合金钢的分类和牌号
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军工钢军工钢高强钢具有硬性高、耐磨性好、强度高等特性,也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。
军工钢高强钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上,在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度,而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。
退火状态的军工钢高强钢的主要军工钢元素有多、钼、铬、钒,还有一些军工钢高强钢中加入了钴、铝等元素。
这类钢属于高碳高军工钢莱氏体钢,其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。
铸态高速工军工钢高强钢具钢中的碳化物是共晶碳化物,经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中,称为一次碳化物;从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。
这些碳化物对低军工钢高强钢的性能影响很大,特别是二次碳化物,其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。
碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关,而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。
工具钢分析仪分析钨、钼是军工钢高强钢的主要元素,对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。
铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用,对二次硬化也有一定的作用。
钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用,但降低可磨削性能。
火温度很高,接近熔点,军工钢其目的是使军工钢碳化物更多的溶入基体中,使钢具有更好的二次硬化能力。
低军工钢高强钢淬火后硬度升高,此为第一次硬化,但淬火温度越高,则回火后的强度和韧性越低。
淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高,至520~580℃范围内回火(化学成分不同,回火温度不同)出现第二次硬度高峰,并超过淬火硬度,此为二次硬化,这是低军工钢高强钢的重要特性。
军工钢属于合金钢的一种用途,因为强度,硬度,耐腐蚀性等各性能更强,适用于军用设备的特殊材料。
合金钢钢里除铁、碳外,加入其他的元素,就叫合金钢,是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。
根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
【课题名称】§4-1.2合金钢的分类、牌号和应用【教学目标与要求】1、了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。
2、熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。
3、读懂合金钢牌号的含义。
4、熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。
【教学重点】常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。
【教学难点】常用合金钢的性能和应用场合。
【教学方法】叙述性教学方法,例举实例【教学安排】3学时【教学过程】一、合金元素对钢性能的影响1、合金钢的定义:在碳钢的基础上加入其他元素的钢。
加入的其他元素就叫做合金元素2、常加入的合金元素:硅(Si)锰(Mn)铬( Cr)镍(Ni)钨(W)钼(Mo)钒(V)钛(Ti)铝(Al)硼(B)及稀土元素(Re)3、合金元素在钢中的作用,是通过与钢中的铁和碳发生作用、合金元素之间的相互作用提高了钢的力学性能,改善钢的热处理工艺性能二、合金钢牌号表示方法1、合金结构钢的牌号:采用“两位数字+元素符号+数字”表示。
前面的两位数字表示钢的平均碳含量的万分数,元素符号表示钢中所含的合金元素,而后面数字表示该元素平均含量的质量分数。
当合金元素含量小于1.5%时,牌号中只标明元素符号,而不标明含量,如果含量大于1.5%、2.5%、3.5%等,则相应地在元素符号后面标出2、3、4等。
例如60Si2Mn,表示平均碳含量为0.6%;含硅量约为2%,含锰量小于1.5%。
2、合金工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相似,其区别在于:用一位数字表示平均碳含量的千分数,当碳含量大于或等于1.00%时则不予标出。
如:9SiCr,其中平均碳含量为0.9%,Si、Cr的含量都小于1.5%;Cr12MoV,表示平均碳含量大于1.00%,铬含量约为12%,钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具钢。
3、除此之外,还有一些特殊专用钢,为表示钢的用途在钢号前面冠以汉语拼音,而不标出含碳量。
如GCr15为滚珠轴承钢,“G”为“滚”的汉语拼音字首。
合金钢各元素的作用及牌号碳钢是经热处理后又良好的力学性能,且冶金工艺简单,压力加工和机加工性能好,价格低廉,是工业生产中应用最广的金属材料。
但存在淬透性低、不能用于大型结构件、不能在高温、低温、腐蚀性等特殊环境使用的缺点。
为此,人们在碳钢的基础上特意加入某些合金元素,以弥补碳钢的不足。
这些钢称为合金钢。
1合金钢按照合金元素总含量(质量分数)分类(1) 低合金钢<5%;(2) 中合金钢5%~10%;(3) 高合金钢>10%。
1. 合金元素在钢中的存在形式常用合金元素Cr, Mn, Ni, Co, Cu, Si, Al, B, W, Mo, V, Ti, Nb,Zr, RE合金元素在钢中的存在形式:(1) 固溶体固溶于奥氏体,铁素体,渗碳体;(2) 碳化物与碳形成特殊碳化物;(3) 金属间化合物与铁或其它合金元素形成金属间。
首先我来看合金元素在钢中的作用。
常用合金元素包括Cr, Mn, Ni, Co, 稀土等。
它们在钢中存在如下形式,一是固溶于奥氏体、铁素体以及渗碳体,二是与钢中的碳形成特殊碳化物,三是与铁或其它合金元素形成金属间混合物。
不同的形式将对合金性能起不同作用。
2. 合金元素在钢中的作用1) 合金元素改善钢的热处理工艺性能:大多数合金元素都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变。
(1) 细化奥氏体晶粒加热时阻碍奥氏体晶粒长大(除了Mn);(2) 提高淬透性冷却时阻碍过冷奥氏体转变(除了Co、Al);(3) 提高回火抗力,产生二次硬化,防止高温回火脆性。
回火抗力是指淬硬钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力首先,合金元素的加入,往往能够能够改善钢的热处理工艺性能,这是因为大多数合金元素,在钢中不论以固溶态还是以化合物存在,一般都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变,因而会在热处理加热时,细化奥氏体晶粒,冷却时提高淬透性,回火时提高回火抗力或回火稳定性,并防止高温回火脆性。
2. 合金元素在钢中的作用2) 合金元素提高钢的强度:(1) 固溶强化固溶于基体中,产生晶格畸变,阻碍位错运动;(2) 第二相强化固溶于渗碳体,提高其稳定性。
GB钢材分类及牌号DC01(ST12):(冷连扎)低碳及超低碳钢,一般用于具有一定的延展性,适用于简单成形,弯曲或焊接加工。
(抗拉强度≧270) D---冲压用钢;C----冷轧板;01---特性符号(表面状态)(越高越好)。
SPCC:冷连扎碳素钢(抗拉强度≧270)。
相当于中国Q195—215A钢SPCC:一般用;SPCD:冲压用;SPCE/SPCEN:深冲用钢的定义:含碳量在0.03%—2%之间的铁碳合金。
钢根据含碳量可分为:低碳钢(C≦0.25)中碳钢(0.25≦C≦0.6)高碳钢(C≧0.6)我国钢号表示方法的分类说明一、我国钢号表示方法概述钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言。
我国的钢号表示方法,根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB221-79)中规定,采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。
即①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如Si,Mn,Cr……等。
混合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。
< ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示,见表。
③钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。
GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义名称汉字符号字体位置名称汉字符号字体位置屈服点屈Q 大写头多层或高压容器用钢高层gc 小写尾沸腾钢沸F 大写尾铸钢铸钢ZG 大写头半镇静钢半b 小写尾轧辊用铸钢铸辊ZU 大写头镇静钢镇Z 大写尾地质钻探钢管用钢地质DZ 大写头特殊镇静钢特镇TZ 大写尾电工用热轧硅钢电热DR 大写头氧气转炉(钢)氧Y 大写中电工用冷轧无取向硅钢电无DW 大写头碱性空气转炉(钢)碱J 大写中电工用冷轧取向硅钢电取DQ 大写头易切削钢易Y 大写头电工用纯铁电铁DT 大写头碳素工具钢碳T 大写头超级超C 大写尾滚动轴承钢滚G 大写头船用钢船C 大写尾焊条用钢焊H 大写头桥梁钢桥q 小写尾高级(优质钢)高A 大写尾锅炉钢锅g 小写尾特级特E 大写尾钢轨钢轨U 小写头铆螺钢铆螺ML 大写头精密合金精J 大写中锚链钢锚M 大写头耐蚀合金耐蚀NS 大写头矿用钢矿K 大写尾变形高温合金高合GH 大写头汽车大梁用钢梁L 大写尾铸造高温合金K 大写头压力容器用钢容R 大写尾二、我国钢号表示方法的分类说明1.碳素结构钢(例:Q235A)①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。
碳素钢、合金钢的类别以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢:含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢。
1、碳素钢的分类:1)按含碳量分:低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%----0.60%)、高碳钢(含碳量大于0.60%)2)按用途分:结构钢(含碳量小于0.70%)、工具钢(含碳量大于0.70%)3)按质量(硫、磷含量大小)分:普通钢、优质钢、高级优质钢。
2、合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分:低合金钢(小于5%)、中合金钢(5%--10%)、高合金钢(大于10%)。
二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。
当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。
1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。
通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。
屈服点数值(单位为MPa)和规定的质量等级、脱氧方法等符号,按顺序组成牌号。
例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D。
碳素结构钢的牌号组成中,镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略,例如:质量等级分别为C 级和D级的Q235钢,其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略为Q235C和 Q235D专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示,例如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为:Q340NH。
根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。
合金钢的分类和牌号教学设计说课
哈尔滨市第十八职业中学
李玉玲
《合金钢的分类和牌号》教学设计说课
[课题]合金钢的分类和牌号(中国劳动社会保障出版社金属材料与热处理第四版第7章第2节)
[课型]新授课
[教学模式]引导学生自主学习
[教学目标]
·知识目标
掌握合金钢的分类和合金钢的牌号。
·技能目标
让学生自主或以合作交流的方式,研究合金钢在生产和生活中的应用,培养其自主学习及知识迁移能力,以促进学习者问题解决能力的伸展。
·情感目标
激发学生学习金属材料的兴趣;培养学生积极独立思考的意识。
[教学重点]
合金钢的分类和牌号。
[教学方法]
通过任务驱动法来引导学生自主学习。
[教学手段]
讲述、教具、生活中的实例。
[课时安排]
课时。
2.
[课前准备]
提前预备一些教具。
[讲授过程]
(一)复习:
1、上节课我们学习碳素钢和合金钢,二者有何相同点和不同点。
(学生思考并做出回答……)
2、碳素钢的分类方法有哪些?(学生思考并做出回答……)
(二)导入:碳素钢的冶炼、加工简单,价格便宜,但有一些重要零件若选用碳素钢,就达不到性能要求。
因此,人们在机械制造业中广泛使用合金钢。
(明确研究方向,激发探究欲望)
(任务一:合金钢按用途分类)结合碳素钢按用途分类用类比的方法或小组讨论完成合金钢的分类。
培养学生整理知识的能力。
每一种钢的用途不同。
教师提出问题:
(1)桥梁上的钢筋使用碳素结构钢好还是使用合金钢结构钢好(扩大学生知识面)
(2)碳素工具钢是用来制造刀具、量具、模具。
合金工具钢是否也用来制造刀具、量具、模具?
(3)特殊性能钢具有某种特殊物理、化学性能的钢。
在日常生活中你们接触过特殊性能钢?
通过层层设疑,引领学生不断思考,积极探究,让学生感受知识发生发展的过程,从而培养生学习兴趣,增强学生的探究意识。
(任务二:合金钢按合金元素总含量分类)低合金钢、中合金钢、高合金钢抓住中间的合金钢含量就可以快速确定两头合金钢。
思考问题:
合金钢含量的多少是否取决于加入合金元素的种类?如何判别低合金钢、中合金钢、高合金钢?
教师通过设疑和点拨,引领学生得出低、中、高合金钢分类只与合金元素总含量有关。
(任务三:合金钢的牌号)
1、合金结构钢
两位数字+元素符号+数字
含合金元素百分之几
含碳量万分之几
1.5% 注:元素符号后无数字,说明该元素含量<40 Cr 例:
Cr<1.5%
含
含碳量为0.4%
2、合金工具钢
一位数字+元素符号+数字
含合金元素百分之几
含碳量千分之几
例:9 SiCr
SCr<1.5%
含碳量0.9%
3、特殊性能钢:特殊性能钢的牌号和合金工具钢的表示方法相同。
渗透类比)
课堂练习任务四:(解释牌号并判别属于哪一类钢。
60si2Mn 9Mn2V 3Cr13
同时也实现了将知识向通过例题和练习的设置不仅达到巩固知识的
目的,能力的转化。
任务五:小结、布置作业)(通过总结,关注学生课堂的整体感觉,使学生进一步将知识系统化。
] [课后反思本节课的设计符合新课标的理念和要求。
学生在学习过程中。
有较1、
高的学习积极性,在教师有目的引导下,能主动地发现、分析、解决问题,充分发挥了学生的主体性和主动性,体现了教师的主导作用。
2、在自主学习中,给学生布置相应的练习,巩固当堂所学的知识点,找出不足之处。
3、通过本节课的学习,学生掌握了合金钢的分类和牌号,能运用所
学的知识应用到实际中。
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