常用工程材料最终.ppt

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碳钢中的常存杂质元素及其作用
硅和锰——有益元素
作用：脱氧剂，形成MnS，固溶强化，
减少FeO的影响。
硫和磷——有害元素
危害：形成低熔点的FeS，使钢产生热脆；使钢产生冷脆。
硅（Si）
可清除钢中的FeO，脱氧能力比Mn强。
它与钢液中的FeO能结成密度较小的硅酸盐以炉渣的形式被除去。从而消除FeO对钢的不良影响。
硅能溶入铁素体中，使铁素体强化，从而提高钢的强度和硬度，但降低塑性和韧性。当含硅量不多时，其对钢的性能影响不大。
总起来说，硅也是一种有益的元素。%。
锰（Mn）
（1）可清除钢中的FeO，改善钢的品质。
锰从FeO中夺取氧形成MnO进入炉渣，从而把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量 。
（2）减轻硫的有害作用，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能。（MnS在高温时有一定塑性，切削加工中MnS能起断屑作用，因此改善了钢的切削加工性，这类钢称作易切削钢)
（3）在室温下锰能大部分溶入铁素体中形成含锰铁素体的置换固溶体，使铁素体强化，提高钢的强度和硬度。
（4）%～%，%。总起来说，锰是一种有益的元素。
2. 硫（S）、磷（ P）
S是在炼钢时由矿石和燃料带入钢中的 →热脆
P是由矿石带入钢中的→冷脆
衡量钢的质量的主要指标为含S、 P量。%以下,%以下。
是有害元素
硫：可与铁生成FeS， FeS与Fe能形成低熔点（985℃）的共晶体，且分布在晶界上。当钢材在1000℃～1200℃ 进行热压力加工时，由于共晶体熔化，从而导致热加工时开裂。这种金属在高温时出现脆裂的现象，称为“热脆”。
磷：在钢中能全部溶于铁素体中，提高铁素体的强度和硬度。但在室温下却使钢的塑性和韧性急剧下降（Fe3P而使钢的脆性增加 ），产生低温脆性，这种现象称为冷脆。
磷的有害作用在一定条件下可以转化，例如钢中加入适量的磷还可以提高钢材的耐大气腐蚀性能。
01
在炮弹钢中加入较多磷，可增大钢的脆性，使炮弹在爆炸时碎片增多，从而增加了杀伤力。
02
碳钢的分类、牌号和用途
碳钢的分类
按碳的含量分类
按质量分类
碳素结构钢 主要用于建筑、桥
按用途分类
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碳素工具钢 主要用于种类刀具、量具和模具。如丝锥、板牙、刮刀、锯条、冲模等。
专用钢 包括锅炉钢、船用钢、易切削钢等。
梁等工程结构和各种机械零件（如齿轮、轴、螺柱、弹簧等）。
02
按钢液脱氧程度分类
沸腾钢（F） 脱氧不完全，组织
不致密，成分不均匀，性能较差。
镇静钢（Z）脱氧完全，组织致
密，成分较均匀，性能较好。
半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间。
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02
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（二）碳钢的牌号、性能及主要用途
(GB/T700—1988)
表示方法：用Q、屈服数值、质量等级和脱氧
方法组成。
　　牌号Q235—D示例说明：　Q—钢的屈服点“屈”字汉语拼音字头；　 235—最低屈服点值235MPa;　 D—表示质量等级为D 级。　有时牌号后面还要分别附加下列符号：　 F—沸腾钢；　　　b —半镇静钢；　 Z—镇静钢；　　　TZ—特殊镇静钢。    由于D级质量钢均为特殊镇静钢，故“TZ”符号
可以省略。如Q235—D—TZ可写为Q235-D。符号“Z”有时亦可省略。