第5章 常用金属材料及性能

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材料名称 ’()*+,’()4+,’()67,’()6+,’1244,7 ’1264,7/5 ’1266,6,7,& ’126+,-,’125*,&,7 ’9)5.,7 ’9)54,&,’9)55,&,’>?5*,-,’(8.+,& ’C865,5 铸造黄铜： :<@:)&. :<@:)75126>?&9)& :<@:)76123>?&9)& :<@:)&-127 :<@:)&51279)7>?:<@:)3+9)&>?:<@:)3+9)7 :<@:)&&AB7 :<@:)3+AB7 :<@12-+>?& :<@12-+>?&9)7 加工白铜： D+/6， D5， D-+ D-*， D&+ D>?&+,-,D9)&,-7

（形成化合物，共晶体）
5、P：
常用金属材料的耐蚀性
对腐蚀的影响因环境而异。 在酸性溶液中与硫一样是有害的（磷化物存在）； 改善在大气、海水中的耐蚀性。
注：磷严重降低钢的韧性，因此，一般不会用提高磷来提高耐蚀性
常用金属材料的耐蚀性
5.2.2夹杂物对腐蚀的影响：
各类夹杂物都将严重恶化钢的耐蚀性。 原因：夹杂物破坏了钢的连续性和均匀性，增加钢的微电池对。
常用金属材料的耐蚀性 （2）工业大气（存在一定工业污染的大气）：
影响腐蚀的主要因素：污染成分和含量（主要有SO2，H2S。 CO2，NO2，NO及HCl等）以及水分。
造成腐蚀的主要原因是形成酸性电解质。钢在工业大气中的腐 蚀速度要比在乡村大气高1-2倍。
常用金属材料的耐蚀性 （3）海洋大气：
钢在海洋大气中的腐蚀比前两种情况严重得多
常用金属材料的耐蚀性
第5章 碳钢与低合金钢的腐蚀性能
在钢材的总产量中碳钢占85%左右,低合金钢约占据10%,是结 构材料中的重要材料。碳钢指碳含量小于1.7%的铁碳合金。
一般说来,碳钢在各种环境中的耐蚀性较差,不属于耐蚀材料。 但是，由于其用途较为广泛，了解碳钢在各种环境中的腐蚀行为， 对钢材的正确选用和防护，提高使用的经济效益无疑是非常重要的。
3、 按用途分：
结构钢 工具钢 不锈钢 弹簧钢
常用金属材料的耐蚀性 耐热钢 高锰钢 锅炉用钢 造船用钢
常用金属材料的耐蚀性
5.1.2低合金钢的发展和种类
1、发展
低合金钢在19世纪70年代在工业上开始应用,但发展缓慢,直到 上世纪50年代后期，由于科学技术及工业进步,对低合金钢的需要 量不断增加,才促使它迅速发展起来,成为钢铁材料的一大支柱。
主要夹杂物：FeS，（MnFe）S，MnS

性能 —— 渗层硬度高，耐磨，抗接触疲劳；心部韧性高、强度大。
3．合金渗碳钢
渗C钢的牌号（摘自GB/T3077-1999）（渗C: 930℃，回火：200 ℃）
淬
透
钢号
性
主 要 化 学 成 分, %
C
Mn
Cr，Ni
预备处理／ 淬火, ℃
机械性能
b
s
aKU2
MPa MPa J
20Cr 低
0.17~0.24 0.50~0.80 0.70~1.00
2.碳钢的牌号及用途
碳素结构钢 优质碳素结构钢 碳素工具钢
（1）普通碳素结构钢 有害杂质硫、磷和非金属夹杂物较多，同等情况下塑性、韧性较低；但冶炼容易、工艺性好且 价格便宜，能满足一般工程构件和普通零件的性能要求，因此应用广泛。一般用于受力不大、制 造要求不高的机械零件（如螺钉、螺母）和厂房、桥梁、船舶等建造结构件。 普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音第一个字母“Q”、屈服点数值、质量等级符 号和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。如：Q235－AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。
汽车中常用的金属材料
本章内容 一、金属材料的主要性能 二、汽车常用金属材料 三、汽车材料的热处理 四、汽车非金属材料
第二讲 汽车常用材料
❖ 碳素钢 ❖ 合金钢 ❖ 铸铁 ❖ 有色金属及合金 ❖ 非金属材料 ❖ 复合材料
一、碳钢
钢铁材料 以铁、碳为基础的铁碳合金。 碳素钢 碳的质量分数(含碳量)小于2.11％的铁碳合金称为碳素钢。 铸铁 碳的质量分数大于2.11％、小于6.67％的铁碳合金为铸铁。
类型：
合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢
合金结构钢的牌号由两位数字＋元素符号（或汉字）＋数字三个部分组成。前两位数字表示该钢 的平均含碳量的万分数；元素符号（或汉字）表示钢中含有的主要合金元素，后面的数字表示合金元 素的含量。合金元素含量小于1.5％时不标。

《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。

2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。

由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。

二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。

三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。

四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。

在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。

3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。

一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。

合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。

特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。

4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。

其中合金结构钢的牌号采用两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示，前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。