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1、授課題H(教學章、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題課口其他口6學時教學要求(分掌握、熟悉、了解三個層次):了解常存元素和雜質對鋼性能的影響;掌握碳鋼、合金鋼的分類、編號及性能特點,合金元索的作用;掌握合金結構鋼,合金工具鋼,特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點、常用鋼種和熱處理。教學重點、難點及關鍵知識點:教學重點:碳鋼、合金鋼的分類、編號及性能特點,合金元素的作用,合金結構鋼,合金工具鋼,特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點、常用鋼種和熱處理。難點:合金元素的作用,合金結構鋼,合金工
2、具鋼,特殊性能鋼的用途、性能要求、成分特點和熱處理。方法及手段1.以講授為主,并結合生活、生產(chǎn)用鋼的實例和CAI課件。2?請學生觀察、研究一臺車床或-?輛汽車,分析金展材料的應用情況。加深對課程內容的理解。改進設想3.請學生瀏覽和關網(wǎng)站,收集金屬材料應用有關資料,了解新的金屬材料研究情況,拓寬知識面。教學基本內容(教學過程)第七章工業(yè)用鋼第一節(jié)提示:鋼按化學成分分為碳素鋼(簡稱碳鋼)和合金鋼兩大類。一、碳鋼的牌號和應用1.普通碳素結構鋼要求:主要保證力學性能,在牌號上直接體現(xiàn)牌號例:%1Q275該鋼的最低的屈服強度為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,質量變好,F(xiàn)表示沸騰鋼,b表示半鎮(zhèn)定鋼常用碳素結構鋼:%1Q195、Q215、Q235A、Q235B塑性較好,有一定的強度,通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等,可用于做橋梁、建筑物等構件,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強度較高,可軋制成型鋼、鋼板作構件用。熱處理:這類鋼常在熱軋狀態(tài)下使用,不再進行熱處理。但對某些零件,也可以進行正火、調質、滲碳等處理,以提高其使用性能。2.優(yōu)質碳素結
4、構鋼要求:保證化學成分和力學性能,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數(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)質碳素結構鋼使用前一般都要經(jīng)過熱處理。3.碳素工具鋼要求:保證化學成分和力學性能,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數(shù)例:T9表示碳質量分數(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行熱處理。二、碳鋼的優(yōu)缺點1.優(yōu)點:可熱處理強化,冶煉工藝簡單,壓力加工和機械加工性能好,價格低廉。2.不足:①碳鋼淬透性低,不適宜形狀復雜和尺寸大的工件。只能水冷,易變形開裂,性能不均。②強度和屈強比低?;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技術和工業(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.按用途分類合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼3.合金鋼的牌號(1)合金結構鋼的牌號:45Mn240Cr平均碳的質量的萬分數(shù)數(shù)字+合金元素符號合金元素平均、質量的百分數(shù)+數(shù)字幾個特殊情況:軸承鋼,低合金高強度結構鋼,高級優(yōu)質鋼(2)合金工具鋼和特殊性
7、能鋼的牌號:說明:Wc>l%時,不標數(shù)字;高速鋼例外。四、常存元素和雜質對鋼性能的影響1.猛——有益元素;脫氧劑;Mn+S-MnS(降低S的有害作用)t熱加工性能固溶強化:使性能更優(yōu);2.硅——有益元素脫氧一I脆性固溶強化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!機械性能,強度、塑性降低,有害元素Nl蘭脆,若鋼屮存在A1、V、Tit-蘭脆消失一強度,硬度提高也一氫脆、白點,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