模块四黑色金属材料.ppt

◆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
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
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
(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***、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。
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
二、汽车常用碳钢

这类钢主要保证机械性能,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。

优质碳素结构钢必须保证钢的化学成分和机械性能。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:%~%。
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。
优质碳素结构钢的应用举例见表4—1—2。