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《鋼材及其機(jī)械性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、鋼材及其熱處理培訓(xùn)(一)鋼材及其機(jī)械性能什么是鋼材什么特性使得鋼材如此實(shí)用并重要鋼材的這些特性如何衡量目標(biāo)問(wèn)題:鋼是含碳量在0.0218%-2.11%之間的鐵碳合金鋼的一些可利用特性:硬度和強(qiáng)度展延性和柔韌性熱傳導(dǎo)電傳導(dǎo)磁性金屬光澤什么是鋼1.按品質(zhì)分類(lèi)2.按化學(xué)成份分類(lèi)3.按成形方法分4.按金相組織分類(lèi)5.按用途分類(lèi)6.綜合分類(lèi)7.按冶煉方法分類(lèi)8.按鋼材外形鋼的分類(lèi)(1)普通鋼(P≤0.045%,S≤0.055%)(2)優(yōu)質(zhì)鋼(P、S均≤0.035%)(3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)(1)碳素鋼:(2)合金鋼:(1)鍛鋼;
2、(2)鑄鋼;(3)熱軋鋼;(4)冷拉鋼。(1)建筑及工程用鋼(2)結(jié)構(gòu)鋼(3)工具鋼(4)特殊性能鋼(5)專(zhuān)業(yè)用鋼(1)正火狀態(tài)(2)退火狀態(tài)(3)無(wú)相變或部分發(fā)生相變的(1)普通鋼(2)優(yōu)質(zhì)鋼(包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼)(1)按爐種分a.平爐鋼b.轉(zhuǎn)爐鋼c.電爐鋼(2)按脫氧程度和澆注制度分a.沸騰鋼;b.半鎮(zhèn)靜鋼;c.鎮(zhèn)靜鋼;d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。型材、板材、管材、金屬制品在ASTM、SAE、AISI標(biāo)準(zhǔn)中,碳素鋼和合金鋼牌號(hào)的表示方法基本相同。大都采用四位阿拉伯?dāng)?shù)字表示,間或在中間或末尾加入字母。例如:1005,94B15,3140等。------四位數(shù)字中的
3、前兩位數(shù)字表示鋼種類(lèi)型極其主要合金元素含量------后兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為萬(wàn)分之幾的數(shù)值------舉例:SAE411841===>鉻鉬合金鋼18===>碳含量鋼的牌號(hào)(1美標(biāo))1.碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音”Q”、屈服點(diǎn)數(shù)值(單位為MPa)在標(biāo)準(zhǔn)中現(xiàn)含有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個(gè)牌號(hào),它們的主要區(qū)別在于化學(xué)成分(主要是碳含量)和力學(xué)性能不同。2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼的牌號(hào)采用阿拉伯?dāng)?shù)字或阿拉伯?dāng)?shù)字和化學(xué)元素符號(hào)表示。以二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量(以萬(wàn)分之幾計(jì)),例如:“45”、“65Mn”。3.低合
4、金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音”Q”、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D、E)三部分按順序排列組成,例如:Q390A、Q420E。4.合金結(jié)構(gòu)鋼鋼的牌號(hào)采用阿拉伯?dāng)?shù)字和化學(xué)元素符號(hào)表示。采用二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均碳含量(以萬(wàn)分之幾計(jì)),放在牌號(hào)頭部。合金元素含量表示方法為:當(dāng)平均合金元素含量低于1.5%時(shí),牌號(hào)中僅標(biāo)明元素,一般不標(biāo)明含量;當(dāng)平均合金元素含量為1.50-2.49%,2.50-3.49%%時(shí),相應(yīng)地在合金元素符號(hào)后面加上。例如:碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.35%、1.25%、0.95%、1.25%的合金結(jié)構(gòu)鋼
5、,其牌號(hào)表示為35CrMnSi;碳、鉻、鎳的平均含量分別為0.12%、0.75%、2.95%的合金結(jié)構(gòu)鋼,牌號(hào)表示為12CrNi3。鋼的牌號(hào)(2國(guó)標(biāo))C元素的影響----決定最大可獲得硬度0.2%典型的滲碳與碳氮共滲用0.3~0.4%典型直接淬火,滲氮與感應(yīng)淬火0.5~1.0%典型直接淬火化學(xué)元素對(duì)鋼性能的影響(1)1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過(guò)時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過(guò)0.20%。2、硅(Si):在煉鋼過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,鋼中含硅量超過(guò)0
6、.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。硅顯著提高鋼的抗沖擊性和回火穩(wěn)定性。3、錳(Mn):在煉鋼過(guò)程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.80%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強(qiáng)度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0
7、.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些,對(duì)相圖轉(zhuǎn)變無(wú)明顯影響。5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。6、鉻(Cr):在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但同時(shí)降低塑性和韌性。7、鎳(Ni):鎳能顯著提高鋼的淬透性和低溫韌性。但由于鎳是較稀缺的資源,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用。8、鉬(Mo):碳化物形成元素,鉬能
8、使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性和熱強(qiáng)性能,還可以抑制合金鋼由于回火而引起的脆性,在工具鋼中可提高紅硬性。9、鈦(