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1、材料基础知识
——金属结构、铁碳合金、铁碳相图
金属材料中常见的晶格形式
纯铁的结晶过程
置换固溶体、间隙固溶体、金属化合物
共晶相图、包晶相图
铁碳合金相图中各特征点的意义
铁素体、奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体、莱氏体、渗碳体,魏氏组织
共析钢、亚共析钢、过共析钢、共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁
钢的冷却转变,T曲线
——焊接冶金
焊接接头构成和各区的特点
焊接裂纹的种类和形成机理
焊接接头断裂形式和裂纹试验
——热处理
热处理种类、作用
正火、淬火、回火、调质、消除应力退火、时效强化、固溶处理
——金属材料性能,试验方法(破坏性检验),材料特征值
强度、塑性、韧性、硬度、导热性、热膨胀性、耐腐蚀性
2、钢的工业生产
——高炉炼铁过程
还原过程,焦碳既作为燃料又作为还原剂,成品为生铁。
——炼钢过程
基本氧化过程,由生铁炼成钢要求去除不期望存在的铁的伴生杂质,如碳、硅、锰、磷和硫。
精炼方法:酸性转炉炼钢法、平炉炼钢法、电炉炼钢法
——钢的浇注
浇注的钢水中仍含有大量氧的成份。应进行脱氧,这一过程为还原。
沸腾钢
镇静钢(%的硅和少量的锰和铝)
特别镇静钢(%的硅,%的铝和少量的锰)
——合金元素对钢性能的影响
性能
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Mo
Cu
Al
抗拉强度
+
+
+
+
(-)
+
+
+
+
+
硬度
+
+
+
+
+
+
+
+
+
屈服极限
+
+
+
+
+
+
+
+
+
延伸率
-
<2%(-)
(-)
-
-
(-)
-
(-)
-
冲击韧性
-
-
+
-
-
(-)
+
-
(-)
冷变形性
-
-
(-)
-
-
(+)
-
(-)
深冲性
-
--
(-)
-
(-)
-
(+)
-
(-)
锻造
-
-
+
-
(-)
(-)
-
(-)
压力焊能力
-
-
(+)
-
-
-
(+)
(-)
-
熔化焊能力
-
-
+
-
-
-
-
+
(-)
热脆性
--
+ +
+
+
淬硬性
+ +
+
+
+
+
(+)
+
热强性
+至400
+
+
-
+
(+)同C
+
临界冷却速度
-
-
-
-
-
(-)
耐腐蚀性
+
(+)
-
+ +
(+)同C
(+)
+
抗高温氧化性
+
+ +
(+)
+
冷作硬化性
+
+
+
+
(+)
疲劳性能
(+)间接
(+)同C
(+)同C
(+)同C
(+)同C
3、钢的分类,EN10020标准,
——按合金元素的含量分类
碳钢(非合金钢)
低合金钢
∑合金元素含量<5% 例如13CrMo4-5
高合金钢
∑合金元素含量≥5% 例如X6CrNi16-13
——按使用要求分类
普通钢
优质钢
特殊优质钢
4、钢的标记体系,EN10027
EN10027-2 材料的数字标记
× ×× ×× × ×
①②③④⑤
①-材料分组: 0=纯铁 1=钢 2=重金属如Cu、Ni 3=轻金属如Al
②-分类组别见表2
③-不同品种的数字编号
④⑤-钢种的数量有要求时的标记数字
例: 1. 01 16
按EN 10025-2对S235 J2钢的数字编号
01=一般结构钢Rm<500N/mm2
材料类别号:1=钢材分类号
按EN10027-1和ECISS IC10标准:材料符号标记
主要符号(EN10027-1)
(钢种)
附加符号(ECISS IC10)
对于钢
对于钢的制造
*主要符号标记:
G-铸钢如GS-35,GG-灰口铸铁
根据钢的使用及其机械性能和物理性能的主要符号:
S-普通结构用钢 P-压力容器用钢
L-管道用钢 E-机器制造用钢
B-钢筋用钢 Y-应力钢
R-钢轨用钢 H-高强度拉伸性能的冷轨钢板
例如:EN10025-2 S235J2
按化学成分含量标记:
i) 碳素钢和锰<1%的碳锰钢(不含易切削钢),标记为:CXX。例如:C25,C45
ii)锰>1%的碳锰非合金钢、非合金钢的易切削钢、合金元素<5%的合金钢(不含高速钢),用数字+化学元素符号+数字来标记。 例如:13CrMo4-5
13---C=% Cr---Cr=1% Mo---Mo=%
钢的合金系数
元素
4
Co