工程材料工業(yè)用鋼.doc

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1、授課題H（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第七章工業(yè)用鋼授課方式（請打V）理論課回討論課口實驗課口習(xí)題課口其他口6學(xué)時教學(xué)要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）:了解常存元素和雜質(zhì)對鋼性能的影響；掌握碳鋼、合金鋼的分類、編號及性能特點(diǎn),合金元索的作用；掌握合金結(jié)構(gòu)鋼，合金工具鋼，特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點(diǎn)、常用鋼種和熱處理。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵知識點(diǎn):教學(xué)重點(diǎn)：碳鋼、合金鋼的分類、編號及性能特點(diǎn)，合金元素的作用，合金結(jié)構(gòu)鋼，合金工具鋼，特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點(diǎn)、常用鋼種和熱處理。難點(diǎn)：合金元素的作用，合金結(jié)構(gòu)鋼，合金工

2、具鋼，特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點(diǎn)和熱處理。方法及手段1.以講授為主，并結(jié)合生活、生產(chǎn)用鋼的實例和CAI課件。2?請學(xué)生觀察、研究一臺車床或-?輛汽車，分析金展材料的應(yīng)用情況。加深對課程內(nèi)容的理解。改進(jìn)設(shè)想3.請學(xué)生瀏覽和關(guān)網(wǎng)站，收集金屬材料應(yīng)用有關(guān)資料，了解新的金屬材料研究情況,拓寬知識面。教學(xué)基本內(nèi)容（教學(xué)過程）第七章工業(yè)用鋼第一節(jié)提示：鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼（簡稱碳鋼）和合金鋼兩大類。一、碳鋼的牌號和應(yīng)用1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼要求：主要保證力學(xué)性能，在牌號上直接體現(xiàn)牌號例：%1Q275該鋼的最低的屈服強(qiáng)度為275M

3、Pa%1Q數(shù)字-A（B,C,D）?F（b）A,B,C,D鋼的含硫、磷量依次降低,質(zhì)量變好，F(xiàn)表示沸騰鋼，b表示半鎮(zhèn)定鋼常用碳素結(jié)構(gòu)鋼：%1Q195、Q215、Q235A、Q235B塑性較好，有一定的強(qiáng)度，通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等，可用于做橋梁、建筑物等構(gòu)件，也可用做普通螺釘、螺帽、釧釘?shù)取?1Q235C、Q235D可用于重要的焊接件。%1Q255、Q275強(qiáng)度較高，可軋制成型鋼、鋼板作構(gòu)件用。熱處理：這類鋼常在熱軋狀態(tài)下使用，不再進(jìn)行熱處理。但對某些零件，也可以進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)、滲碳等處理，以提高其使用性能。2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)

4、構(gòu)鋼要求：保證化學(xué)成分和力學(xué)性能，需要熱處理獲得需要的性能牌號含義：用兩位數(shù)字表示含碳量的萬分?jǐn)?shù)常用牌號：0808F1010F304045506065塑性韌性好，冷成型性和焊接性能好，可冷軋成薄板，用于儀器儀表外殼、汽車車身等。綜合性能好，用于軸類零件，如曲軸、連桿等。彈性極限高，主要用于彈簧類零件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼使用前一般都要經(jīng)過熱處理。3.碳素工具鋼要求：保證化學(xué)成分和力學(xué)性能，需要熱處理獲得需要的性能牌號含義：T數(shù)字(A)數(shù)字表示含碳量的千分?jǐn)?shù)例：T9表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%(即千分Z九)的碳素工具鋼常用碳素工具鋼：%

5、1T7、T8硬度較高、韌性較高，可制造沖頭、鑿子、錘子等工具。%1T9、T10、T11硬度高，韌性適中，可制造鉆頭、創(chuàng)刀、絲錐、手鋸條等刃具及冷作模具等。%1T12、T13硬度很高，韌性較低，可制作鋰刀、刮刀等刃具及量規(guī)、樣套等量具。碳素工具鋼使用前都要進(jìn)行熱處理。二、碳鋼的優(yōu)缺點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)：可熱處理強(qiáng)化，冶煉工藝簡單，壓力加工和機(jī)械加工性能好，價格低廉。2.不足：①碳鋼淬透性低，不適宜形狀復(fù)雜和尺寸大的工件。只能水冷，易變形開裂，性能不均。②強(qiáng)度和屈強(qiáng)比低?；鼗鸱€(wěn)定性差。③不能滿足特殊性能的要求。耐熱、耐蝕、抗氧化、耐磨、紅

6、硬性等。提示:碳鋼不能完全滿足科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展耍求。為了提高鋼的性能,在鐵碳合金川特意加入合金元素。所獲得的鋼種,稱為合金鋼。三、合金鋼1.按合金元素含量多少合金鋼分為:低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%?10%）高合金鋼（合金元素總量高于10%）O2.按用途分類合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼3.合金鋼的牌號（1）合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號:45Mn240Cr平均碳的質(zhì)量的萬分?jǐn)?shù)數(shù)字+合金元素符號合金元素平均、質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)+數(shù)字幾個特殊情況：軸承鋼，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，高級優(yōu)質(zhì)鋼（2）合金工具鋼和特殊性

7、能鋼的牌號：說明：Wc>l%時，不標(biāo)數(shù)字；高速鋼例外。四、常存元素和雜質(zhì)對鋼性能的影響1.猛——有益元素；脫氧劑；Mn+S-MnS（降低S的有害作用）t熱加工性能固溶強(qiáng)化：使性能更優(yōu)；2.硅——有益元素脫氧一I脆性固溶強(qiáng)化3.硫——有害元素985°C（Fe+FeS）-熱脆加入Mn-MnS4.磷——有害元素Fe3P室溫下<100°0,脆性大一冷脆5.0、N、H0廠！機(jī)械性能,強(qiáng)度、塑性降低，有害元素Nl蘭脆,若鋼屮存在A1、V、Tit-蘭脆消失一強(qiáng)度，硬度提高也一氫脆、白點(diǎn)，有害第二節(jié)合金元素在鋼中的作用1400X—13001

8、2001100001000900800700600?*■、?*、70.：35%Mn宀/21.5%Mn?*■r乙4%鄉(xiāng)§X左、6.5%S4n9%Mn10.20.40-60-81.01-21.41.6圖7-1Mn元索對奧氏體區(qū)的影響叫x100一、合金元素在鋼屮存在形式提示：鋼主要由鐵和碳兩元索