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第三章:常用金屬材料Content1、碳素鋼2、鑄鐵3、合金鋼4、有色金屬及其合金Request1、掌握各種材料的分類、編號(hào)、性能,2、了解各種材料的用途常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!

節(jié):carbonsteels碳鋼:含碳量為0.0218~2.11%的鐵碳合金硫---有害的雜質(zhì)元素(低熔點(diǎn)(985C)共晶體(FeS+Fe)),分布在A晶界上。當(dāng)鋼加熱到1200C熱加工時(shí),這些共晶體已經(jīng)熔化,于是導(dǎo)致加工件沿晶界開裂而形成所謂的“熱脆”現(xiàn)象;降低焊接性。一、雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響錳---有益的雜質(zhì)元素(溶于鐵素體起固溶強(qiáng)化作用;溶入Fe3C中形成合金滲碳體;同硫生成MnS,消除硫在鋼中的有害影響。含量一般為0.25%0.8%。常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!硅---有益元素(溶入F使鋼的強(qiáng)度、彈性提高。硅的含量一般不超過0.4%,并不明顯降低鋼的塑性和韌性。)磷---有害元素(少量的磷在鋼中全部溶入F中,起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化作用,使強(qiáng)度、硬度顯著提高,塑、韌性急劇降低,特別在低溫時(shí),使鋼的沖擊韌性明顯下降,這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。含磷量較高時(shí),使鋼的焊接性能變壞

氫---有害元素(氫溶入鋼中使鋼的塑性、韌性降低,引起“氫脆”及白點(diǎn))

氮和氧---有害元素(氮使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性降低而脆性增大,因而含氮量過高對(duì)鋼有害。氧使鋼的強(qiáng)度和塑性降低,特別是以氧化物夾雜的形式(如FeO、SiO2)存在時(shí),會(huì)大大降低鋼的疲勞強(qiáng)度,增加鋼的熱脆性)錳硅—有益元素硫磷氫氧氮—有害元素常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!二、碳鋼的分類碳素結(jié)構(gòu)鋼:S0.035%—0.05%P0.035%—0.045%優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:S0.035%P0.035%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:S0.02%P0.03%3、按質(zhì)量分:碳素結(jié)構(gòu)鋼:機(jī)械零件及金屬構(gòu)件碳素工具鋼:各種工具2、按用途分:低碳鋼(C0.25%)中碳鋼(C=0.25%—0.55%)高碳鋼(C0.55%)1、按含碳量分:常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!三、碳鋼的編號(hào)、性質(zhì)和用途1、碳素結(jié)構(gòu)鋼carbonstructuralsteels(5類20種)編號(hào):Q—質(zhì)量等級(jí)?脫氧程度用途:金屬構(gòu)件、型鋼、墊片、鉚釘、普通小零件2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼編號(hào):——平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)較高含錳量鋼Q

235—A

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F20、4560Mn、65Mn較高含錳量:C0.6%時(shí),0.7—1.0%MnC>0.6%時(shí),0.9—1.2%Mn常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!3、碳素工具鋼carbontoolsteels編號(hào):T或T用途:各種量具、刃具、磨具含碳量為0.651.3%平均含碳量的千分?jǐn)?shù)T8、T10、T10A高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼性能:硬度高、耐磨性好常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!成分:2.5-4%C,Si,S,P,Mn組織:碳以Fe3C及C形式存在性能:1)強(qiáng)度、塑性、韌性低2)良好的減振性、減摩性、切削加工性鑄造性,低的缺口敏感性第五節(jié):鑄鐵castiron工業(yè)鑄鐵鑄鐵:含碳量大于2.11%的鐵碳合金常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!

2)在一定條件下,由液態(tài)和固態(tài)鑄鐵中直接析出石墨

二、鑄鐵的石墨化形式1)Fe3CFe+C溫度C%FeFe3CLAL+AL+Fe3CA+Fe3CF+Fe3CF+AFADECFPSKGQ1)成分:C、Si、Al、Cu、Ni促進(jìn)石墨化S、Mn、Cr、Mo、W阻止石墨化2)冷卻速度:冷速越慢,越有利于石墨化影響石墨化的因素常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!組織:F+G,P+G,G呈團(tuán)絮狀四、可鍛鑄鐵性能:強(qiáng)度、塑性、韌性高于灰口鑄鐵牌號(hào):KTB—(白心可鍛鑄鐵)KTH—(黑心鐵素體可鍛鑄鐵)KTZ—(黑心珠光體可鍛鑄鐵)用途:形狀復(fù)雜、受動(dòng)載荷作用,要求強(qiáng)度、塑韌性較高鑄件,如連桿、低中壓閥門、管接頭b(%)常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!六、合金鑄鐵alloycastiron耐熱鑄鐵的編號(hào):RT+元素符號(hào)+數(shù)字RQT+元素符號(hào)+數(shù)字用途:鍋爐受熱面吊架、噴嘴、煙道擋板1、耐熱鑄鐵heat-resistantcastiron---鉻、硅、鋁鑄鐵的耐熱性:在高溫下抗氧化、抗生長并保持較高的強(qiáng)度、硬度及抗蠕變的能力鑄鐵的生長:鑄鐵在400C以上,特別是經(jīng)反復(fù)加熱,體積逐漸增大的現(xiàn)象RTCr16(900C)RQTAL22(1100C)常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!4、按脫氧程度分:沸騰鋼(F)鎮(zhèn)靜鋼(Z)半鎮(zhèn)靜鋼(b)常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!低碳鋼(10、15、20、25)性能:強(qiáng)度、硬度較低,塑性、韌性好,焊接性好用途:金屬構(gòu)件、型鋼、鋼板、鋼管等電廠中用于500oC以下受熱面管子,如水冷壁中碳鋼(35、40、45、50)性能:良好的綜合機(jī)械性能用途:重要機(jī)械零件,如軸、齒輪、螺栓高碳鋼(60、65、65Mn)性能:高強(qiáng)度、高彈性用途:彈簧、高強(qiáng)度零件常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!3、碳素鑄鋼carboncaststeels編號(hào):鑄造碳鋼:ZG工程用鑄鋼:ZG——鑄鋼件:將鋼水直接鑄成零件毛坯后,不再進(jìn)行鍛壓加工的鋼件鑄鋼:制造鑄鋼件的鋼平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(Mpa)ZG25(ZG230-450)性能:一定強(qiáng)度、良好塑、韌性、焊接性、鑄造性用途:400-450oC以下鑄件,如汽缸、隔板、蒸汽室、噴嘴室、軸承蓋含碳量為0.150.55%常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!一、鑄鐵的分類1、白口鑄鐵(碳以Fe3C存在)2、灰口鑄鐵graycastiron(片狀石墨)4、球墨鑄鐵nodulargraphiteiron(球狀石墨)3、可鍛鑄鐵malleablecastiron(團(tuán)絮狀石墨)常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!三、灰口鑄鐵性能:抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、韌性低,硬度、抗壓強(qiáng)度取決于基體組織牌號(hào):HT用途:不受沖擊、承壓、減振零件,如機(jī)身、機(jī)座、泵體、閥門汽缸套組織:F+G,P+G,F+P+G抗拉強(qiáng)度HT200常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!組織:F+G,P+G,F+P+G,B下+G五、球墨鑄鐵性能:強(qiáng)度高于其他鑄鐵,塑性、韌性高于灰口鑄鐵,屈強(qiáng)比高牌號(hào):QT—用途:用于要求強(qiáng)度較高、受沖擊、耐磨損的重要零件,如后汽缸、后幾級(jí)隔板、磨煤機(jī)襯板b(%)常用金屬材料碳鋼鑄鐵共17頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!3)中錳球墨鑄鐵:在球墨鑄鐵中加入錳5—9.5%含硅3.3——5%得到的球墨鑄鐵用于球磨機(jī)的襯板、鋼球、煤粉機(jī)錘頭1)冷硬鑄鐵:在砂型中部安裝冷鐵來加速鑄

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