【正文】 鋼的分類 （ 1）碳素鋼分如下三類： ● 優(yōu)質碳素結構鋼： 普通含錳量鋼： ～ ％ Mn。 較高含錳量鋼： ～ ％ Mn。 舉例： 45： ％ C左右、 ～ ％ Mn左右。 45Mn： ％ C左右、 ～ ％ Mn左右。 常用于齒輪、主軸、連桿 → 45。 彈簧、板簧、發(fā)條 → 6 65Mn。 8） 鋼的分類 （ 1）碳素鋼分如下三類： ● 碳素工具鋼： 優(yōu)質碳素工具鋼： T＋數(shù)字。 高級優(yōu)質碳素工具鋼： T＋數(shù)字＋ A。 舉例： T T T ???.T14 。 含義： ％、 ％、 ％ ??. ％ 。 T7A、 T8A、 T9A、 ???.T14A 。 主要用于剪刀、斧頭、鋸子、銼刀等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 碳鋼在 200℃ 時，機械性能劇烈下降，而合金鋼在 650℃ 時，其機械性能才略為下降。 按質量分： 優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼（ A）、特級優(yōu)質鋼（ E）。 ● 合金結構鋼 起首兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾，其后的符號表示所含的主要元素；若元素含量 ％，不標數(shù)，元素含量 ≥ ％，其后的數(shù)表示其百分含量。最后標“ A” 則稱為高級優(yōu)質合金結構鋼（滾動軸承鋼除外）。 例： 12CrNi3： ％ C、 Cr％、 3％ Ni 20CrMnTi： ％ C、 Cr、 Mn、 Ti％ 15Cr、 20Mn2B、 55Si2MnA 等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 ● 合金工具鋼 當含碳量 ≥ ％時，不標含碳量數(shù)當含碳量％時，起首數(shù)表示含碳量的千分之幾。合金元素同上。 例： 9Mn2V： ％ C、 2％ Mn、 V％ CrWMn： C≥ ％、 Cr、 W、 Mn％。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr 等。 8） 鋼的分類 （ 2）合金鋼： 低合金鋼、合金鋼。 ● 特殊性能鋼 起首數(shù)表示含碳量的千分之幾。 若起首為“ 0” ，則表示含碳量 ％； 若起首數(shù)為“ 00” ，則表示含碳量為 ≤ ％，合金元素同上。 例： 9Cr18： ％ C、 18％ Cr。 1Cr18Ni9Ti： ％ C、 18％ Cr、 9％ Ni、 Ti％。 0Cr17Mn13Mo2V： C％、 17％ Cr、 13％ Mn、 2％ Mo、N％。 0Cr18Ni9Ti、 1Cr1 1Cr2 0Cr17Ti 等。 思考題與習題 (答題并自學參考答案 ) 什么是碳鋼 ? 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? 3 、 碳鋼是怎樣分類的 ? 4 、 硬度的定義 ？ 5 、 布氏硬度、洛氏硬度的應用范圍與優(yōu)缺點 ？ 1. 什么是碳鋼 ? 通常將含碳量在 0． 02％一 2． 11％鐵碳合金稱為碳鋼，又稱碳素鋼。 實際使用的碳鋼其含碳量一般不超過 1． 40％，鋼中的碳對鋼的性能起著決定性的影響。 碳鋼的優(yōu)點是冶煉和加工簡便，有一定的機械性能和良好的工藝性能，價格低廉，故在工業(yè)上使用極為廣泛。 供自學 參考答案 供自學 參考答案 2. 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? 在碳鋼中除鐵和碳這兩種元素外，還含有少量硫、磷、錳、硅等雜質元素。 ● 碳的影響 碳的含量對碳鋼 (退火鋼 )力學性能的影響： 含碳量低的純鐵，是由單相鐵素體組成的，鐵素體在 200C以下時溶碳能力很低，故塑性好，而強度和硬度很低。亞共析鋼的組織是由不同數(shù)量的鐵素體和珠光體組成的。隨著含碳量的增加，組織中的珠光體的數(shù)量相應地增加，鋼的強度、硬度直線上升，而塑性指標相應地降低。共析鋼是片狀的珠光體組成，故其具有較高的強度和硬度，但塑性較低。過共析鋼的組織是由珠光體與二次滲碳體 (Fe3C1)組成。含碳量增加使脆性的二次滲碳體數(shù)量逐漸增加并成網(wǎng)狀分布，從而使鋼的脆性能增加。因此，當鋼中含碳量超過 0． 9％時，鋼的強度隨含碳量的增加而下降。 為了保證工業(yè)上使用的鐵碳合金具有一定的強度和適當?shù)乃苄约绊g性，合金中滲碳體的數(shù)量不應過多。對于碳素鋼 (包括普通低，中合金鋼 )其含碳量一般都不超過 1． 3％。 另外，含碳量高低對工藝性能 (切削性能、焊接性能、可鍛性及可鑄性等 )有一定影響。含碳量低可焊性好。所以火力發(fā)電廠鍋爐管道都是用低碳 (或低碳低合金 )鋼。 供自學 參考答案 2. 碳和雜質元素對鋼的組織和性能有何影響 ? ● 磷的影響 磷也是冶煉時由礦石遺留下來的。通常磷都能溶入鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，即使少量的磷，都能使鋼的強度與硬度顯著提高，但使鋼的塑性與韌性大大降低，特別是使鋼的脆性轉化溫度升高，提高了鋼的冷脆性。一般認為鋼中磷也是有害元素，要盡量除去。磷在鋼中的含量也是評定鋼材質量的指標之一。 ● 錳的影響 錳是在煉鋼時作為脫氧除硫的元素加入鋼中的。錳有較好的脫氧能力，能清除鋼中的 FeO，降低鋼的脆性。同時錳能取代 FeS中的鐵而與硫形成 MnS，MnS的熔點較高 (1620℃) ，可消除硫在鋼中產(chǎn)生的熱脆性。錳能溶于鐵素體中，又能溶人滲碳體中，使鋼的強度與硬度得到提高。因此錳是有益元素，通常錳在鋼中的含量為 0． 25％～ 0． 80％。 ● 硅的影響 硅也是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。在鋼中硅大多溶入鐵素體中，使鐵素體的強度與硬度提高，因此硅也是有益元素。通常硅在鋼中的含量是0． 10％ 0． 40％。少數(shù)僅用錳鐵脫氧的碳鋼中只含硅 0． 030％～ 0． 070％，在此情況下，硅對鋼性能的影響并不顯著。 以上硫、磷、錳、硅四種元素，都是在冶煉過程中帶入鋼中的，含量不多，故稱為常存雜質元素。 供自學 參考答案 3. 碳鋼是怎樣分類的 ? 碳鋼的分類方法很多，通常用下列方法分類。 (1)按鋼中的含碳量分類 ● 低碳鋼：含碳量 ≤ 0． 25％的鋼； ● 中碳鋼：含碳量在 0． 25％～ 0． 60％的鋼； ● 高碳鋼：含碳量 0． 60％的鋼。 (2)按鋼的用途分類 ● 碳素結構鋼：用于制造各種工程結構件的機械零件的碳素鋼，這類鋼大多數(shù)屬于低碳或中碳鋼，也有高碳鋼作為結構件如彈簧類結構件等。 ● 碳素工具鋼：用于制造各種刀具、模具與量具的碳素鋼，含碳量大多在 0． 70％以上。 4 、 硬度的定義 ？ （見課件） 5 、 布氏硬度、洛氏硬度的應用范圍與優(yōu)缺點 ？ （見課件）