金屬材料基本知識(shí)—電梯培訓(xùn)

1、整理ppt金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)河北省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)院陶詩龍整理ppt提綱一、材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1、緒論2、材料基本力學(xué)性能介紹3、材料力學(xué)的研究對象4、材料的力學(xué)性能4.1 強(qiáng)度4.2 剛度4.4 硬度4.3 塑性部分基本概念Page2整理ppt提綱二、鋼鐵材料基礎(chǔ)知識(shí)1、緒論2、鋼的分類3、碳素結(jié)構(gòu)鋼3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼附錄 常見鋼鐵力學(xué)性能表Page33.3 低合金高強(qiáng)度鋼整理ppt一、材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1、緒論P(yáng)age4整理ppt趙州橋(石拱橋)595-605年建，充分利用石料的壓縮強(qiáng)度安瀾竹索橋(宋代建)(1964年改為鋼纜承托的索橋)充分利用竹材的拉伸強(qiáng)度1、緒論P(yáng)

2、age5整理ppt2、材料基本力學(xué)性能介紹 通常所指金屬材料的性能包括以下兩個(gè)方面： 1使用性能是為了保證機(jī)械零件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件等能正常工作，材料所應(yīng)具備的使用性能主要有力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、剛度、塑性、韌性等）、物理性能（密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、熱膨脹性等），化學(xué)性能（耐蝕性、熱穩(wěn)定性等）。使用性能決定了材料的應(yīng)用范圍，使用安全可靠性和使用壽命。 2.工藝性能即材料在被制成機(jī)械零件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件的過程中適應(yīng)各種冷、熱加工的性能，例如鑄造、焊接、熱處理、壓力加工、切削加工等方面的性能。工藝性能對制造成本、生成效率、產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。 Page6整理ppt2、材料基本力學(xué)性能介紹材料力學(xué)主要解決材

3、料的力學(xué)性能，主要研究 （1）強(qiáng)度 （2）剛度 （3）穩(wěn)定性 研究的參數(shù)包括 強(qiáng)度：（屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度），如鋼材Q235，屈服強(qiáng)度為235MPa。 硬度：包括劃痕硬度，壓入硬度回跳硬度，如布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、里氏硬度等等。剛度：在起重機(jī)中，剛度一般是指靜剛度，靜剛度是指滿載小車作用在跨中時(shí)，主梁在垂直平面內(nèi)引起的最大靜擾度與跨度之比。 塑性：一定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性Page7整理ppt3、材料力學(xué)的研究對象構(gòu)件分類構(gòu)件分類塊體板件中面桿件形心橫截面Page8整理ppt3、材料力學(xué)的研究對象 軸線： 中軸線、中心線。 橫截面：垂直于梁的軸向的截面形狀

4、。 形心:截面圖形的幾何中心 。Page9形心整理ppt對構(gòu)件在荷載作用下正常工作的要求具有足夠的強(qiáng)度荷載作用下不斷裂，荷載去除后不產(chǎn)生過大的永久變形(塑性變形)。即構(gòu)件在外載作用下，抵抗破壞的能力。 例如儲(chǔ)氣罐不應(yīng)爆破。（破壞 斷裂或變形過量不能恢復(fù)）4、材料的力學(xué)性能4.1 強(qiáng)度FFaFF鋼 筋b斷裂示例Page10整理ppt對構(gòu)件在荷載作用下正常工作的要求4、材料的力學(xué)性能4.1 強(qiáng)度Page11荷載未作用時(shí)永久變形示例荷載作用下F荷載去除后具有足夠的強(qiáng)度荷載作用下不斷裂，荷載去除后不產(chǎn)生過大的永久變形(塑性變形)。即構(gòu)件在外載作用下，抵抗破壞的能力。 例如儲(chǔ)氣罐不應(yīng)爆破。（破壞 斷裂或

5、變形過量不能恢復(fù)）整理ppt4.1 強(qiáng)度強(qiáng)度的定義：強(qiáng)度是指材料抵抗永久變形和斷裂的能力。強(qiáng)度的意義：強(qiáng)度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標(biāo)。按外力作用的性質(zhì)不同，主要有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等，工程常用的是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，這兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)可通過拉伸試驗(yàn)測出。Page12整理ppt4.1 強(qiáng)度屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的概念：Page13整理ppt4.1 強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值。即鋼材受拉斷裂前的最大應(yīng)力值稱為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。又稱為屈服極限 ，是材料屈服的

6、臨界應(yīng)力值。 所謂屈服，是指達(dá)到一定的變形應(yīng)力之后，金屬開始從彈性狀態(tài)非均勻的向彈-塑性狀態(tài)過度，它標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始。Page14整理ppt 由上可知，當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)引起斷裂；當(dāng)工作應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力時(shí)，將產(chǎn)生屈服或出現(xiàn)塑性變形。 構(gòu)件工作時(shí)發(fā)生斷裂或顯著塑性變形，一般都是不容許的。所以，從強(qiáng)度方面考慮，斷裂是構(gòu)件破壞或失效的一種形式。同樣，屈服或出現(xiàn)顯著塑性變形，也是構(gòu)建失效的一種形式，一種廣義的破壞。 可見材料的斷裂或塑性變形都是材料失效的顯著表現(xiàn)。Page154.1 強(qiáng)度整理ppt 長期在交變應(yīng)力下工作的構(gòu)件，雖然所受應(yīng)力小于材料的靜強(qiáng)度極限，但經(jīng)過應(yīng)力的

7、多次重復(fù)后，構(gòu)件將產(chǎn)生可見裂紋或完全斷裂，而且，即使是塑性很好的材料，斷裂時(shí)也往往無顯著地塑性變形。疲勞的定義： 在交變應(yīng)力作用下，構(gòu)件產(chǎn)生可見裂紋或完全斷裂的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞，簡稱疲勞。疲勞強(qiáng)度的定義 疲勞強(qiáng)度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。 疲勞破壞常常帶有突發(fā)性，往往造成嚴(yán)重后果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械與航空等領(lǐng)域中，大部分損傷事故是疲勞破壞所造成的。因此，對于承受循環(huán)應(yīng)力的機(jī)械設(shè)備與結(jié)構(gòu)，應(yīng)該十分重視其疲勞強(qiáng)度問題。Page164.1 強(qiáng)度整理ppt具有足夠的剛度荷載作用下的彈性變形不超過工程允許范圍。構(gòu)件在外載作用下，抵抗可恢復(fù)變形的能力。例如

8、機(jī)床主軸不應(yīng)變形過大，否則影響加工精度。導(dǎo)軌、絲杠、起重機(jī)主梁等。4、材料的力學(xué)性能4.2 剛度荷載未作用時(shí)荷載去除后荷載作用下F彈性變形Page17整理ppt4.2 剛度 剛度的定義剛度是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗彈性變形的能力。彈性變形：隨外力消除而消失的變形。塑性變形：當(dāng)外力去除時(shí)，不能恢復(fù)的變形。Page18F荷載作用下F荷載去除后圖形比較彈性形變與塑性形變整理ppt4、材料的力學(xué)性能4.3 塑性塑性塑性是一種在某種給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。 主要研究物體在塑性變形階段的應(yīng)力和變形的規(guī)律。當(dāng)外力加大到一定程度使材料內(nèi)部的應(yīng)力超過某一極限值后，即使將外力除去，變形并不能完全消失，而是

9、保留了一部分殘余變形，這一性質(zhì)就是材料的塑性。塑性變形的特點(diǎn)是不可逆性。Page19整理ppt4.3 塑性 塑性的意義 對必須承受強(qiáng)烈變形的材料，塑性指標(biāo)具有重要意義。塑性優(yōu)良的材料冷壓成型的性能好。此外，重要的受力元件要求具有一定的塑性，因?yàn)樗苄灾笜?biāo)較高的材料制成的元件不容易發(fā)生脆性破壞；在破壞前元件將出現(xiàn)較大的塑性變形，與脆性材料相比有較大的安全性。 對材料塑性的要求是有一定限度的，并不是越大越好。單純追求塑性會(huì)限制材料強(qiáng)度使用水平的提高，造成產(chǎn)品粗大笨重，浪費(fèi)材料和使用壽命不長。Page20整理ppt4、材料的力學(xué)性能4.4 硬度硬度的定義：硬度是指材料抵抗局部塑性變形或表面損傷的能力。

10、硬度既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個(gè)簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。Page21整理ppt4.4 硬度 硬度的分類： 根據(jù)其測試方法的不同，硬度可分為：劃痕硬度（如莫氏硬度） 、壓入硬度、回跳硬度（如肖氏硬度） 、顯微硬度、高溫硬度等。 其中我們常采用的是壓入硬度，如布氏硬度、洛氏硬度。Page22整理ppt4.4 硬度 1、布氏硬度HB 布氏硬度試驗(yàn)方法是把規(guī)定直徑的淬火鋼球（或硬質(zhì)合金球）以一定的試驗(yàn)力F壓入所測材料表面，保持規(guī)定時(shí)間后，用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑d (mm)，由

11、d計(jì)算出壓痕表面積A，布氏硬度值HB=F/APage23整理ppt4.4 硬度 布氏硬度的應(yīng)用 布氏硬度試驗(yàn)方法主要用于硬度較低的一些材料，例如生產(chǎn)中常用布氏硬度法測定經(jīng)退火、正火和調(diào)質(zhì)的鋼件，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度。 Page24整理ppt4.4 硬度 2、洛氏硬度 洛氏硬度是采用測量壓痕深度來確定硬度值的試驗(yàn)方法。 即是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。當(dāng)HB450或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120的金剛石圓錐體或直徑為1.58mm、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。 Pa

12、ge25整理ppt4.4 硬度 根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示： HRA、HRB、HRC HRA標(biāo)尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬，但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。 HRB標(biāo)尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。 HRC標(biāo)尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應(yīng)用最多的硬度試驗(yàn)方法。 Page26整理ppt洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范 標(biāo)尺標(biāo)尺壓頭類型壓頭類型初試驗(yàn)力初試驗(yàn)力/kgf(N)主試驗(yàn)力主試驗(yàn)力/kgf(N)硬度值硬度值測量范測量范圍圍應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例HRA金剛石金剛石

13、圓錐體圓錐體10(98)50(490)2088高硬度的薄件、表面處理高硬度的薄件、表面處理鋼件、硬質(zhì)合金等鋼件、硬質(zhì)合金等HRC140(1372)2070硬度大于硬度大于100HRB的淬火的淬火及回火鋼、鈦合金等及回火鋼、鈦合金等HRB1.588mm淬火鋼球淬火鋼球90(882)20100銅合金、鋁合金、退火鋼銅合金、鋁合金、退火鋼材、可鍛鑄鐵等材、可鍛鑄鐵等Page27整理ppt部分基本概念強(qiáng)度是指材料抵抗永久變形和斷裂的能力。硬度是指材料抵抗局部塑性變形或表面損傷的能力。剛度是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗彈性變形的能力。塑性是指材料在載荷作用下斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。韌性是指材料在破裂前所能吸

14、收的能量與體積的比值。密度是指單位體積的某種物質(zhì)所具有的質(zhì)量。熔點(diǎn)是指晶體由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程中，固液共存狀態(tài)的溫度。導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的性能。熱膨脹性是指材料受熱時(shí)體積發(fā)生脹大的性能。耐腐蝕性是指材料抵抗周圍介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力。熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力。 Page28整理ppt二、鋼鐵材料基礎(chǔ)知識(shí)1、緒論 鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)，鋼鐵是國民經(jīng)濟(jì)各部門的重要原材料。隨著我國改革開放的進(jìn)一步深化、社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步與發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各部門對鋼鐵產(chǎn)品的品種和質(zhì)量有了更高的要求。同時(shí)，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也在不斷地結(jié)構(gòu)優(yōu)化、調(diào)整產(chǎn)品

15、結(jié)構(gòu)、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，以適應(yīng)市場的需要，從而更好地為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)。 按鋼類把鋼分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼、精密合金類材料。 Page29整理ppt1、緒論 鋼鐵是鐵與C(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe(鐵)外，C的含量對鋼鐵的機(jī)械性能起著主要作用，故統(tǒng)稱為鐵碳合金。它是工程技術(shù)中最重要、用量最大的金屬材料。 按含碳的含量的不同，鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%2%的鐵碳合金。 碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價(jià)格低廉，而

16、且在多數(shù)情況下能滿足使用要求，所以應(yīng)用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。 Page30整理ppt1、緒論 合金同鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性等等。經(jīng)常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。 我國合金鋼的資源相當(dāng)豐富，除Cr、Co不足，Mn品位較低外，W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲(chǔ)量都很高。21世紀(jì)初，合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中的比例將有大幅度增長。Page31整理ppt1、緒論 含碳量2%4.3%的

17、鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據(jù)生鐵中碳存在的形態(tài)不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。 （1）白口鐵中，碳以Fe3C形態(tài)分布，斷口呈銀白色，質(zhì)硬而脆，不能進(jìn)行機(jī)械加工，是煉鋼的原料，故又稱煉鋼生鐵。 （2）灰口鐵中，碳以片狀石墨形態(tài)分布，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。 （3）球墨鑄鐵中，碳以球狀石墨形態(tài)分布，其機(jī)械性能、加工性能接近于鋼。 在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應(yīng)用。 Page32整理ppt2、鋼的分類 國際標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3304鋼分類中規(guī)定，鋼的分類分為“按化學(xué)成分分類”和“按主要質(zhì)量等級和主要性能及使

18、用特性分類”兩部分。 按化學(xué)成分分類 鋼可分為非合金鋼、低合金鋼、合金鋼三類。 碳鋼屬于非合金鋼范疇。碳鋼以鐵與碳為兩個(gè)基本單元，此外還有少量的其他元素，如Mn（錳），Si（硅），P（磷），O（氧），N（氮），H（氫）等。Page33整理ppt2、鋼鐵的分類1.按化學(xué)成分分(1)碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外，還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金，按其含碳量的不同，可分為：1)低碳鋼-含碳量wc0.25%2)中碳鋼-含碳量wc0.25%0.60%3)高碳鋼-含碳量wc0.60%高碳鋼一般在軍工業(yè)和工業(yè)醫(yī)療業(yè)比較多(2)合金鋼 為了改善鋼的性能，在冶煉碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入一些合金元素而煉成

19、的鋼，如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量，可分為：1)低合金鋼-合金元素的總含量5%2)中合金鋼-合金元素的總含量5%10%3)高合金鋼-合金元素的總含量10%Page34整理ppt2、鋼鐵的分類 2.按冶煉設(shè)備分 (1)轉(zhuǎn)爐鋼 用轉(zhuǎn)爐吹煉的鋼，可分為底吹、側(cè)吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉(zhuǎn)爐鋼；根據(jù)爐襯的不同，又分酸性和堿性兩種 (2)平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和堿性兩種，一般平爐鋼多為堿性 (3)電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應(yīng)爐鋼及真空感應(yīng)爐鋼等。工業(yè)上大量生產(chǎn)的，是堿性電弧爐鋼P(yáng)age35整理ppt2、鋼鐵的分類 3.按澆注前脫氧程度分

20、(1)沸騰鋼 屬脫氧不完全的鋼，澆注時(shí)在鋼錠模里產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是冶煉損耗少、成本低、表面質(zhì)量及深沖性能好；缺點(diǎn)是成分和質(zhì)量不均勻、抗腐蝕性和力學(xué)強(qiáng)度較差，一般用于軋制碳索結(jié)構(gòu)鋼的型鋼和鋼板 (2)鎮(zhèn)靜鋼 屬脫氧完全的鋼，澆注時(shí)在鋼錠模里鋼液鎮(zhèn)靜，沒有沸騰現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是成分和質(zhì)量均勻；缺點(diǎn)是金屬的收得率低，成本較高。一般合金鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼都為鎮(zhèn)靜鋼 (3)半鎮(zhèn)靜鋼 脫氧程度介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼，因生產(chǎn)較難控制.目前產(chǎn)量較少Page36整理ppt2、鋼鐵的分類 4.按鋼的品質(zhì)分 (1)普通鋼 鋼中含雜質(zhì)元素較多，含硫量ws一般O.05%，含磷量wP0.045%，如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金

21、結(jié)構(gòu)鋼等 (2)優(yōu)質(zhì)鋼 鋼中含雜質(zhì)元素較少，含硫及磷量ws、wp，一般均0.04%，如優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。 (3)高級優(yōu)質(zhì)鋼 鋼中含雜質(zhì)元素極少，含硫量ws一般O.03%，含磷量wP0.035%，如合金結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼等。高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后面，通常加符號“A”或漢字“高”，以便識(shí)別Page37整理ppt2、鋼鐵的分類5.按制造加工形式分(1)鑄鋼 鑄鋼是指采用鑄造方法而生產(chǎn)出來的一種鋼鑄件。鑄鋼主要用于制造一些形狀復(fù)雜、難于進(jìn)行鍛造或切削加工成形而又要求較高的強(qiáng)度和塑性的零件(2)鍛鋼 鍛鋼是指采用鍛造方法而生產(chǎn)出來的各種鍛材和鍛件。鍛鋼件的質(zhì)量

22、比鑄鋼件高，能承受大的沖擊力作用，塑性、韌性和其他方面的力學(xué)性能也都比鑄鋼件高，所以凡是一些重要的機(jī)器零件都應(yīng)當(dāng)采用鍛鋼件(3)熱軋鋼 熱軋鋼是指用熱軋方法而生產(chǎn)出來的各種熱軋鋼材。大部分鋼材都是采用熱軋軋成的，熱軋常用來生產(chǎn)型鋼、鋼管、鋼板等大型鋼材，也用于軋制線材(4)冷軋鋼 冷軋鋼是指用冷軋方法而生產(chǎn)出來的各種冷軋鋼材。與熱軋鋼相比，冷軋鋼的特點(diǎn)是表面光潔、尺寸精確、力學(xué)性能好。冷軋常用來軋制薄板、鋼帶和鋼管(5)冷拔鋼 冷拔鋼是指用冷拔方法而生產(chǎn)出來的各種冷拔鋼材。冷拔鋼的特點(diǎn)是：精度高、表面質(zhì)量好。冷拔主要用于生產(chǎn)鋼絲，也用于生產(chǎn)直徑在50mm以下的圓鋼和六角鋼，以及直徑在76mm以

23、下的鋼管 Page38整理ppt2、鋼鐵的分類6.按鋼的用途分(1)結(jié)構(gòu)鋼 a、建筑及工程用結(jié)構(gòu)鋼-簡稱建造用鋼，它是指用于建筑、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上制作金屬結(jié)構(gòu)件的鋼。如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等 b、機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼-是指用于制造機(jī)械設(shè)備上結(jié)構(gòu)零件的鋼。這類鋼基本上都是優(yōu)質(zhì)鋼或高級優(yōu)質(zhì)鋼，主要有優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、易切結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等(2)工具鋼 一般用于制造各種工具，如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。如按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼(3)特殊鋼 具有特殊性能的鋼，如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等(4)專業(yè)用鋼 這是指各個(gè)工

24、業(yè)部門專業(yè)用途的鋼，如汽車用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼、航空用鋼、化工機(jī)械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等Page39整理ppt3、碳素結(jié)構(gòu)鋼3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼的一種。含碳量約0.050.70，個(gè)別可高達(dá)0.90。碳素結(jié)構(gòu)鋼中除含有主要為了脫氧而加入的硅、錳元素外，不含其他有意加入的合金元素。鋼中硫、磷雜質(zhì)含量較高，一般來說普通質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.050、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.045% ；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.040%。這類鋼通常以熱軋狀態(tài)交貨和使用，主要用于工程結(jié)構(gòu)。 1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼含雜質(zhì)較多，價(jià)格低廉，用于對性能要求不高

25、的地方，它的含碳量小于0.38%，以小于0.25%最為常用，屬于低碳鋼。Page40整理ppt3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 含錳量不超過0.80，強(qiáng)度較低，但塑性、韌性、冷變形性能好。每個(gè)金屬牌號表示該鋼種在厚度小于16mm時(shí)的最低屈服點(diǎn)。 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼多制成條鋼、異型鋼材、鋼板等。用途很多，用量很大，主要用于鐵道、橋梁、各類建筑工程，制造承受靜載荷的各種金屬構(gòu)件及不重要不需要熱處理的機(jī)械零件和一般焊接件。 我國和某些國家根據(jù)交貨的保證條件，把普通碳素鋼分為三類：甲類鋼（A類鋼），只保證力學(xué)性能，不保證化學(xué)成分，乙類鋼（B類鋼），只保證化學(xué)成分，不保證力學(xué)性能；特類鋼（C類鋼），既保證化學(xué)成分，又

26、保證力學(xué)性能。Page41整理ppt3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)熱處理，而在供應(yīng)狀態(tài)下直接使用。 通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強(qiáng)度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通螺釘、螺母等零件。 Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高，強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可進(jìn)行焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡單機(jī)械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷等零件。Page42整理ppt牌號牌號：1 1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼字母字母Q + Q + 屈服點(diǎn)數(shù)值屈服點(diǎn)數(shù)值(Mpa) + (Mpa) + 質(zhì)量等

27、級質(zhì)量等級。表示普碳結(jié)構(gòu)鋼共分195、215、235、255、275五種。共有A,B,C,D四個(gè)級別，A級最差。如：Q235A；Q215B； Q235屈服強(qiáng)度為235MPa3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼P(yáng)age43整理ppt特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：Q195Q195、Q215Q215鋼：鋼：塑性和韌度好，制造薄板、沖壓件和焊接件；Q235Q235鋼：鋼：強(qiáng)度較高，制造鋼板、鋼筋、農(nóng)業(yè)機(jī)械用鋼和不重要的機(jī)械零件，拉桿、連桿和轉(zhuǎn)軸。Q255Q255、Q275Q275鋼：鋼：強(qiáng)度高，質(zhì)量好制作建筑、橋梁工程上質(zhì)量要求較高的焊接件。3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼P(yáng)age44整理ppt3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼圖中，從上到下

28、，C、Mn的含量增加，Sn、S、P含量變化不大屈服強(qiáng)度上升。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼一般指以上五種，Q195、Q215Q235、Q255、Q275Page45整理ppt3、碳素結(jié)構(gòu)鋼3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的硫磷含量低于0.04%，主要用來制造較為重要的機(jī)件。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼中硫、磷和其他有害雜質(zhì)含量較低、純凈度和化學(xué)成分均勻性較高，除含有碳、錳、硅元素外不含有其他作為合金元素有意加入的元素；既要保證化學(xué)成分，又要保證力學(xué)性能；在生產(chǎn)過程中需要控制質(zhì)量和性能的鋼類。Page46整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是較大的基礎(chǔ)鋼類，其硫、磷含量較低、鋼質(zhì)純

29、潔度較高，既要保證化學(xué)成分，又要保證力學(xué)性能，還要根據(jù)用途所需保證低倍組織和其他一些規(guī)定的要求。 這類鋼的碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）在0.05%0.90%之間，包括低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，鋼中除含有碳、錳、硅，以及冶煉過程中不能完全清楚的硫、磷等有害雜質(zhì)和一些殘余元素外，不含其他合金元素。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能跨度大，特別是塑性和韌性優(yōu)良，加工性能好。因此，生產(chǎn)數(shù)量大，品種規(guī)格多、用途廣泛，而且價(jià)格便宜，是國民經(jīng)濟(jì)各部門的重要原材料。Page47整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 各種機(jī)械、交通運(yùn)輸車輛、傳播、工具等等，從小的如墊圈、螺栓、螺母。大的到機(jī)械的軸、拉桿、齒輪等零部件，以及機(jī)座、容器、鍋

30、爐、管路等構(gòu)件都需要不同品種和規(guī)格的優(yōu)質(zhì)碳素鋼鋼材，包括棒材、線材、型材、鋼板、鋼帶、鋼管、鋼絲、鋼絲繩、及鍛件和鑄件等。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的生產(chǎn)約200年的歷史。但是，直到平爐煉鋼法出現(xiàn)后才使優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的生產(chǎn)有了較大的發(fā)展。 Page48整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 依據(jù)GB699優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，即是鋼中平均含碳量的萬分位數(shù)。例如，20號鋼表示平均含碳量為0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼。對于沸騰鋼則在尾部加上F，如10F、15F等。牌號牌號：由兩位數(shù)字組成由兩位數(shù)字組成表示碳的平均萬分含量（常用：08 85）當(dāng)Mn=0.7 1.2%時(shí)，在數(shù)字后加MnPage49整理ppt3

31、.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 主要性能、用途和生產(chǎn)品種 牌號：08、08F、10F、08Al 大多數(shù)生產(chǎn)高精度薄鋼板，用于制造深沖壓和深拉延制品，如汽車用深沖板、各種貯器、油桶、陶瓷制品、儀表板等；也用于制成管子、墊片及心部強(qiáng)度要求不高的滲碳和氰化零件，如套筒、短軸、離合器盤，及電焊條等。Page50整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號：10 一般用于制造拉桿、卡頭、墊片、墊圈、鉚釘?shù)?；也可用于制造冷沖壓制品，如炮彈殼、深沖器皿等。 牌號：15F 制造要求塑性好的零件，心部強(qiáng)度要求不高的滲碳和氰化零件，如套筒、短軸、靠模、離合器盤、搖桿、吊鉤、螺栓、拉條、法蘭盤，以及化工機(jī)械用貯器、蒸汽鍋爐等。焊接

32、性能良好。Page51整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號：15 用于制造螺栓、螺釘、拉條、法蘭盤和化工貯器，蒸汽鍋爐等。 牌號：20 強(qiáng)度比15號鋼稍高。用于制造杠桿、軸套、螺釘、起重鉤等；也用于制造6Mpa，450以下非腐蝕介質(zhì)中使用的管子、導(dǎo)管等零件；還可用于軸套、鏈條的滾子、軸，以及非重要用途的齒輪、鏈輪等；鍋爐和壓力容器部件。Page52整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號：25 焊接設(shè)備、軸、輥?zhàn)?、連接器、墊圈、螺栓、螺釘、螺母等；還用作鑄鋼件。 牌號：30 冷拉絲杠，重型和一般機(jī)械用的軸、拉桿、套環(huán)、氣缸、汽輪機(jī)機(jī)架、軋鋼機(jī)機(jī)架和零部件、機(jī)床機(jī)架、飛輪等。Page53整理ppt3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼小結(jié)：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中08、10、15、20、25等牌號屬于低碳鋼，其塑性好，易于拉拔、沖壓、擠壓、鍛造和焊接。其中