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模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料◆掌握碳素钢的分类及牌号。◆掌握碳素钢在汽车上的应用。课题一碳素钢模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料碳素钢(见图4—1—1) %的铁碳合金,除铁、碳和少量的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。实际使用的碳素钢,%。碳素钢的性能主要取决于含碳量,含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。你知道汽车上哪些零件是用碳素钢制造的吗?图4—1—1 碳素钢模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料一、碳素钢的分类 (1)低碳钢:碳的质量分数为wC≤%的钢,易于进行各种加工如锻造、焊接和切削,常用于制造链条、铆钉、螺栓(见图4—1—2)、轴等。 (2)中碳钢:%<wC<%的钢,热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。 (3)高碳钢:碳的质量分数为wC>%的钢,可以制造锤、撬棍或切削工具,如钻头(见图4—1—3)、丝锥、铰刀(见图4—1—4)等。图4—1—2 螺栓图4—1—3 钻头图4—1—4 铰刀模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料 (主要根据硫、磷质量分数) 分类 (1)普通钢:ws<%,wP<%; (2)优质钢:ws<%,wP<%; (3)高级优质钢:ws<%,wP<%; (4)特级优质钢:ws<%,wP<%。 (1)碳素结构钢:用于制造各种机器零件和工程结构件,多为低碳钢和中碳钢。 (2)碳素工具钢:用于制造各种刀具、量具和模具,多为高碳钢。碳素工具钢的应用如图4—1—5所示。模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料图4—1—5 碳素工具钢的应用a)錾子b)锤子c)锉刀d)丝锥e)板牙f)钻头g)锯条模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料二、汽车常用碳钢 ,故其牌号体现其机械性能。牌号:用Q+数字表示,其中Q 为屈服点“屈”字的汉语拼音字首,数字表示屈服强度的数值。例如,Q275表示屈服强度为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,即硫、磷质量分数不同。其中A 级钢硫、磷质量分数最高,D 级钢硫、磷质量分数最低,即A、B、C、D表示钢材质量依次提高。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,标注TZ为特殊镇静钢。例如,Q235-A·F表示屈服强度为235MPa的A 级沸腾钢。Q235-C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料 。优质碳素钢中所含的有害杂质元素(硫、磷元素等)和非金属夹杂物较少,机械性能和钢材的表面质量较好,其组织也较均匀。此类钢主要用于制造经过热处理且技术性能要求较高的零件。根据化学成分不同,优质碳素结构钢又分为两类: (1)普通含锰量钢 (2)较高含锰量钢根据碳质量分数、热处理和用途的不同,优质碳素结构钢还可分为以下三类: (1)渗碳钢:%~%。 (2)调质钢:%~%。 (3)弹簧钢:%~%。模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料图4—1—6 优质碳素结构钢在汽车上的应用a)飞轮齿环b)油底壳c)气门弹簧座d)车轮螺栓优质碳素结构钢在汽车上的应用如图4—1—6所示。模块四黑色金属材料模块四黑色金属材料优质碳素结构钢的应用举例见表4—1—2。