低合金钢与合金钢教案
第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
《低合金钢和合金钢》课件
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件，提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速，低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件，提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件，提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件，如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼，适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温，然后进行轧制，适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制，适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制，介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材，如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加，可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下，镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用，提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加，可能 会提高钢材的成本。
中职《金属加工与实训-基础常识与技能训练》--第2章-常用工程材料
第一节 非合金钢低合金钢和合金钢 三、合金钢的分类、牌号及用途
P.29
合金钢 种类较多，在工业上具有重要用途。它具有高强度、高硬度、高 耐磨性及特殊的物理、化学性能等；价格较高；用于制作重要的轴、齿轮、凸 轮弹簧、工具、刀具、模具等。合金钢制作的机械零件大多需要热处理后使用。
1. 合金钢的分类
（1）按钢的质量分类（主要根据有害杂质硫、磷的含量分类） 优质钢 硫、磷的含量较低，如：20CrMnTi、40Cr等。 特殊质量钢 硫、磷的含量控制严格。如：38CrMoA、W18Cr4V等。
普通质量钢 有害杂质硫、磷的含量较多。 如：Q235。 优质钢 有害杂质硫、磷的含量较低。如：45、T7。 特殊质量钢 有害杂质硫、磷的含量控制严格。如：T7A、T12A。
第一节 非合金钢低合金钢和合金钢 一、非合金钢的分类、牌号及用途
P.23
1.非合金钢的分类
（3）按用途分类 结构钢 主要用于制造工程结构、桥梁、建筑结构和机器零件等，一
P.22
第2章 常用工程材料
P.22
工程材料 是指在生活、生产和科技领域中，用于制造结构件、机器、工 具和功能部件的各类材料的统称。
工程材料的类别 工程材料按其特性， 可分为金属材料和非金属材料。 工程材料按其组成特点， 可分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属 材料和复合材料四大类。 工程材料按其使用性能， 可分结构材料与功能材料两大类，其中结构材料 是作为承力结构的材料， 主要利用的是结构材料的学性能; 功能材料主要利用 的是其光、电、磁、热、声等特殊功能性能。 从工程材料应用领域分， 可分为信息材料、能源材料、建筑材料、机械工 程材料、生物材料、航空航天材料等。
用途：合金渗碳钢 20Cr、20CrMnTi ，活塞销、汽车变速箱齿轮等。 合金调质钢 40Cr、45Mn2，机床主轴、重要齿轮、连杆、曲轴等。 合金弹簧钢 60Si2Mn，大尺寸弹簧、板簧等。
合金钢说课稿
第三节用途广泛的金属材料教学目标1.以钢铁、铜合金为例，认识合金的性能及合金材料在生活中的应用.2.学会正确选用金属材料的方法。
3..通过介绍金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感，提高求知欲。
教学重点、难点重点：1．合金的特性2．合金材料的应用与材料的选择难点：金属材料的选择教学过程篇二：铁的冶炼合金说课稿《铁的冶炼合金》说课稿饶上能一、说教材：1、教材地位和作用《铁的冶炼合金》是上教版九年级化学上册第五章课题2的内容，是接我们身边的物质空气氧气二氧化碳水后的一种常用金属。
同时又是化学中定量研究的具体应用和延续，对有关含杂质物质化学的计算有进一步研究，故学好本节内容很重要。
2、教学目标分析（1）知识技能：铁矿石还原铁的反应原理；掌握含杂质物质的化学方程式计算。
（2）过程与方法：培养学生探讨金属化合物变成金属单质的理论，再指导实践；培养学生的分析能力和计算能力；（3）情感态度与价值观：通过金属冶炼方法的了解，培养学生废旧利用的意识；通过钢铁优良性能的了解，培养学生探究新材料的欲望。
3、教学重点与难点（1）重点：铁的冶炼原理；含杂质的计算。
（2）难点：含杂质物质的化学方程式计算。
二、说教法：以学生的主动探究为主，教师的引导点拨为辅；让学生对例题进行自我解答，经过讨论、对比、辨析、交流和小结来完成教学，、使学生在不知不觉中获取新知识掌握新技能；并用多媒体展示出真实的情景素材，激发学生的求知欲，充分调动学生学习的积极性，变“要我学”为“我要学”，确实提高课堂效益。
三、说学法：教学中学生的学是主要方面，学是中心，会学是目的。
教会学生如何学，是我们教师的职责，是培养学生能力的关键。
本节要充分让学生动手、动口、动脑，让他们去观察、讨论、比较、分析、表达、交流和反思，培养学生自主学习的能力和勇于探索、创新的精神。
这样既增加了学生的参与机会，增强了学生的参与意识，又教给学生获取知识的途径和思考问题的方法，让学生体会成功的快乐，提高学习化学的兴趣。
钢合金教案高中化学
钢合金教案高中化学
目标：了解钢合金的组成、性质和应用，掌握钢合金在工业生产中的重要性。
一、导入（5分钟）
1. 讲解钢合金的概念，介绍钢合金在日常生活和工业生产中的重要性。
2. 引导学生思考：你知道钢合金都有哪些性质？在哪些领域中会应用到钢合金？
二、学习钢合金的组成（10分钟）
1. 介绍钢合金的主要组成元素：铁、碳以及其他合金元素（如锰、铬、镍等）。
2. 讲解不同成分元素对钢合金性质的影响，如碳含量对硬度的影响，铬含量对耐腐蚀性的影响等。
三、探究钢合金的性质（15分钟）
1. 对比普通钢和合金钢的性质，如硬度、韧性、耐磨性等。
2. 进行实验：用磁性和酸碱性测试方法来验证钢合金的性质。
四、应用（15分钟）
1. 分组讨论：探讨钢合金在汽车制造、建筑工程、航空航天等领域的应用及其重要性。
2. 调查钢合金在当地工业生产中的应用情况，总结结论并进行展示。
五、总结与评价（5分钟）
1. 回顾本节课学习的内容，总结钢合金的组成、性质和应用。
2. 启发学生思考：如果要选择一种钢合金材料来制作一个零件，你会选择何种合金？为什么？
六、作业（5分钟）
1. 撰写一篇关于钢合金的小论文，包括钢合金的定义、组成、性质和应用领域等方面的内容。
2. 记录家中或周围环境中使用到钢合金的物品及其用途，写出一份清单。
教学反思：通过本节课的学习，学生掌握了钢合金的基本知识和应用，能够进一步认识到钢合金在工业生产中的重要性，培养了学生的实验能力和探究精神，提高了学生的综合素质。
希望学生能够将所学知识运用到实际生活中，积极参与社会实践活动，为未来的科技创新作出贡献。
3.汽车材料教案-碳钢及合金钢
教学设计教学过程教学环节教师讲授、指导（主导）内容学生学习、操作（主体）活动时间分配一二、组织教学师生问候，教师自我介绍。
课程讲授一、碳钢（一）杂质碳钢中的杂质元素对性能的影响锰、硅——有益；硫、磷----有害杂质；（二）分类：1）按化学成分分类：低碳钢、中碳钢、高碳钢2）按用途分类：结构钢、工具钢、特殊性能钢3）按质量分类：普通钢、优质钢、高级优质钢1、普通碳素结构钢：牌号用Q+屈服强度值+等级+脱氧方法。
如：Q235-A.F 即表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
2.优质碳素结构钢钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。
如：08F，20A，45，15Mn。
（F表沸腾钢）（0.20%C，后有“A”表高级优质钢）（表含Mn量高）制作各种机器零件，一般进行热处理。
08F 塑性好，冷冲压件10，20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。
35，45 40，50? 齿轮、轴类60，65 弹簧3.碳素工具钢0.65------1.35C%，用以制作刃具、量具、模具钢号用平均碳含量的千分数的数字和T一起表示。
如：T10A,T9 , T12,（1.0%C，A表示高级优质碳素工具钢）（0.9%C）（ 1.2%C,）T7，T8，强度，韧性较高，可制作冲头、凿子、榔头T9，T10，T11，强度，韧性适中，可制作钻头、刨刀、丝锥、手锯及冷作模具。
学生起来问好，调整状态，认真听教师讲话。
学生通过对课程内容了解，从而能够对本科目产生浓厚的学习兴趣。
教师提出学习要求，同时也调动学生学习的积极性。
通过教师的讲解、举例、对比，学生能够加深对知识的记忆。
2分10分5分10分10分T12，T13，硬度很高，韧性低，可制作锉刀、刮刀、量规。
二、合金钢合金钢：钢中除了锰、硅、硫、磷等常存杂质外，有时还专门加入某些元素（如铬、钼、钨、钛等），使其具有一定的特殊性能，这种钢叫做合金钢。
合金钢可以用加入的元素命名，如锰钢、鎳钢、鎳铬钢等合金钢的分类：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢1.合金结构钢的分类及编号1）按用途可分为：普通低合金高强度钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢2）合金结构钢编号原则：两位数+合金元素+(数字)①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。
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。
中合金钢与低合金钢
中合金钢与低合金钢一、中合金钢与低合金钢的基本概念中合金钢呢，就是合金元素总量在5% - 10%之间的合金钢。
这就像是一群小伙伴里，有几个特别的小伙伴占了一定的比例，这个比例就是5% - 10%哦。
低合金钢呢，它的合金元素总量就比较少啦，一般是低于5%的。
就好像在一个小团队里，特殊的成员只有很少一部分。
二、它们的性能特点1. 中合金钢中合金钢的强度比较高。
这是因为合金元素的存在，就像给钢铁注入了一股强大的力量。
比如说在一些需要承受较大压力的机械部件中，中合金钢就很适用。
它就像一个坚强的小卫士，可以稳稳地扛住压力。
而且中合金钢的韧性也不错，不是那种很脆的材料。
这就好比一个人，不仅有力量，还很灵活，不容易被轻易折断呢。
它的耐腐蚀性也有一定的表现。
在一些稍微有点腐蚀性的环境里，中合金钢能够抵抗腐蚀的侵蚀，就像穿上了一层小铠甲，保护自己不被腐蚀破坏。
2. 低合金钢低合金钢最大的特点就是性价比高。
因为合金元素少，成本相对较低，但是它又比普通的碳钢性能要好。
就像是花了不多的钱，却买到了比普通货更好的东西，是不是很划算呢？低合金钢的焊接性能通常比较好。
这在很多工程建设中是非常重要的一点。
比如说在建筑工地上，要把钢材焊接起来，如果焊接性能不好，那可就麻烦了。
低合金钢就像一个听话的小助手，很容易被焊接起来，而且焊接后的质量也比较可靠。
三、它们的应用领域1. 中合金钢在航空航天领域，中合金钢可是大明星呢。
飞机的一些关键部件，比如发动机的部分零件，需要承受高温、高压还有复杂的应力环境。
中合金钢的高强度和良好的韧性就派上用场了。
它就像飞机的得力助手，帮助飞机安全地在天空翱翔。
在一些高端的机械制造中，比如制造高精度的机床，中合金钢也是常用的材料。
因为它能够保证机床的精度和稳定性，就像给机床打了一针强心剂，让机床可以精准地加工出各种精密的零件。
2. 低合金钢在建筑行业，低合金钢是非常受欢迎的。
从高楼大厦的钢梁到桥梁的结构部件，低合金钢都在默默地发挥着作用。
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第五章低合金钢与合金钢
引言：碳素钢应用很广泛，但也存在缺点，如：强度和韧性不能兼备（回忆碳素钢与含C量的关系），∴造成使用问题。
又：碳素钢淬透性差，不能用于大型零件，∴加入合金元素，成为合金钢。
一、合金钢概述：
1、定义：加入合金元素的钢。
如：C r、N i、M n、S i、M o、W、T i、B、N b、A l、R e（稀土元素）。
即：加入合金元素的含C量小于 2.11%的F e—C合金。
2、合金元素在钢中存在形态：
（1）合金F：合金元素的原子溶入F晶格形成的固溶体。
合金F=α-F e（C、M n、S i、C r、N i……）
固溶强化：使合金强度、硬度提高，当合金元素量适当时，（M n、S i ＜1.0%；C r＜1.5%；N i＜5%）不但提高强度、硬度，还提高韧性。
（2）合金碳化物：合金元素和碳形成化合物。
T i C、W C、V C、M o C
强度比渗C体还硬。
第二相强化：碳化物可以提高钢的强度、硬度，也使塑性、韧性下降。
3、合金元素对钢性能影响：
（1）可以提高钢的强度，硬度（同时，量合适时，还可不降低塑性、韧性）。
（2）可以提高淬透性（除C o外）
（3）可以细化晶粒（细化晶粒的方法）
T i、N b、V、M o细化，B微量可以细化
（4）提高了回火稳定性
（5）产生二次硬化：W、V、M o回火到500C以上时，出现大量W C、V C，以微粒出现在边界。
∴高温时硬度提高。
（6）可以使钢获得特殊的性能：
不锈钢：C r N i；耐磨钢：M n；耐热钢：W、M o、V
二、合金钢的牌号：
牌号可经看出许多内容：含量、热处理等。
1、低合金钢=碳素结构钢差不多。
Q390A（Q295-Q460）Q235A F（Q175-Q275）
屈390m p a A级A级沸
2、合金结构钢=优质碳素结构钢
两位数+元素符号+数字20、45、60、08
20C r M n T i：0.2%C r.M n T i各<1.5%
60S i2M n：0.6%S i2%M n<1.5%
12C r2N i4A：0.12%C r2%N i4%A高级优质
3、合金工具钢=碳素工具钢
（1）一位数字+元素符号+数字
9S i C r5C r M n V A模具
0.9%S i、C r<1.5%
0.5%C r M n V<1.5%高级优质
（2）无数字+元素符号+数字
C r12W18C r4V无数字含c1%左右
C r12%W18C r4V：W18%C r4%v<1.5%
4、滚动轴承钢
G+合金元素
G C r15：滚C r1.5%W c%1%左右
G C r9：滚C r0.9%W c1%左右
三、低合金钢
（1）低合金高强度钢：新旧
1、成分：含C量低＜0.2%Q34516M n
主加元素M n次加元素(V、T i、N b量少)
2、热处理:不作热处理,热轧之后保证使用性能。
3、组织性能：晶粒细化后的F+P
（F中溶入M n），强度（比碳素钢）大幅度提高30-45%塑性很好(含M n不超过 1.2%时，强、韧都提高)
焊接性能好（主要）
4、价廉
5、用途：建筑构件，车辆工程，大型容器。
（二）低合金耐候钢
1、低C钢+能形成保持膜的元素（C r、C u、P等）
2、性能：耐大气腐蚀
第一类：12M n C u C r——建筑与桥梁
第二类：09C u P C r N i A塔架
（三）低合金专用钢
低合金高强度钢基础上，在元素轧制工艺上作适当处理，专门用于某一行业。
四、合金结构钢
合金元素零件构件工程结构零件结构
加入合金元素
1、主加元素：M n、S i C r、N i(1%以上)
中国多用M n S i西方多用C r N i：提高强度,硬度
2、次加元素：T i、M o、V、B、W
14M n V(含V量少)M n B
作用：提高淬透性
细化晶粒
提高耐回火性能（M o、V、W）
五、合金工具钢
（1）、冷作操作，量具，刃具钢
1、应具备性能：
①具有很高的硬度（60H R C）以上；
②足够的强度和韧性；
③淬火变形小（形状准确）
2、低合金工具钢9S i C r
①成分：含C量0.9%，1%左右；合金元素3-5%
5%以下的低合金钢5-10中＞10高
②热处理：球化退火、淬火+低温回火渗C+低温回火
③组织性能：回火M
（硬度高，淬透性好，淬火变形小）
用途：低速切削,形状复杂
如：板牙、丝锥、拉刀、铰刀、车床主轴、丝杆
3、高合金工具C r12M o V
①成份：C量很高：最高 2.3%(解释)；合金元素量高1%以上
②热处理:球化退火、淬火+低温回火
③组织性能:回火M+大量的Cr7C3化合物
硬度很高、淬透性好、淬火变形小
④用于：大截面、高速切削刀具（精车刀、铣刀、滚刀）
（二）热轧模具钢
热挤压、轧制模具；热压铸模具
工作条件：都工作在高温下，反复的加热、冷却状态下，受冲击力。
1、应具备的性能
①好的高温力学性能（σb、A k u）
②抗疲劳强度高（抗裂性）
③淬透性好（截面均匀）
④导热性好
2、常见热轧模具钢5C r N i M o
①成份：
a、含C量中等0.3—0.5%（含C量高，韧性差、导热性差；含C 量低、强度、硬度不均匀）
b、合金元素加入耐热元素M o、W、v
3C r2W8V
②热处理：调质+渗N C、N共渗；淬火+中温回火，提高强度、硬度
③组织性能：回火S或回火T，高温力学性能好、硬度不高（30-45H R C）
④用途：用于各种热轧模具、热压铸模具
（三）高速钢W18C r4V W6M o5C r4V2
①成份：含C量1%；含金元素量多
②性能：冷硬性高、红硬性高600℃、韧性好
③用途：高速切削工具车刀、铣刀、滚刀
又叫锋钢。