鋼的分類和應用
按化學成分:碳鋼: <2.11%c 少量si mn s p等雜質
合金鋼:加入一種或幾種合金元素
一碳鋼1 含碳量對碳鋼效能的影響
<0.9%c c↑強,硬↑ 塑,韌↓ fec 強化相
>0.9%c c↑ 硬↑, 強, 塑,韌↓ fec分布晶界,脆性↑
2 鋼中常見雜質對效能的影響
si: 溶於f ,強化f, 強,硬↑ 塑,韌↓. 含量<0.03~0.4% 有益作用不明顯
mn: 1)溶於f,fe3c.引起固溶強化. 2)與fes反應—mns 比重輕,進入熔渣,如量少,有益作用不明顯.
s: fes—(fes+fe)共晶體,熔點985℃,分布晶界,引起脆性」熱脆」
p: 溶於f,是強度,硬度↑,但室溫塑性,韌性↓↓ 「冷脆」
3 碳鋼的分類
1 ) 按含碳量分
低碳鋼 <0.25%c 中碳鋼: 0.25~0.6%c, 高碳鋼》0.6%c
2) 按質量分(含s,p多少分)
普通鋼 s<=0.055%,p<=0.045%
優質鋼 s,p<=0.04%
高階優質鋼 s<=0.03% p<=0.035%
3)按用途分碳素結構鋼, 碳素工具鋼 >0.6%c
4 碳鋼的編號和用途
1)普通碳素結構鋼:
q235 數字表示屈服強度單位mpa
2)優質碳素結構鋼
正常含錳量的優質碳素結構鋼: 0.25~0.8%mn
較高含錳量 0.15~0.6%c 0.7~1.0%mn , >0.6%c 0.9~1.2%mn
08 10 15 20 25 強↓ 塑↑ 沖壓件焊件
30 35 40 45 50 55 60 強↑硬↑ 彈簧,軸,齒輪耐磨件
65 70 75 80 85 耐磨件
數字表示含c 萬分8之幾
3)碳素工具鋼
t7t8 t13 數字表示含c千分之幾
高階優質鋼加 a 含mn高,加mn t8mna
二合金鋼
常加合金元素: mn si cr ni mo w v ti b(硼) 稀土元素(xt)等
1 合金結構鋼
「數 +元素符號+數」表示
數—含碳萬分之幾, 符號—合金元素,
符號後面數表示含合金%, <1.5%不標, =1.5% 標2
若為高階優質鋼,後加a
如: 60si2mn 0.6%c, 2%si <1.5%mn
18cr2ni4wa 0.18%c, 2%cr, 4%ni, <1.5%w 高階優質
應用: 工程結構件, 機械零件
主要包括:低合金鋼,合金滲碳鋼,合金調質鋼,合金彈簧鋼,滾動軸承鋼等
2 合金工具鋼:
數+元素符號+數
與結構鋼同
數—一位數, 含c千分之幾,含c>=1.0%不標
如: 9sicr (板牙, 絲錐)
0.9%c <1.5%si <1.5%cr
crwmn (長鉸刀,絲錐,拉刀, 精密絲槓)
*高速鋼含c<1.0也不標 w18cr4v 0.7~0.8%c,18%w,4%cr,<1.5%v
應用:刃具,模具,量具等
3 特殊效能鋼
不鏽鋼: 1cr13 1cr18ni9ti 等
耐熱鋼: 1cr13 2cr13 >400℃ 工作
耐磨鋼: 高錳鋼水韌處理,衝擊下工作,表面產生加工硬化.並有馬試體在滑移面形成,表面硬度達hb450~550,表面耐磨,心部為a.
水韌處理: 鋼加熱到臨界點以上(1000~1100℃)保溫,碳化物全容於a,水冷,因冷速快,無法析出碳化物,成單一a組織.
常用非金屬材料
一高分子材料
天然: 羊毛橡膠
人工合成: 塑料人工橡膠粘結劑等
有機玻璃尼龍丙綸氯綸---商品名
工程塑料: 環氧樹脂
聚甲醛: 塑料手錶中零件
聚醯亞胺: 絕緣
二陶瓷耐磨耐蝕脆刀片砂輪
三複合材料
磨削軟片: 聚醯亞胺+金剛石
金屬零件選材的一般原則
產品的質量和生產成本如何,與材料選擇的是否恰當有直接關係,機械零件進行選材時,主要考慮零件的工作條件,材料的工藝效能和產品的成本.
基本原則如下:
1 滿足零件工作條件:
受力狀態—機械效能,基本 σ δ αk 等
工作溫度環境介質—使用環境 ,高溫—耐熱,抗腐蝕—不鏽鋼高硬度—工具鋼
2 材料的工藝效能
零件的生產方法不同,直接影響其質量和生產成本.
如:灰口鐵,鑄造效能切削加工性很好,可鍛性差.
3 經濟性
價值=功能/成本
如: 耐腐蝕容器: 1)普通碳素鋼:5000元用一年
2)奧氏體不鏽鋼: 40000元用10年
3)鐵素體不鏽鋼: 15000元用6年
1):2):3) =1:1.25:2
鐵碳合金相圖
教學目的及其要求 通過本章學習，使學生們掌握鐵碳合金的基本知識，學懂鐵碳相圖的特徵點 線及其意義，了解鐵碳相圖的應用。主要內容 1 鐵碳合金的相組成 2 鐵碳合金相圖及其應用 3 碳鋼的分類 編號及應用 學時安排 講課4學時 教學重點 1 鐵碳合金相圖及應用 2 典型合金的結晶過程分析 教學難點 鐵...
鐵碳合金平衡組織觀察實驗報告
一 實驗目的 1 觀察和識別鐵碳和金 碳素鋼和白口鑄鐵 在平衡狀態下的顯微組織特徵 2 了解鐵碳合金成分 含碳量 對鐵碳合金顯微組織的影響，從而加深理解成分 組織 效能之間的關係 3 熟悉金相顯微鏡的使用。二 實驗原理 狀態圖是研究鐵碳合金組織與成分關係的重要工具，了解和掌握狀態圖，對於制定鋼鐵材料...
鐵碳合金平衡組織觀察實驗報告
實驗報告 一 實驗目的 二 使用的裝置儀器 三 實驗方法 步驟 四 畫出下列樣品的組織示意圖，並用箭頭標明示意圖中所示的組織材料名稱 工業純鐵材料名稱 0.20 c鋼處理狀態處理狀態 組織組織 腐蝕劑腐蝕劑 放大倍數放大倍數 材料名稱 0.45 c碳鋼材料名稱 1.2 c碳鋼處理狀態處理狀態 組織組...