《合金钢的分类和牌号》教案
第二节 合金钢的分类和牌号
不锈钢 2Cr13、0Cr18Ni9、00Cr30Mo2 滚动轴承钢 GCr15SiMn表示平均含Cr：1.5%、
Si：1.0%、Mn：1.0%的滚动轴承钢。
小结
学习内容： 一、合金钢的分类 二、合金钢的牌号的表示方法 学习重点： 合金钢牌号的表示方法
课堂练习与作业
作业
例如38CrMoAIA 。
练习
请说出下列合金结构钢牌号的 含碳量和合金元素含量。
60Si2Mn 20Cr2Ni4
二、合金钢的牌号的表示方法
2．合金工具钢牌号的表示方法
例 3Cr2W8VCr12MoV来自二、合金钢的牌号的表示方法
2．合金工具钢牌号的表示方法
例 3Cr2W8V
Cr12MoV
3Cr2W8V 表示含C：0.30% ，Cr：2.0%， W：8.0% ， V：1.0%
Cr12MoV 表示含 C≥1.0%，Cr：12.0%， Mo 1.0% ， V：1.0%
练习
请说出下列合金工具钢牌号 的含碳量和合金元素含量。
9CrSi CrWMn
交流与讨论
合金结构钢和合金工具钢牌号表示： 不同点是： ___________________； 相同点： _____________________。
低合金钢 合金元素总含量≤5% 中合金钢 合金元素总含量5%~10% 高合金钢 合金元素总含量≥10%
2．按主要用途分类
合金结构钢 主要用于制造重要的 机械零件和工程结构；
合金工具钢 主要用于制造重要工具； 特殊性能钢 具有某些特殊物理、
化学性能的合金钢。 如不锈钢、耐磨钢等。
二、合金钢的牌号的表示方法
欢迎指导
第二节 合金钢 的分类和牌号
合金钢分类教案
合金钢分类教案教案标题：合金钢分类教案教案目标：1. 理解合金钢的概念和特点。
2. 学习合金钢的分类方法和常见合金元素。
3. 掌握合金钢分类的基本原则和应用领域。
4. 培养学生的观察、分析和分类能力。
教学内容：1. 合金钢的概念和特点a. 合金钢的定义和组成b. 合金钢的优点和应用领域2. 合金钢的分类方法a. 按合金元素分类- 钼合金钢- 铬合金钢- 锰合金钢- 镍合金钢- 钛合金钢等b. 按用途分类- 结构用合金钢- 工具用合金钢- 耐磨用合金钢- 耐热用合金钢等3. 常见合金元素及其特点a. 钼b. 铬c. 锰d. 镍e. 钛教学步骤：1. 导入：通过展示一些合金钢制品，引发学生对合金钢的兴趣和好奇心。
2. 知识讲解：简要介绍合金钢的概念、特点、优点和应用领域。
3. 分类讲解：详细介绍合金钢的分类方法，包括按合金元素分类和按用途分类，并结合实例进行说明。
4. 合金元素讲解：逐个介绍常见的合金元素及其特点，包括钼、铬、锰、镍和钛。
5. 练习与讨论：组织学生参与分类练习，让他们根据合金元素和用途对一些合金钢进行分类，并进行讨论和解释。
6. 拓展应用：引导学生思考合金钢的应用领域，例如汽车制造、航空航天、建筑等，并讨论合金钢在这些领域中的作用和重要性。
7. 总结归纳：对合金钢的分类方法、常见合金元素和应用领域进行总结归纳，强化学生对所学知识的掌握和理解。
8. 作业布置：要求学生撰写一篇关于合金钢分类的小论文，包括分类方法、常见合金元素和应用领域的介绍。
9. 反馈与评价：对学生的作业进行评价，并给予针对性的反馈和建议。
教学资源：1. 合金钢制品样品2. 图片、图表和实物展示3. 板书、多媒体投影仪等教学工具4. 相关教材和参考书籍教学评估：1. 学生课堂参与度和表现评估2. 分类练习和讨论的成果评估3. 小论文的内容和表达评估教学延伸：1. 组织学生进行实验，观察不同合金元素对合金钢性能的影响。
2. 邀请相关行业专家进行讲座，介绍合金钢在实际应用中的案例和发展趋势。
合金钢的分类牌号
《化工设备设计基础》
第七章 化工设备常用材料
７.１金属材料的基本性能
7.2 碳钢
7.3合金钢的分类、牌号
1
《化工设备设计基础》
1.按化学成分分类
• 低合金钢 合金元素的总含量不大于5%的钢 • 中合金钢 合金元素总含量在5~10%的钢。 • 高合金钢 合金元素总含量大于10%的钢。
2
《化工设备设计基础》
•
普通低合金钢 在普通碳钢的基础上加入少量合金元素 （一般合金总含量小于3%）所得到的合金钢。 • 普通低合金钢的牌号 由表示平均含碳量万分数的数字， 加上表示所含主要主要合金元素的元素符号和表示合金 元素平均含量的百分数的数字组成。 – 平均含碳量小于千分之一的用“0”表示 – 小于万分之三的用“00”表示； – 平均合金含量小于1.5%者在牌号中只标出合金元素 符号，不注合金含量； – 平均含金量为1.5~2.49%，2.50~3.49%……时，相 应的注为2，3，……。在牌号后面加“R”表示容器用 钢。 • 合金结构钢 是在优质碳钢基础上加入适量的一种或几种 合金元素而形成的合金钢，比优质碳钢的综合性能好。
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
《化工设备设计基础》
• 不锈钢及不锈耐酸钢 一般把在空气、水中及一些弱腐蚀性 介质中能耐腐蚀的合金钢叫不锈钢。在酸和其他强腐蚀性 介质中耐蚀的合金钢叫做不锈耐酸钢。 • 主要合金元素为铬，铬含量在12~30%， 平均含碳量 低于千分之一的不锈钢为铁素体不锈钢；高于千分之一的 为马氏体不锈钢。 • 主要元素为铬、镍或铬、锰的不锈钢，由于镍及锰都具有 扩展相区使钢的组织在常温下仍为奥氏体的能力，因而称 为奥氏体不锈钢。 • 耐热钢 高温设备要求材料在高温下具有良好的化学稳定 性和热强性。化学稳定性是指钢材抵抗高温气体腐蚀的能 力，一般说主要是指高温抗氧化性。在钢中加入铬、铝、 硅等合金元素，可以提高钢的抗氧化性。
合金钢的分类及牌号
钢号举例 ●合金结构钢40Cr 平均碳质量分数为0.40%。 合金元素Cr的质量分数在1.5%以下。
●合金工具钢5CrMnMo 平均碳质量分数为0.5%。 合金元素Cr、Mn、Mo的质量分数均在 1.5%以下。
精品课件
专用钢： 用其用途的汉语拼音字首来标明。 ●滚珠轴承钢 钢号前标“G”。 GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数 约1.5%(这是一个特例)的滚珠轴承钢。 ●易切削钢 钢号前标“Y”。 Y40Mn 表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数 少于1.5%的易切削钢。
碳钢已不能完全满足要求。
精品课件
碳钢的不足：
(1) 淬透性低 一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有 10 mm～20 mm。
(2) 强度和屈强比较低
普通碳钢Q235钢的σs为235 MPa， 低合金结构钢Q345 (16Mn)的σ /σb仅为0.43, 合金钢35CrNi3Mo的σs /σb高达0.74。
1合金钢的分类牌号321合金钢概述概述随着科学技术和工业的发展对材料提出了更高的要求如更高的强度抗高温高压低温耐腐蚀磨损以及其它特殊物理化学性能的要求
合金钢的分类、牌号
3.2.1 合金钢概述 概述 随着科学技术和工业的发展，对材料提出
了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、 低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学 性能的要求。
精品课件
一、合金钢的分类
1.按合金元素含量多少分类： ●低合金钢（合金元素总质量分数低于5 %） ●中合金钢（合金元素总质量分数为5 %～10 %） ●高合金钢（合金元素总质量分数高于10 %）
2.按所含的主要合金元素分类： ●铬钢（Cr-Fe-C) ●铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) ●锰钢（Mn-Fe-C) ●硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)
四_3_2_合金钢的分类及牌号
① 普通低合金结构钢（普低钢）
① 在普通低合金结构钢中常加入：Mn、Si、Cr、
Mo、V、Cu、P等，Mn、Si、Cr、Nb、V提高强 度，Cu、P提高耐蚀性。 ② 通常是在热轧或正火状态下使用。 ③ 典型牌号：16Mn、 16MnR 、 15MnTi 、 15MnV ④ 应用：建筑结构、锅炉、容器、车辆、船舶压力 容器。 ⑤ 特点：含C量低，焊接性能好。
1Cr13金相组织图
1Cr13供货状态组织 ( 化染 )
580
b、奥氏体型不锈钢---18 – 8型钢
化学成分特点: Wc = 0.08 ～ 0.14 %、WCr = 17～ 19 %、WNi = 8～11 %、Cu、Ti、Mo等。 加工特点:不能进行热处理强化,只能冷塑性变形 强化。 0cCr18Ni9 1Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 含C量在0.1%以下，通常为单相A，比马氏体 不锈钢的耐蚀性好，好的冷变形性能，有好的韧 性，焊接性。
③ 渗碳钢
表面渗碳后淬火低温回火 Cr、Ni、Mo、W、Mn、Si和B提高淬透性，保证 心部淬火后为低碳马氏体，不含或含少量的铁素 体（心部硬度高时，表层剥落）Ti细化晶粒（在 高温时阻止奥氏体晶粒长大） 渗碳后可直接淬火，Cr还可使碳化物呈球状，避 免表层开裂。 典型牌号：20Cr 20CrMnTi 20Cr2Ni4 应用：齿轮 特点：含C量在0.2%左右
低淬透性调质钢
钢含合金元素总量＜3 %， 40Cr、40MnB等。 。
圆 锥 齿 轮
中淬透性调质钢
钢含合金元素总量在4 %左右。 38 CrSi、35 CrMo 等，常用于 制造较小的齿轮、 轴、螺栓等零件。
中职化工机械基础教案：合金钢(全2课时)
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案教学内容（一）、产生发展合金钢已有一百多年的历史了。
工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。
1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。
1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥；稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁，或用于修造军舰。
1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。
1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢，进一步把切削速度提高到30米/分。
20世纪20年代以后，不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。
1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢，1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝。
1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。
（二）、合金元素合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。
其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。
（三）、作用1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；第二次世界大战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。
§4-1.2合金钢的分类、牌号和应用
【课题名称】§4-1.2合金钢的分类、牌号和应用【教学目标与要求】1、了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。
2、熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。
3、读懂合金钢牌号的含义。
4、熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。
【教学重点】常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。
【教学难点】常用合金钢的性能和应用场合。
【教学方法】叙述性教学方法，例举实例【教学安排】3学时【教学过程】一、合金元素对钢性能的影响1、合金钢的定义：在碳钢的基础上加入其他元素的钢。
加入的其他元素就叫做合金元素２、常加入的合金元素：硅（Ｓｉ）锰（Ｍｎ）铬( Ｃｒ)镍（Ｎｉ）钨（Ｗ）钼（Ｍｏ）钒（Ｖ）钛（Ｔｉ）铝（Ａｌ）硼（Ｂ）及稀土元素（Ｒｅ）３、合金元素在钢中的作用，是通过与钢中的铁和碳发生作用、合金元素之间的相互作用提高了钢的力学性能，改善钢的热处理工艺性能二、合金钢牌号表示方法1、合金结构钢的牌号：采用“两位数字＋元素符号＋数字”表示。
前面的两位数字表示钢的平均碳含量的万分数，元素符号表示钢中所含的合金元素，而后面数字表示该元素平均含量的质量分数。
当合金元素含量小于1.5%时，牌号中只标明元素符号，而不标明含量，如果含量大于1.5%、2.5%、3.5%等，则相应地在元素符号后面标出2、3、4等。
例如60Si2Mn，表示平均碳含量为0.6%；含硅量约为2%，含锰量小于1.5%。
2、合金工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相似，其区别在于：用一位数字表示平均碳含量的千分数，当碳含量大于或等于1.00%时则不予标出。
如：9SiCr，其中平均碳含量为0.9%，Si、Cr的含量都小于1.5%；Cr12MoV，表示平均碳含量大于1.00%，铬含量约为12%，钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具钢。
3、除此之外，还有一些特殊专用钢，为表示钢的用途在钢号前面冠以汉语拼音，而不标出含碳量。
如GCr15为滚珠轴承钢，“G”为“滚”的汉语拼音字首。
合金钢的分类及牌号
根据用途，合金钢可以分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。根据合金元素的种类和含量，合金钢可以分为 低合金钢、中合金钢、高合金钢等。根据金相组织，合金钢可以分为珠光体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。这些分 类方式并不是互斥的，而是可以根据实际情况进行交叉分类。
PART 02
合金钢的分类
PART 02
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2023 WORK SUMMARY
合金钢的分类及牌号
REPORTING
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
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目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
汽车工业
总结词
汽车工业是合金钢的重要应用领域之一，主 要用于制造汽车零部件和车身结构件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的耐 腐蚀性和加工性能等特点，因此在汽车工业 中被广泛应用。例如，汽车的车身结构件、 底盘件、发动机部件等重要零部件多采用合 金钢制造，以提高汽车的安全性和可靠性。
汽车工业
建筑行业
总结词
建筑行业是合金钢的重要应用领域之一，主要用于桥梁、高层建筑、工业厂房等 大型建筑的结构件和连接件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等特点，因此在建 筑行业中被广泛应用。例如，高层建筑的梁、柱、板等结构件多采用合金钢制造 ，以提高建筑的安全性和稳定性。
机械制造
按化学成分分类
低合金钢
含有少量合金元素，如锰、硅、磷等， 主要用于制造对强度和韧性要求不高 的结构和机械零件。
中合金钢
高合金钢
含有大量合金元素，如铬、镍、钨、 钴等，主要用于制造对强度、韧性和 耐腐蚀性要求极高的工模具、不锈钢 和耐热钢等。
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合金钢的分类和牌号
教学目标
了解并掌握合金钢的分类和牌号
教学重点
合金钢的分类和牌号
教学难点
合金钢的分类和牌号
教学准备
教学过程
§5－2合金钢的分类和牌号
二、合金钢的牌号
1．合金结构钢
两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示。
前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数。
元素符号（或汉字）表明钢中含有的主要合金元素。
作业设计
1、合金结构钢的牌号？
2、合金工具钢的牌号？
教学反思
如：滚动轴承钢中高铬轴承钢的前面标“G’，（“滚”字的汉语拼音字母字头）而不标含碳量，如GCr15。而牌号中铬元素后面的数字是表示含铬量的千分数，其他元素仍按百分数表示，如GCrl5SiMn表示含铬量为1.5％，硅、锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。
易切钢也是在牌号前冠以拼音字母“Y”，如“Biblioteka 15”，表示含碳量0.15％的易切钢。
当含碳量上限≤0.03%，（超低碳），则以三位数表示含碳量最佳控制值（十万分数计），如：015Cr19Ni11是一种含碳量上限为0.02%，最佳控制值为0.015%；平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢。
当含碳量规定上下有限时，则采用平均含碳量表示（两位数，万分数计）。如20Cr13其含碳量为0.16~0.25%，平均含碳量为0.20%，含铬量为13%。
与合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用1位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量≥1.0％时，则不予标出。合金元素含量表示方法与合金结构钢相同，当平均含铬量小于1%时，在铬含量（以千分数计）前加数字“0”。
4．高速钢
含碳量均不标出，如W18Cr4V钢的平均含碳量为0.7％～0.8％。
5．特殊性能钢
不锈钢或耐热钢的牌号用两位或三位阿拉伯数字表示含碳量的最佳控制值（以万分之几或十万分之几计），合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同，当材料只规定含碳量上限时，若含碳量上限≤0.10%，则以其上限值的3/4表示，若含碳量上限＞0.1%时，则以其上限值的4/5表示（两位数，万分数计）。
如:06Cr18Ni9表示含碳量不大于0.08%，平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢；12Cr17表示含碳量不大于0.15%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢。
当不锈钢中有意加入铌、钛、锆、氮等元素时，虽然含量很低也应在牌号中标出。如022Cr18Ti为一种含碳量不大于0.03%,最佳控制值为0.022%，含铬量18%，含钛量小于1.0%的不锈钢。
6．特殊专用钢
特殊专用钢，为表示钢的用途，在钢的牌号前面冠以汉语拼音字母字头，并不标含碳量，合金元素含量的标注也和上述有所不同。
后面的数字表示该元素的含量。合金元素含量小于1.5％时不标，平均含量为1.5％~2.5％，2.5％~3.5%…时，则相应地标以2，3…
2．合金钢多为优质钢，无需特殊表示。当合金钢为高级优质钢或特级优质钢时，分别在牌号尾加A、E表示。必要时可将表示产品用途、特性或工艺方法的字符加在牌号尾部。
3．合金工具钢