常用金属材料碳钢铸铁

第三章：常用金属材料Content1、碳素钢2、铸铁3、合金钢4、有色金属及其合金Request1、掌握各种材料的分类、编号、性能，2、了解各种材料的用途常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第1页!

节：carbonsteels碳钢：含碳量为0.0218~2.11%的铁碳合金硫---有害的杂质元素(低熔点（985C）共晶体（FeS+Fe）)，分布在A晶界上。当钢加热到1200C热加工时，这些共晶体已经熔化，于是导致加工件沿晶界开裂而形成所谓的“热脆”现象;降低焊接性。一、杂质元素对钢性能的影响锰---有益的杂质元素（溶于铁素体起固溶强化作用；溶入Fe3C中形成合金渗碳体；同硫生成MnS，消除硫在钢中的有害影响。含量一般为0.25%0.8%。常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第2页!硅---有益元素（溶入F使钢的强度、弹性提高。硅的含量一般不超过0.4%，并不明显降低钢的塑性和韧性。）磷---有害元素（少量的磷在钢中全部溶入F中，起强烈的固溶强化作用，使强度、硬度显著提高，塑、韧性急剧降低，特别在低温时，使钢的冲击韧性明显下降，这种现象称为“冷脆”。含磷量较高时，使钢的焊接性能变坏

氢---有害元素（氢溶入钢中使钢的塑性、韧性降低，引起“氢脆”及白点）

氮和氧---有害元素（氮使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低而脆性增大，因而含氮量过高对钢有害。氧使钢的强度和塑性降低，特别是以氧化物夹杂的形式（如FeO、SiO2）存在时，会大大降低钢的疲劳强度，增加钢的热脆性）锰硅—有益元素硫磷氢氧氮—有害元素常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第3页!二、碳钢的分类碳素结构钢：S0.035%—0.05%P0.035%—0.045%优质碳素结构钢:S0.035%P0.035%高级优质碳素结构钢：S0.02%P0.03%3、按质量分：碳素结构钢：机械零件及金属构件碳素工具钢：各种工具2、按用途分：低碳钢（C0.25%）中碳钢（C=0.25%—0.55%）高碳钢（C0.55%）1、按含碳量分：常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第4页!三、碳钢的编号、性质和用途1、碳素结构钢carbonstructuralsteels（5类20种）编号：Q—质量等级•脱氧程度用途：金属构件、型钢、垫片、铆钉、普通小零件2、优质碳素结构钢编号：——平均含碳量的万分数较高含锰量钢Q

235—A

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F20、4560Mn、65Mn较高含锰量:C0.6%时,0.7—1.0%MnC>0.6%时,0.9—1.2%Mn常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第5页!3、碳素工具钢carbontoolsteels编号：T或T用途：各种量具、刃具、磨具含碳量为0.651.3%平均含碳量的千分数T8、T10、T10A高级优质钢性能：硬度高、耐磨性好常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第6页!成分：2.5-4%C,Si,S,P,Mn组织：碳以Fe3C及C形式存在性能：1）强度、塑性、韧性低2）良好的减振性、减摩性、切削加工性铸造性，低的缺口敏感性第五节：铸铁castiron工业铸铁铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第7页!

2)在一定条件下，由液态和固态铸铁中直接析出石墨

二、铸铁的石墨化形式1）Fe3CFe+C温度C%FeFe3CLAL+AL+Fe3CA+Fe3CF+Fe3CF+AFADECFPSKGQ1）成分：C、Si、Al、Cu、Ni促进石墨化S、Mn、Cr、Mo、W阻止石墨化2）冷却速度：冷速越慢，越有利于石墨化影响石墨化的因素常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第8页!组织：F+G,P+G,G呈团絮状四、可锻铸铁性能：强度、塑性、韧性高于灰口铸铁牌号：KTB—(白心可锻铸铁）KTH—（黑心铁素体可锻铸铁）KTZ—（黑心珠光体可锻铸铁）用途：形状复杂、受动载荷作用，要求强度、塑韧性较高铸件，如连杆、低中压阀门、管接头b(%)常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第9页!六、合金铸铁alloycastiron耐热铸铁的编号：RT+元素符号+数字RQT+元素符号+数字用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板1、耐热铸铁heat-resistantcastiron---铬、硅、铝铸铁的耐热性：在高温下抗氧化、抗生长并保持较高的强度、硬度及抗蠕变的能力铸铁的生长：铸铁在400C以上，特别是经反复加热，体积逐渐增大的现象RTCr16(900C)RQTAL22(1100C)常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第10页!4、按脱氧程度分：沸腾钢（F）镇静钢（Z）半镇静钢（b）常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第11页!低碳钢（10、15、20、25）性能：强度、硬度较低，塑性、韧性好，焊接性好用途：金属构件、型钢、钢板、钢管等电厂中用于500ºC以下受热面管子,如水冷壁中碳钢（35、40、45、50）性能：良好的综合机械性能用途：重要机械零件，如轴、齿轮、螺栓高碳钢（60、65、65Mn）性能：高强度、高弹性用途：弹簧、高强度零件常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第12页!3、碳素铸钢carboncaststeels编号：铸造碳钢：ZG工程用铸钢：ZG——铸钢件：将钢水直接铸成零件毛坯后，不再进行锻压加工的钢件铸钢：制造铸钢件的钢平均含碳量的万分数屈服强度抗拉强度（Mpa）ZG25（ZG230-450）性能:一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性用途：400-450ºC以下铸件，如汽缸、隔板、蒸汽室、喷嘴室、轴承盖含碳量为0.150.55%常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第13页!一、铸铁的分类1、白口铸铁（碳以Fe3C存在）2、灰口铸铁graycastiron（片状石墨）4、球墨铸铁nodulargraphiteiron（球状石墨）3、可锻铸铁malleablecastiron（团絮状石墨）常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第14页!三、灰口铸铁性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低，硬度、抗压强度取决于基体组织牌号：HT用途：不受冲击、承压、减振零件，如机身、机座、泵体、阀门汽缸套组织：F+G,P+G,F+P+G抗拉强度HT200常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第15页!组织：F+G,P+G,F+P+G,B下+G五、球墨铸铁性能：强度高于其他铸铁，塑性、韧性高于灰口铸铁，屈强比高牌号：QT—用途：用于要求强度较高、受冲击、耐磨损的重要零件，如后汽缸、后几级隔板、磨煤机衬板b(%)常用金属材料碳钢铸铁共17页，您现在浏览的是第16页!3）中锰球墨铸铁：在球墨铸铁中加入锰5—9.5%含硅3.3——5%得到的球墨铸铁用于球磨机的衬板、钢球、煤粉机锤头1）冷硬铸铁：在砂型中部安装冷铁来加速铸