%）、中碳钢（wc为0.25~0.6%）和高碳钢（wc?0.6%）按用途分类：结构钢、工具钢和特殊性能钢按质量等级分类：普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。

4.1工业用钢4.1.1碳素钢碳素钢简称碳钢：指wc2.11%并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢广泛应用于机械制造工业、建筑及交通运输中。

4.1工业用钢4.1.1.1杂质元素对钢性能的影响硅、锰的影响:硅和锰在钢中均为有益元素，能溶于铁素体中起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度。磷、硫的影响:磷在钢中能全部溶于铁素体，可提高钢的强度、硬度，但在室温下会急剧降低钢的塑性、韧性，低温时尤为显著，称为冷脆性。因此，通常情况下，磷、硫是钢中的有害元素。非金属夹杂物的影响:在炼钢过程中，少量的炉渣、耐火材料及冶炼中反应物可能进入钢液，形成非金属夹杂物，例如氧化物、硫化物等。

4.1工业用钢4.1.1.2碳素钢的分类碳素钢的分类方法主要有以下三种：1.按用途分类（1）碳素结构钢。（2）碳素工具钢。2.按质量分类普通碳素钢：wp≤0.045%，ws≤0.050%优质碳素钢：wp≤0.035%,ws≤0.035%高级优质碳素钢：wp≤0.030%,ws≤0.030%3.按钢水脱氧程度分类:可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。

4.1工业用钢4.1.1.3碳素钢的牌号性能及用途一、碳素结构钢碳素结构钢中碳的质量分数低（0.06%～0.38%），所含有害杂质硫、磷及非金属夹杂物较多，大量用于金属结构件和不重要的机械零件。碳素结构钢的牌号：由代表屈服强度拼音的字母Q、屈服点强度值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分依次组成。牌号Q235-AF：表示上屈服强度ReH≥235MPa，质量等级为A的碳素结构沸腾钢。

4.1工业用钢碳素钢的牌号、性能及用途碳素结构钢的牌号、性能及应用举例(摘自GB/T700-2006)牌号等级质量分数（%），不大于脱氧方法力学性能应用举例CSPReH/MPa不小于Rm/MPaA(%)不小于Q195—0.120.0400.035F、Z195315～43033用于载荷不大的结构件、铆钉、垫圈、地脚螺栓、开口销、拉杆、螺纹钢筋、冲压件和焊接件。Q215A0.150.0500.045F、Z215335～45031B0.045Q235A0.220.0500.045F、Z235370～50026用于结构件、钢板、螺纹钢筋、型钢、螺栓、螺母、铆钉，拉杆、齿轮、轴、连杆Q235C、D可用作重要焊接结构件。B0.200.045C0.170.0400.040ZD0.0350.035TZQ275A0.240.0500.045F、Z275410～54022强度较高，用于承受中等载荷的零件，如键、链、拉杆、转轴、链轮、链环片、螺栓及螺纹钢筋等。B0.210.0450.045ZC0.220.0400.040ZD0.200.0350.035TZ

4.1工业用钢碳素钢的牌号、性能及用途二、优质碳素结构钢优质碳素结构钢的硫、磷含量较低（均不大于0.035%），力学性能优于碳素结构钢，多用于制造比较重要的机械零件。优质碳素结构钢：包括普通含锰钢素工具钢都是高碳钢，其碳的质量普通含锰钢的牌号用两位数字表示，数字代表钢中碳的质量分数的平均万分数；沸腾钢需在数字后加字母F，镇静钢不标注。

4.1工业用钢碳素钢的牌号、性能及用途三、碳素工具钢碳素工具钢都是高碳钢，其碳的质量分数为0.65~1.35%，具有高的硬度、耐磨性，主要用来制造刀具、模具、量具。按质量分，碳素工具钢有优质和高级优质