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碳素结构钢PPT课件

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碳素结构钢

碳素结构钢
特点 这类钢中有害杂质元素S、P较少，质量优良，可 以进行热处理以改善和提高其力学性能。
碳素结构钢
牌号 以0.01%为单位，用两位数字表示钢中平均含碳量 的万分数。例：45表示平均含碳量为0.45%的钢， 称45钢；08表示平均含碳量为0.08%的钢，称08 钢。如果优质碳素结构钢中含锰量较高，还应在 表明含碳量的两位数字后面，附加汉字“锰”或 Mn的元素符号，如：20Mn表示平均含碳量为 0.20%的较高含锰量钢，称20锰钢。 用途 用于制造各种机械零件。
碳素结构钢
优质碳素结构钢用途举例
08、10钢 属于软钢、冷冲压钢，强度高、塑性好，用于制 造冷压钢板、深冲压件。
15、20、25钢
属于低碳钢、渗碳钢，强度低、塑性好、焊接性 好，用于制造各种受力不大但要求高韧性的零件， 如焊接容器、螺钉、杆件、轴套等。如经渗碳淬 火后，可提高表面硬度和耐磨性，用于高速、重 载、受冲击件。
碳素结构钢
普通碳素结构用途举例 Q195、Q215、Q235钢塑性好，有一定的强度， 用于制造受力不大的零件，如螺钉、螺母、垫圈、 焊接件、冲压件及桥梁建筑等金属结构件； Q255、Q275钢强度高，用于制造承受中等载荷 的零件，如小轴、销子、连杆、农机零件等。
碳素结构钢
优质碳素结构钢
小 结
碳素结构钢用于制造机械零件和各种工程结构件； 碳素结构钢按质量分：普通碳素结构钢和优质碳素结 构钢； 普通碳素结构钢、优质碳素结构钢的特点、牌号、用
途。
碳素结构钢
30、35、45、55钢 属于中碳钢、调质钢，调质后具有良好的力学性 能，用于受力较大的重要件。如再表面淬火，可 提高表面硬度和耐磨性，用作高速重载重要件， 如齿轮类、套筒、轴类零件。 60、65钢 属于高碳钢、弹簧钢，经淬火，中、低温回火，

钢结构基本知识ppt课件

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30
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31
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32
6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
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33
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34
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35
次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
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15
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16
3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
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4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
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43
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44
3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
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45
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46
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49
4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
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5
钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁

优质碳素结构钢

优质碳素结构钢
建筑材料
3
2
1
录
目
CONTENTS
PART ONE
01
➢ 优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，其所含的硫、磷及非金属 夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。
钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超 过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素 外，不含其他合金元素（残余元素除外）。 此类钢必须同时保证化学 成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035% 以下。若控制在 0.030%以下者为高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例 如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢， 其牌号后面应加“E”以示区别。
PART TWO
02
优质碳素结构钢是依靠调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低分为： 低碳钢——含碳量一般小于0.25%，包括：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、 20Mn、25Mn等； 中碳钢——含碳量一般在0.25～0.60%之间，包括：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、 40Mn、50Mn、60Mn等； 高碳钢——含碳量一般大于0.60%，65、70、65Mn等。 优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号的钢塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊 接。30、35、40、45、50、55等牌号钢，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显著增加。其中， 以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。60、65、 70、75等牌号钢经过淬火、回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良。
PART THREE

碳素钢

碳素钢
碳素结构钢的牌号由代表钢材屈服点的字母（ ） 碳素结构钢的牌号由代表钢材屈服点的字母 （ Q）、 屈服点数值、 屈服点数值 、 质量等级符号和脱氧方法符号等四部 分按顺序组成。例如： 分按顺序组成。例如：Q235-AF。 。 碳素结构钢的用途： 主要用于制造各种钢构件（ 如 碳素结构钢的用途：主要用于制造各种钢构件（ 建筑用钢、 机械框架、 面板） 建筑用钢 、 机械框架 、 面板 ） 和要求不高的普通机 械零件。 械零件。
二、碳素钢的分类
按钢的质量，主要是有害杂质元素（P、S）的 按钢的质量，主要是有害杂质元素（ 、 ） 含量，碳钢分为普通质量钢、 含量 ， 碳钢分为普通质量钢 、 优质钢和高级优 质钢等三类。 质钢等三类。 接钢的主要用途，碳钢分为结构钢和工具钢两 接钢的主要用途， 大类。 大类。
碳素钢的牌号、 第二节 碳素钢的牌号、性能和用途
碳素钢 简称碳钢，是 ωc<2.06%（实际 碳素钢:简称碳钢， 简称碳钢 （ 实际ωc<1.35%）， ） 并含有少量Si、 、 、 等杂质元素的铁碳合金 等杂质元素的铁碳合金。 并含有少量 、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
第七章 碳素钢第一节Leabharlann 概述一、杂质对钢性能的影响
(1) Si、Mn的影响 都能溶于铁素体中 （ Mn还能溶于 的影响:都能溶于铁素体中 、 的影响 都能溶于铁素体中（ 还能溶于 渗碳体） 产生固溶强化作用，使强度、硬度提高。 渗碳体），产生固溶强化作用，使强度、硬度提高。 (2) P的影响 ： P在钢中能全部溶于铁素体，使钢的强 P的影响 P在钢中能全部溶于铁素体 的影响： 在钢中能全部溶于铁素体， 硬度增加、而塑性、韧性显著降低， 度 、 硬度增加 、 而塑性 、 韧性显著降低 ， 特别在低温 下更严重，这种现象称为冷脆。 下更严重，这种现象称为冷脆。 (3) S的影响：S在钢中与 Fe化合成 FeS，而 FeS又与 的影响： 在钢中与 的影响 化合成 ， 又与 Fe形成低熔点（985℃）的共晶体，分布于晶界上。当 形成低熔点（ 形成低熔点 ℃ 的共晶体，分布于晶界上。 钢材在1000～ 1200C进行轧制或锻压时 ， 由于共晶体 进行轧制或锻压时， 钢材在 ～ 进行轧制或锻压时 熔化而使晶粒分离，导致钢材开裂，这种现象称为热 熔化而使晶粒分离， 导致钢材开裂， 脆。

常用金属材料碳钢及合金钢的分类课件

常用金属材料碳钢及合金钢的分类课件
电力行业
碳钢在电力行业中用于制造电线杆 、输电线路等，其良好的导电性能 和耐腐蚀性能得到了广泛应用。
合金钢的应用领域
航空航天
合金钢因其高强度、高韧性、耐 高温等特性，广泛应用于航空航 天领域，用于制造飞机、火箭等
关键部件。
石油化工
在石油化工行业中，合金钢因其 良好的耐腐蚀、耐高压性能，被 用于制造管道、储罐、反应器等
碳钢的强度和硬度较高，能够承受较 大的压力和摩擦力，因此在机械制造 、建筑和交通运输等领域得到广泛应 用。
碳钢的耐腐蚀性能较差，容易生锈， 因此在使用过程中需要进行防锈处理 。
合金钢的性能特点
01
02
03
04
合金钢是在碳钢的基础上添加 了适量的合金元素，如铬、镍 、钨等，以提高钢材的各项性
能。
合金钢具有较高的强度、硬度 和耐磨性，适用于制造高精度 、高要求的机械零件和工具。
合金元素总含量大于10%。具有优良 的耐腐蚀、耐高温和耐磨性能，用于 制造要求极高耐久性的结构件，如不 锈钢。
合金元素总含量在5%-10%之间。具 有较好的抗腐蚀性能和机械性能，用 于制造要求较高耐久性的结构件。
按照用途分类
结构钢
用于制造各种建筑结构 和机械零件，要求具有
较高的强度和韧性。
不锈钢
具有优良的耐腐蚀性能 ，用于制造医疗器械、
02
中碳钢具有较好的强度和塑性，可用于制造受力较复杂、要求
耐磨和耐冲击的零件。
高碳钢（C>0.6%）
03
高碳钢硬度高、耐磨性好，但韧性较差，主要用于制造切削工
具、弹簧和耐磨零件。
按照用途分类
普通碳素结构钢
主要用于建筑、桥梁、船舶、 车辆等制造，要求具有一定的

什么是碳素结构钢

什么是碳素结构钢

班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
钢碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供 应状态下直接使用。通常 Q195、Q215、Q235 钢 碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好， 有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等， 用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺钉、螺母等 零件。Q255 和 Q275 钢碳的质量分数稍高，强度 较高，塑性、韧性交好，可进行焊接，通常轧制 成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械 的连杆、齿轮、联轴节、稍等零件。?
班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
处理，而在供应状态下直接使用。通常 Q195、 Q215、Q235 钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑 性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、 焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通 螺钉、螺母等零件。Q255 和 Q275 钢碳的质量分 数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊 接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及 制造简?表单示机方械法的：连碳杆素、结齿构轮钢、的联牌轴号节由、代销表等屈零服件。 点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方
法符号等四个部分按顺序组成。例如： Q235-A·F。 碳素结构钢主要保证力学性能，故其牌号体现其 力学性能，用 Q 数字表示，其中“Q”为屈服点 “屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值， 例如 Q275 表示屈服点为 275Mpa。若牌号后面标 注字母 A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同， 含 S、P 的量依次降低，钢材质量依次提高。若 在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b” 为半镇静钢，不标注“F”或“b”者为镇静钢。 例如 Q235-A·F 表示屈服点为 235Mpa 的 A 级沸 腾钢，Q235-C 表示屈服点为 235Mpa 的 C 级镇静

工程材料基础3.3碳素钢、碳素结构钢、碳素工具钢

工程材料基础3.3碳素钢、碳素结构钢、碳素工具钢

牌号表示方法
ZG
屈服点最低值
抗拉强度最低值
案例
ZG200-400，表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的铸钢
请说出 下列牌号的含义
Q215A ·F
20Mn
T8MnA
Q275钢可部分代替优质碳素结构钢25、30、35钢使用
优质碳素结构钢
特性及应用
特性：有害杂质含量极少 应用：制造机械零件
牌号表示
用钢中平均含碳量的万分数表示钢号
案例
45钢表示平均wc=0.45%的优质碳素结构钢；
08钢，表示平均含碳量为0.08％的优质碳素结构钢 65Mn钢，表示平均wc=0.65%，并含有较多锰的优质碳素结构钢
（wMn=0.8%~1.2%） 08F 表示平均含碳量为0.08％的沸腾钢 高级优质钢，在数字后面加上符号“A” 特级优质钢在数字后面加上符号“E优良、强度、硬度较高 ，耐磨性好，但塑韧性较差
应用：受热程度较低，尺寸较小的手工工具及低速、 小走刀量的机用工具，也可用于尺寸较小的模具和量 具
型材 板材 管材 金属制品
钢材品种
普通碳素结构钢
特性及应用
特性：杂质较多，价格低廉 ；强度较低，但塑性、韧性、冷变形性能好
应用：制成条钢、异型钢材、钢板等 ，主要用于铁道、桥梁、各类建筑 工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件 和一般焊接件
牌号表示
S:有害元素
形成低熔点共晶体 ，产生热脆性
增加锰的含量
P:有害元素
产生冷脆现象 热轧时生成带状组织
对高寒地带和低温工作下的结构件具有严重危害性
冷脆性导致悲惨事故的发生

g第六章 碳素钢.ppt

g第六章 碳素钢.ppt
高碳钢--含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用 于制造钢管。
15、20、25钢，属于渗碳钢。强度、硬度
较低，塑性、韧性较高，焊接性能良好。
这类钢经“淬火+低温回火”后，表面具有很高 的硬度和耐磨性，而心部保持良好的强度、塑 性和韧性，常用于制造表面受摩擦、又有冲击 载荷作用下的零件，如齿轮、活塞销等。
♫ 一是锰能够溶入铁素体中而使钢产生固溶强化； ♫ 二是锰能与硫化合生成硫化锰，从而减低硫的含量，改善
钢的质量。所以，锰也是一种有益元素。
三、硫的影响
硫是在熔炼时由矿石和燃料（焦炭）带入钢中的。
硫在钢中主要与铁形成硫化亚铁（FeS），FeS与 Fe形成低熔点(985℃)的共晶体，分布在奥氏体的 晶界上。
第三节 常用碳素钢
一、结构钢
结构钢分两大类，即工程结构用结构钢和机器零件用结构钢。
工程结构用钢一般是指桥梁、船舶、塔架、锅炉等所
用的钢。
机器零件用结构钢是指用来加工齿轮、凸轮、连杆、
轴类及螺栓螺母等机器零件用钢。
从质量上讲，工程结构用钢一般属于普通质量钢，机器零件 用钢一般属于优质钢或高级优质钢。
第六章 碳素钢
定义
工业用钢
按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。 合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础
上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合 金。
第一节 常存杂质元素对钢性能的影响
杂质元素是指熔炼时被炉料带入而非特意
加入的元素
这些杂质元素有些是有益的，能使钢的性能得 到改善；
Q195为低碳钢，塑性好，强度低，一般由于制
造铁钉、铁丝、黑铁皮、白铁皮等。
Q235使用比较广泛，常见的槽钢、角钢、工

碳素钢牌号及用途讲解

碳素钢牌号及用途讲解

常见碳素工具钢
T12、 T12A
特性：耐磨性及硬 度均较高，韧性低
四、铸造碳钢 牌号：由 “铸钢” 二字的汉语拼音首字母“ZG”加两组数字组成：
第一组数字代表屈服强度，第二组数字代表抗拉强度值。
例：ZG200-400---表示屈服强度不小于200MPa， 抗拉强度不小于400MPa的铸钢。
成分
含碳量在0.20%～0.60﹪, 含杂质、非金属夹杂物较少
2、60：表示平均含碳量0.60%的优质碳素结构钢。
3、T8：表示平均含碳量为0.8％的优质碳素工具钢。
4、ZG230-450：表示屈服强度不小于230MPa,抗拉 强度不小于450MPa 的铸造碳钢。
说一说
螺钉 受力情况：承受较小的静载荷
选材：普通碳素结构钢 性能要如求：：要Q1求95一般的强度、硬度
性能
能满足一般工程结构 及普通零件的要求
应用
各种钢板和型材如:厂房,桥 梁,船舶,和受力不大的机械 零件,如:铆钉,螺钉,螺母等
普通碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材，用于厂房、 桥梁、船舶等建筑结构或一些受力不大的机械零件
圆钢
钢板
吊环螺钉螺母 螺钉
自锁螺母 铆钉
听一听
二、优质碳素结构钢
牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数 。
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
任务实施
齿齿轮轮 受力情况：工作时齿表面承受较大的压
选力材和：摩优擦质，碳齿素部结还构承钢受较大 的交变应力和冲击力
性能要求：如较：高5的5钢强度、硬度，优 良的综合力学性能
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
锉刀
受力情况：承受较大的摩擦力
选材：碳素工具钢 性能要求：要求高的硬度、耐磨性

碳素结构钢

碳素结构钢

一、碳素结构钢
3、 碳素结构钢的应用
碳素钢结构的用途很广，钢材品种有热轧钢板，钢带，钢管，槽钢，角钢， 扁钢，圆钢，钢轨，钢筋，铜丝等。一般在供应状态（热轧太）下用于工 程结构，少量用于制造机械零件。
一、碳素结构钢
1、 什么是碳素结构钢
碳素结构钢，英文名：carbon structural steel，碳素钢的一种。含碳量约0.05%～ 0.70%，个别可高达0.90%。可分为普通碳 素结构钢和优质碳素结构钢两类。用途很多， 用量很大，主要用于铁道、桥梁、各类建筑 工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不 重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。

碳素结构钢.

碳素结构钢.
材质量等级不同，即S、P含量不同。A、B、C、D质
量依次提高，“F” 表示沸腾钢，“b” 为半镇静钢，
不标“F”和“b”的为镇静钢。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
1.碳素结构钢:
Q 235 — A · F
沸腾钢 A等级 235 MPa 屈服强度
Q235-A· F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
金属材料与热处理课程
碳素结构钢
主讲教业教学资源库
一、普通碳素结构钢
1.牌号
普通碳素结构钢的牌号：Q+数字表示，“Q”为
屈服点的“屈”汉语拼音首写字母，数字表示屈服点
数值。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢
韧性较好，可进行焊接。通常轧制成型钢、条钢和钢
板作结构件以及制造连杆、键、销、简单机械上的齿
轮、轴节等。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
二、优质碳素结构钢
1.牌号
采用两位数字表示的，表示钢中平均含碳量的
万分之几。
45钢表示钢中含碳量为0.45%；08钢表示钢中
含碳量为0.08%。
若钢中含锰量较高，须将锰元素标出，如
0.45%C，0.70~1.00%Mn的钢即45Mn。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
2.用途
优质碳素结构钢的用途：主要用于制造机械零件。 08、08F、10、10F钢，塑性、韧性好，具有优良的 冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表 外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉 机驾驶室等。
15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面

非合金钢碳钢.ppt

非合金钢碳钢.ppt
硬度显著提高。
有害影响 引起钢的塑性和韧性急剧
下降，尤其在低温时脆性
有害元素 更大，这种现象称为冷脆。
按碳含 低碳钢：<0.25%
非 合
量Wc
中碳钢：0.25~0.60% 高碳钢：>0.60%
金
普通质量碳钢：
钢 按质量 优质碳钢：
分
特殊质量碳钢：
类
碳素结构钢：
按用途 碳素工具钢：
碳素铸钢：
普通质量低合金钢
热 处 理 必须经淬火回火处理。
性
能
高的硬度、强度，良好的耐 磨性，一定的塑性与韧性。
典型牌号 T8、T10、T12A
各类手工工具和低速工具。
应用 如表2-6（P41）
T7、T8、 T10、 T12、T13A
承受振动、 冲击的工 具，如冲 头、大锤、 木工工具。
用于需要较高 不受振动和冲 耐磨性和一定 击的耐磨工具， 韧性的工具， 如丝锥、锉刀、 如手工锯条、 乔刀、板牙、 剪金属用剪刀。 量具等。
弹性件和 耐磨件： 小尺寸弹 簧、低速 车轮等
五、碳素工具钢：
T（“碳”）+两位数字（表示 钢中平均碳的质量分数的千分数）。
例：T8 —— 表示平均碳质量分数为 0.8%的碳素工具钢。 T12A—— 表示平均碳质量分数 为1.20%的高级优质碳素工具钢。
成 分 Wc=0.70-1.30%，高碳钢
材料是人类赖以生存和发展的 物质基础，一直是人类进步的一个 重要里程碑。
例如，历史上的石器时代、青 铜器时代、铁器时代都是以材料作 为时代主要标志的。一种新型材料 的研制成功，可以引起人类文化和 生活的新的变化。
本章学习目标：
• 1、了解工程材料的定义及分类。 • 2、了解各种工程材料的性能特点。 • 3、了解常用工程材料的应用范围。
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常用结构钢组织观察
热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F
.
金属材料专业基础实验 5
常用结构钢组织观察
2、优质碳素结构钢( carbon structural steel)
➢同时保证钢的化学成分和机械性能。
其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的 万分之几。
45钢：表示钢中含碳量为0.45%；
08钢：表示钢中含碳量为0.08%。
➢优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般 都要经过热处理以提高机械性能。
.
金属材料专业基础实验 6
常用结构钢组织观察
用途: 较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
08F 塑性好，冷冲压件 10，20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 35，45，40，50 齿轮、轴类 60，65 弹簧
.
金属材料专业基础实验 16
常用结构钢组织观察
4、弹簧钢(spring steel)
用途：
弹簧利用弹性变形吸收能量以缓和振动和冲 击，或依靠弹性储存能量来起驱动作用。
汽车板簧
火车螺旋弹簧
.
金属材料专业基础实验 17
常用结构钢组织观察
➢以Si、Mn为主要合金元素的弹簧钢
代表钢种有 65Mn和60Si2Mn等，主要用于汽车、拖拉机上 的板簧和螺旋弹簧。
渗碳钢常用在受冲击和磨损条件下工作的一些机 械零件，如汽车、拖拉机上的变速齿轮、内燃机上的 凸轮、活塞销等。
金属材料专业基础实验
典型钢号及其应用
常用结构钢组织观察
低淬透性（800-1000MPa）: 20Cr
冲击载荷小的耐磨件，如小轴、活塞销、小齿轮。
中淬透性（1000-1200MPa） : 20CrMnTi
➢组织
表层：回火M +碳化物+ AR 心部：低C回火M（完全淬透）
低C回火M+T + F（少量）（未淬透）
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常用结构钢组织观察
3、合金调质钢（ quenched and tempered steel）
用途：
广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机 器上的各种重要零件，如机床齿轮、主轴、汽车 发动机曲轴、连杆、螺栓等。
常用结构钢组织观察
常用结构钢组织观察
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金属材料专业基础实验 1
常用结构钢组织观察
碳钢(carbon steel)的牌号及用途
1．碳素结构钢(carbon structural steel) 2．优质碳素结构钢(carbon structural steel) 3．碳素工具钢(carbon tool steel)
热处理(heat treatment)：渗碳、淬火、回火等。
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常用结构钢组织观察
合金结构钢(structural steel)
1．低合金结构钢(structural steel) 2．渗碳钢(carbon steel) 3．调质钢(quenched and tempered steel) 4．弹簧钢(spring steel) 5．滚动轴承钢(bearing steel)
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常用结构钢组织观察
1．碳素结构钢(carbon structural steel)
➢用Q+数字表示，“Q”为屈服点，数字表示屈服点数 值。
➢若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量 等级不同，即S、P含量不同。A、B、C、D质量依次 提高。
➢“F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和 “b”的为镇静钢。
➢含Cr、V、W等元素的弹簧钢
代表钢种有50CrVA ，提高钢的高温强度、韧性和热处理工 艺性能。这类钢可制作在350 ℃～400 ℃温度下承受重载的较 大弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机气门弹簧。
加工、热处理与性能
热轧弹簧：热成型 → 淬火 + 中温回火 → 喷丸
冷轧弹簧：淬火 + 中温回火→ 冷成型→ 去应力→ 喷丸
40CrNiMo
用于制造大截面重载重要零件，航空发动机轴、汽
轮机主轴和叶轮。
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金属材料专业基础实验 15
常用结构钢组织观察
热处理(heat treatment): 调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)。
➢合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。 ➢对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴）， 再进行感应加热表面淬火及低温回火，表面组织 为回火马氏体。表面硬度可达HRC 55 ～58 。
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常用结构钢组织观察
1、低合金结构钢(structural steel)
用途：
主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例如 船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结构 等，来替代碳素结构钢。
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常用结构钢组织观察
典型钢号及其应用
按σs 分6级（300、350、400、450、500、600 MPa）: ①低强度级别:16Mn
一般工程结构 ②中等强度级别:15MnVN
大型桥梁、锅炉、船舶、焊接结构. ③高强度级别（>500 MN/m2 ）:18MnMoNb
高压锅炉、高压容器
热处理(heat treatment)、组织：热轧空冷，S＋F
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金属材料专业基础实验 10
常用结构钢组织观察
2、合金渗碳钢（case-hardening steel） 用途:
齿轮
曲轴
汽车万向节
连杆
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金属材料专业基础实验 14
常用结构钢组织观察
典型钢号及其应用
①低淬透性（油淬临界直径30-40mm）:
40Cr、40MnB
用于制造一般尺寸的重要零件，如齿轮、主轴。
②中淬透性（油淬临界直径40-60mm）:
35CrMo
用于制造截面尺寸较大零件，如曲轴、连杆。
③高淬透性（油淬临界直径60-100mm）:
有良好的力学性能和工艺性能，适合高速中载有冲击
的耐磨件，如汽车、拖拉机重要齿轮，连轴器。
高淬透性（>1200MPa） : 18Cr2Ni4WA
重载大截面重要耐磨件，如柴油机曲轴、连杆。
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金属材料专业基础实验 12
热处理和组织性能：
常用结构钢组织观察
➢合金渗碳钢的热处理工艺
渗碳 → 淬火 → 低温回火
如：Q235A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢， Q235C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。
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金属材料专业基础实验 3
常用结构钢组织观察
用途:
钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。

钢桥梁
建筑构件
钢筋、螺纹钢
热处理(heat treatment)：热轧空冷
组织：S＋F
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