碳钢的分类及特性
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非合金钢,碳钢,合金钢,铸铁,焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章:非合金钢(碳钢)铁碳合金:是以铁和碳为基本组元组成的合金,是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%,并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类:1、按含碳量分类:2、1)、低碳钢(W c<0.25%)2)、中碳钢(W c =0.25~0.60%)3)、高碳钢(W c >0.60%)2、按质量分类1)普通质量碳钢(W s≥0.045%、W p≥0.045%)2)优质碳钢3)特殊质量碳钢(W s≤0.020%、W p≤0.020%)3、按用途分类1)碳素结构钢2)优质碳素结构钢3)碳素工具钢4)碳素碳钢按脱氧方式不同:●沸腾钢(F)脱氧不完全的钢●镇静钢(Z)完全脱氧的钢●半镇静钢(b)●特殊镇静钢(TZ)通常Z和TZ可省略,如:Q235-A·F表示≥235MPa,质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢,表示其平均含碳量(万分数)为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量(W Mn≤0.7%)和较高含锰=0.7%~1.2%)两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量(WMn在两数字后面加Mn字,脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高(W C =0.65%~1.35%),硫、磷杂志含量较少,一般经淬火,低温回火后硬度比较高,耐磨性好,但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具,量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数,如T9钢,表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢,查表可知,随着钢号的增大,含碳量的增大,钢的硬度和耐磨性也增加,但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
钢和铁的区别铁是一种化学元素,是地球上最常见到的一种物质。
但是在现实生活中,纯粹意义的的“铁”我们几乎是看不到的。
我们平时说的铁一般包括生铁和熟铁,严格说,它们都不是纯粹意义上的“铁”,都是以铁元素为主的合金。
钢也是以铁元素为主合金,钢与铁的主要区别是含碳量不同。
人们由铁矿中提取铁,将矿石、焦炭和石灰石(助熔剂)在高炉中冶炼,使氧化铁还原成生铁(或铸铁)。
所得生铁一般含铁90%~95%,碳3%~4.5%和少量的硅、锰、硫、磷等。
生铁是炼钢或熟铁(锻铁)的原料,含碳量在0.2%~2.1%之间的铁合金称为钢。
生铁在平炉、转炉或电炉中进一步冶炼除去碳、硅、磷等杂质,可得各种组成的钢。
钢加上其他金属元素,还可以构成不同的合金钢,如日常的不锈钢就是含有铬,镍等其他元素的合金钢。
钢材就是含碳量大于0.05%,小于0.2%的铁碳合金。
铁是大自然赏赐给人内的恩物,将开采的铁矿石放入高炉中冶炼后即得到生铁,生铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。
炼钢生铁是一种含碳量>2%的铁碳合金,同时也含有少量的硅,锰,硫,磷等元素,其中硅和锰是有利元素,按一定比例存在于钢铁中可以显著提高材料的强度.硬度和耐腐耐磨性,而硫和磷则有害,会分别造成钢铁的热脆性和冷脆性,降低材料性能。
把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼,将得到的钢液浇铸成型,冷却后即得到钢锭或铸坯,供轧制成各种型材,为了获得不同性能的钢材,还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼.钨.钒等微量元素,而这些化学成分决定了钢材的不同特性。
其中“铬”可以增加钢材的耐腐蚀性,通常国际上把含铬量大于13%的钢材称为不锈钢。
镍可以增加钢材的强度和韧性,钼可以防止钢材变脆,钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度较低,只有大约40s,但它们的抗磨损能力非常高,钒可增加钢材的抗磨损性和延展性。
生铁――含C为2.0~4.5%钢――含C为0.05~2.0%熟铁――含C小于0.05%低碳钢-含碳量小于0.25%碳素结构钢-含碳量大多在0.7%以下中碳钢-含碳量在0.25~0.6%碳素工具钢-含碳量一般在0.65~1.35%高碳钢-含碳量大于0.60%高速钢-又称锋钢,含碳量一般在0.7~1.65%,含钨 5.5~19%,600摄氏度下工作时,硬度能保持在HRC60以上。
碳钢是什么材料
碳钢是一种由碳和铁元素组成的合金材料,其含碳量通常在
0.02%至2.1%之间。
由于碳元素的添加,碳钢具有良好的机械性能、可塑性和可焊性,是最常见的金属材料之一。
碳钢因其强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点,被广泛应用于各个领域。
以下是碳钢的主要特性和应用:
1. 强度高:碳钢具有较高的强度,可以用于制造各种机械零部件、建筑结构和工具等。
2. 可塑性好:碳钢在加热时具有较高的可塑性,可以通过热处理、锻造和冷加工等工艺进行成型。
3. 可焊性好:碳钢容易与其他材料进行焊接,使其在制造过程中更易于加工和连接。
4. 耐腐蚀性一般:碳钢在干燥环境下相对较耐腐蚀,但在潮湿或酸性环境中容易产生锈蚀。
5. 可切削性好:碳钢适合进行切削、钻孔和铣削等加工,广泛应用于机械加工行业。
碳钢有多种分类,根据含碳量和用途的不同,可以细分为三个主要类型:
1. 低碳钢:该类碳钢含碳量较低,通常在0.02%至0.30%之间。
低碳钢具有良好的可塑性和可焊性,广泛应用于汽车制造、建筑结构和管道制造等领域。
2. 中碳钢:该类碳钢含碳量在0.30%至0.60%之间。
中碳钢具有较高的强度和硬度,适用于制造车轴、齿轮及机械零件等。
3. 高碳钢:该类碳钢含碳量在0.60%至2.1%之间。
高碳钢具有更高的强度和硬度,但容易产生脆性,通常用于制造刀具、弹簧和弹簧零件等。
总的来说,碳钢是一种常见的合金材料,具有良好的机械性能和加工性能,广泛应用于各个领域。
不过,由于其容易产生锈蚀,特别是高碳钢,需要在使用过程中加以防护和维护。
机械基础碳钢的知识点一、知识概述《碳钢》①基本定义:碳钢呢,就是主要含碳元素的钢呗。
简单说啊,就是在铁里面加入了一些碳,随着碳含量的不同,这钢的性能就不一样啦。
这碳就像是给铁加了不同量的调料,做出不同口味的菜一样。
②重要程度:在机械基础里,碳钢可太重要啦。
好多机械零件都是用碳钢做的,像汽车上那些普通的结构件,它真的是无处不在。
要是不懂碳钢,在机械这个领域就像是不认识基本的汉字一样,好多东西都玩不转。
③前置知识:在学碳钢之前,你得知道一些基础的化学知识,比如元素这个概念,还有铁的基本性质。
因为碳钢说到底就是铁和碳等元素的组合嘛。
另外呢,对金属材料学里简单的晶体结构概念有一定了解也有帮助。
④应用价值:在实际生活里应用可广了。
咱就说那些建筑用的钢条,很多都是碳钢做成的。
还有工厂里很多普通的机械工具,用碳钢成本低,还能满足基本需求。
二、知识体系①知识图谱:在机械基础学科里,碳钢算是基础的材料知识。
往上有各种合金钢啊这些更复杂的材料知识相关联,往下呢和最基础的金属物理性质这些知识挂钩。
就像是在一个大家庭里,它处于中间位置,承上启下的。
②关联知识:和热处理知识关系很密切。
因为碳钢经过不同的热处理方式会有不同的性能变化呢。
还有金属加工工艺知识也搭边儿,毕竟你要把碳钢加工成不同的零件啊。
③重难点分析:- 掌握难度:我觉得对于初学者来说,理解碳钢随碳含量不同性能变化是个难点。
特别是不同含碳量对应的强度、硬度等变化关系,容易搞混。
- 关键点:重点就是要把碳含量这个因素和碳钢性能牢牢联系起来。
知道不同含碳量范围对应碳钢不同用途这个是关键。
④考点分析:- 在考试里很重要。
常见的考查方式就是给你一个零件的性能要求,让你选合适的碳钢含碳量范围;或者告诉你一种碳钢的含碳量,问你它可能的性能和用途。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:碳钢就是以铁为基础,主要加入碳元素,除了碳有时候还会有少量的其他元素,像硅、锰、磷、硫这些。