《工业用钢》PPT课件
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工业用钢
T8 錾子
T10 锯条
T12 锉刀
我们在制造锉刀、 锯条、錾子等工具 时若选材不当会出 现哪些情况？
思考题
三、合金钢
为了改善钢的某些性能，特意加入一种或几种合金 元素所炼成的钢。
化学成分： C＜0.2%，∑合金元素＜5%， 常加合金元素：Mn、Si、V、Nb、Ti、Re、Cu、N等。
▪ 镇静钢的符号Z、TZ可不标注。
用途
这类钢材虽然含有有害杂质较多，但冶炼方 法简单、工艺性好，价格低廉，性能上能满 足一般工程结构和普通零件的要求，工业上 应用十分广泛。其中Q235是最常用的碳素 结构钢。
常用来制作桥梁、建筑等框架结构，化工容 器外壳，各种车辆，不重要的轴类、螺栓螺 母和垫圈，锻件、冲压件、焊接件等。
也常用作渗碳用钢。经渗碳、淬火及低温回火后制作表面 要求耐磨并承受一定冲击载荷的机械零件，如凸轮，齿轮 等。
10～25#钢的应用
法兰盘 垫圈
销子 螺钉
30、35、40、45、50 、 55钢属中碳钢，经调质处 理（淬火+高温回火）后，可获得良好的综合力学性 能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性。
主要用于制造齿轮、轴类等零件。例如40、45钢常 用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床齿轮 和其它受力不大的轴类零件。
其中由于45钢的强度和塑性配合得好，因此成为机械 制造业中应用最广泛的钢种。
30～55#钢的应用
连杆
曲轴
齿轮
联轴器
60、65、70、75、80钢属高碳钢，经热处理（淬火+中 温回火）后具有高的弹性极限。
235 Z
375～460
≤0.035 TZ
用于结构件、钢板、
螺纹钢筋、型钢、螺
钢铁行业 ppt课件
钢铁生产与环境保护
日照钢铁有限公司环保部 2012年
1
PPT课件
1 中国钢铁工业现状
2 日钢现有生产工艺及主要产污环节
3 日钢主要污染源、污染物治理措施 4 日照钢铁环保工作简介
2
PPT课件
中国钢铁工业现状
3
PPT课件
中国钢铁产业的现状
作为耗能大户、资源消耗大户的钢铁工业，除需要消 耗高品位铁矿石外，还需要消耗大量的辅助材料——煤、 焦炭、水、电及熔剂等。钢铁行业更是污染物排放大户， 废气、废水、废渣排放量占全国总排放量的14％，是个地 道的大污染行业。在生产中，产生大量的废渣留在国内， 我国钢铁工业年排废渣高达5亿吨左右，占全国总排放量 的14％，出口产品近5300万吨，在生产过程中废渣排放量 占全国总排放量2.4%。全国钢铁工业每年氟化物气体排放 量约250万吨以上，而出口产品部分，留在国内大气中的 氟化物约占1/10。
粉尘 噪声
炉 返
矿
粉尘
剂合 焦格 粉熔
胶带机 混匀配料槽
胶带机
、
返
合炼 焦
格焦
杂 矿
车
间
成品烧结矿
合格焦炭
烧结车间
炼铁车间
高炉矿槽筛下
矿粉、焦粉
17
PPT课件
原料场与堆取料机
18
PPT课件
烧结钢工铁序生产生流产程流图程
将各种粉状含铁原料， 按要求配入一定数量的 燃料和熔剂，均匀混合 制粒后布到烧结台车上 点火，引燃烧结料中的 固体燃料，开始抽风烧 结；在高温下，混合料 中部分易熔物质发生软 化、熔化，将矿粉颗粒 粘结成块。这个过程就 称为烧结，所得的块矿 称之为烧结矿。
5
PPT课件
21世纪，环境问题将成为决定钢铁工业能 否生存的仅次于成本的第二因素，钢铁工业对 环境的影响已成为约束其发展的最主要原因之 一。
日照钢铁有限公司环保部 2012年
1
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1 中国钢铁工业现状
2 日钢现有生产工艺及主要产污环节
3 日钢主要污染源、污染物治理措施 4 日照钢铁环保工作简介
2
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中国钢铁工业现状
3
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中国钢铁产业的现状
作为耗能大户、资源消耗大户的钢铁工业，除需要消 耗高品位铁矿石外，还需要消耗大量的辅助材料——煤、 焦炭、水、电及熔剂等。钢铁行业更是污染物排放大户， 废气、废水、废渣排放量占全国总排放量的14％，是个地 道的大污染行业。在生产中，产生大量的废渣留在国内， 我国钢铁工业年排废渣高达5亿吨左右，占全国总排放量 的14％，出口产品近5300万吨，在生产过程中废渣排放量 占全国总排放量2.4%。全国钢铁工业每年氟化物气体排放 量约250万吨以上，而出口产品部分，留在国内大气中的 氟化物约占1/10。
粉尘 噪声
炉 返
矿
粉尘
剂合 焦格 粉熔
胶带机 混匀配料槽
胶带机
、
返
合炼 焦
格焦
杂 矿
车
间
成品烧结矿
合格焦炭
烧结车间
炼铁车间
高炉矿槽筛下
矿粉、焦粉
17
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原料场与堆取料机
18
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烧结钢工铁序生产生流产程流图程
将各种粉状含铁原料， 按要求配入一定数量的 燃料和熔剂，均匀混合 制粒后布到烧结台车上 点火，引燃烧结料中的 固体燃料，开始抽风烧 结；在高温下，混合料 中部分易熔物质发生软 化、熔化，将矿粉颗粒 粘结成块。这个过程就 称为烧结，所得的块矿 称之为烧结矿。
5
PPT课件
21世纪，环境问题将成为决定钢铁工业能 否生存的仅次于成本的第二因素，钢铁工业对 环境的影响已成为约束其发展的最主要原因之 一。
2024年度《钢铁行业》ppt课件
2024/3/23
11
钢材种类与特性
碳素结构钢
含碳量低，具有良好的塑性和韧 性，易于加工和焊接，广泛应用
于建筑、桥梁、车辆等领域。
2024/3/23
合金结构钢
在碳素结构钢的基础上添加合金元 素，提高了钢材的强度、硬度、耐 磨性和耐腐蚀性，适用于制造高强 度、高耐磨的零部件。
不锈钢
含有铬、镍等合金元素，具有优异 的耐腐蚀性和美观性，广泛应用于 厨具、医疗器械、化工设备等领域 。
国际合作与交流
加强与国际钢铁企业的合作与交流，共同应对行业挑战和机遇。
2024/3/23
应对国际贸易摩擦
积极应对国际贸易摩擦和贸易保护主义措施，维护钢铁行业利益。
32
THANKS
感谢观看
2024/3/23
33
2024/3/23
29
智能化发展提升生产效率
智能制造
引入工业机器人、自动 化生产线等智能制造技 术，提高生产自动化程 度和生产效率。
2024/3/23
智能工厂
构建数字化、网络化的 智能工厂，实现生产过 程的可视化、可控制和 可优化。
大数据分析
应用大数据技术，对生 产数据进行实时分析和 挖掘，为生产决策提供 支持。
30
绿色低碳发展助力可持续发展
节能减排
采用先进的节能技术和设备，降低能源消耗和污染物排放 。
循环经济
推动废钢回收和再利用，发展循环经济，降低资源消耗。
2024/3/23
绿色制造
引入绿色制造技术和理念，推动钢铁行业向绿色、低碳方 向发展。
31
国际市场竞争与合作机遇
国际市场布局
积极拓展国际市场，推动钢铁产品出口，提高国际市场份额。
2024版《钢铁行业》ppt课件[1]
![2024版《钢铁行业》ppt课件[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/edb2177a5b8102d276a20029bd64783e08127d4f.png)
《钢铁行业》ppt课件目录CATALOGUE•钢铁行业概述•钢铁生产工艺与流程•钢铁产品种类与应用领域•钢铁行业市场分析•钢铁行业环保与可持续发展•钢铁行业技术创新与智能制造•钢铁行业前景展望与建议01CATALOGUE钢铁行业概述行业定义与特点定义钢铁行业是以生产钢铁产品为主的工业领域，包括炼铁、炼钢、轧钢等生产环节。
特点资本密集型、技术密集型、劳动力密集型、资源消耗型、环境影响型。
钢铁行业是国民经济的重要基础产业，对经济发展具有重要影响。
经济地位社会作用战略意义钢铁产品广泛应用于建筑、交通、能源、机械等领域，对社会发展具有不可替代的作用。
钢铁行业是国家安全和国防建设的重要保障，对维护国家利益和民族尊严具有重要意义。
030201钢铁行业的重要性行业发展历程及现状发展历程经历了起步、快速发展、调整优化等阶段，目前正朝着绿色、智能、高端方向发展。
现状我国钢铁行业规模居世界首位，但存在产能过剩、环保压力、技术创新不足等问题。
同时，随着全球化和市场竞争的加剧，钢铁行业面临着转型升级和可持续发展的挑战。
02CATALOGUE钢铁生产工艺与流程原料准备高炉炼铁炉前操作炉况监测与调整原料准备及炼铁工艺01020304包括铁矿石、焦炭、石灰石等原料的选取和预处理。
将原料按一定比例加入高炉，通过高温还原反应得到铁水。
包括装料、送风、喷吹燃料、出铁等操作。
通过监测高炉内温度、压力、气流分布等参数，及时调整操作以维持高炉稳定顺行。
利用氧气将铁水中的碳、硅、锰等元素氧化，得到钢水。
通过电极加热废钢和生铁，熔化并调整成分得到钢水。
对钢水进行脱硫、脱磷、去除夹杂物等处理，提高钢水纯净度。
将钢水连续浇铸成一定断面形状和尺寸的铸坯。
转炉炼钢电炉炼钢炉外精炼连铸技术热轧工艺冷轧工艺控制轧制和控制冷却钢材矫直与精整将铸坯加热后，通过粗轧和精轧机组轧制成所需形状和尺寸的钢材。
通过控制轧制温度和冷却速度，优化钢材组织和性能。
在常温下对热轧钢材进行进一步轧制，改善其力学性能和表面质量。
常用工业用钢牌号及性能
第六章 工业用钢
工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指含碳量低于 2.11%的铁碳合金。
合金钢是指为了提高钢
的性能，在碳钢基础上
有意加入一定量合金元
素所获得的铁基合金。
精选课件
1
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时，以“0”表示，如 0Cr18Ni9（含碳量上限为0.08%）
④ 当0.03%≥含碳量上限>0.01%时（超低碳），以 “03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）
⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳)，以“01”表示，
如01Cr19Ni11（含碳量上
高碳钢 0.6%C
低合金钢 合金元素总量 5%
合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10%
高合金钢 合金元素总量 10%
精选课件
2
2、按质量分 钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。 分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢. 根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：
钢类
普通质量钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢
淬火碳钢 回火 时的 硬度变化
当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温
度高。如果同温度回火，合金钢硬度比碳钢高。
精选课件
35
⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢
淬火后回火时，由于析出 细小弥散的特殊碳化物及 回火冷却时A’转变为M回, 使硬度不仅不下降，反而 升高的现象称二次硬化。
化作用
非碳化物形成元素及过剩 的碳化物形成元素都溶于 铁素体，形成合金铁素体.
工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指含碳量低于 2.11%的铁碳合金。
合金钢是指为了提高钢
的性能，在碳钢基础上
有意加入一定量合金元
素所获得的铁基合金。
精选课件
1
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时，以“0”表示，如 0Cr18Ni9（含碳量上限为0.08%）
④ 当0.03%≥含碳量上限>0.01%时（超低碳），以 “03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）
⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳)，以“01”表示，
如01Cr19Ni11（含碳量上
高碳钢 0.6%C
低合金钢 合金元素总量 5%
合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10%
高合金钢 合金元素总量 10%
精选课件
2
2、按质量分 钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。 分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢. 根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：
钢类
普通质量钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢
淬火碳钢 回火 时的 硬度变化
当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温
度高。如果同温度回火，合金钢硬度比碳钢高。
精选课件
35
⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢
淬火后回火时，由于析出 细小弥散的特殊碳化物及 回火冷却时A’转变为M回, 使硬度不仅不下降，反而 升高的现象称二次硬化。
化作用
非碳化物形成元素及过剩 的碳化物形成元素都溶于 铁素体，形成合金铁素体.
机械工程材料 第五、六章 工业用钢和铸铁
相当于是在Q235的基础上多添加了0.6～0.8%的 Mn。 3应用 桥梁钢构、船用钢板、车用钢板等。
5-3
南京长江大桥中的钢结构
上海卢浦大桥
5-3
5-3
“利丰南海”—2005年温州地区造 船企业在本土建造的第一艘万吨级 （11000T）国际航线集装箱船
温州船舶建造企业制造—2.3万吨散货 船瑞盛10号，2007年12月25日上午在乐清市 七里港顺利下水
5-1
合金工具钢
用“数字＋元素符号＋数字”表示
例：
9 Mn 2
表示该钢含有钒元素，平均wV小于 1.5% 表示该钢含有锰元素，平均wMn为2%
V
表示wC的千分之几
滚动轴承钢
用“G＋数字”表示
例： G
Cr 1 5
表示该钢含有铬元素，平均wCr为1.5%
“滚动轴承钢”的汉语拼音字头
5-1
不锈钢
第五章 工业用钢
钢的分类、编号、杂质元素 结构钢、工具钢、特殊性能钢
5-1
钢 ：以铁为主要元素，碳一般在2.11%以下并含有其他元素的材料
工业用钢中的元素： 主要元素：碳； 常存元素：锰、硅、硫、磷； 偶存元素：铜、钛、钒、稀土元素； 隐存元素：氧、氢； 合金元素：铬、镍、钨、钼、钒、钛、锰、硅、铜、磷 等。 （Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Cu、Co、 N、B、RE；）
wMn对区的影响
wCr对区的影响
5-2
3、合金元素对钢的热处理的影响
①对奥氏体化的影响 除Ni、Co外，大多数合金元素都延缓钢的奥氏体化过程。 它们阻碍C、Fe的扩散，因此合金钢的A化温度较高、时间较长。 ②对奥氏体晶粒度的影响 除Mn外，几乎所有合金元素都细化晶粒。 以碳化物的细化晶粒效果最显著，阻碍晶界的迁移，从而阻止晶粒长大。 ③对钢的淬透性的影响 除Co外，大多数合金元素，都提高淬透性。 ④对钢的回火稳定性的影响
钢铁工业的生产过程ppt课件.ppt
巩固练习:
1.20世纪50年代以后,鲁尔区衰落最明显的工业部门 是( B ) A纺织 煤炭 B煤炭 钢铁 C纺织 钢铁 D电力 化工 2.20世纪90年代以后,在世界能源消费构成中占比重 最大的是(B ) A水电 核电 B石油 C天然气 D煤炭 3.下列关于鲁尔区综合整治措施,错误的是( D) A发展新兴工业和第三产业B拓展交通,完善交通网 C消除污染,美化环境 D增加煤炭.钢铁工业部门数量 4.鲁尔区将炼钢高炉建到荷兰海边,主要是为了( ) A就近获得从国外进口的大量煤炭
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
练习
1．关于德国鲁尔区工业区位条件的错误叙述是（ A ）
A．优质的铁矿 B．丰富的煤炭 C．充足的水源 D．便捷的交通
2．关于鲁尔区的正确叙述是（ B ）
A．被称为“法国工业的心脏” B．位于欧洲中部陆上交通的“十字路口” C．西欧发达的农业为它提供了广阔市场 D．鲁尔区的传统工业在20世纪90年代以后开始衰落
二、鲁尔区的区位特点
德国以及西欧发达的的工业，为鲁尔区工业生产提供了广阔 的市场。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
三、鲁尔区衰落的主要原因
资料： 50年代末至60年代初，鲁尔区的煤炭开采成本大大高于美国、 中国和澳大利亚，加上石油和核电的应用，对煤炭的需求量有所减 少。1957年鲁尔区共有141家煤矿，雇用了50万以上的矿工。从60年 代起，鲁尔区的煤开采量逐年下降。同时，技术的发展使钢铁、汽 车、造船业需要的人减少。煤炭工业就业人数从1962年起开始下降， 到1996年已减至7万人。炼钢业失去了4万个工作岗位。造船业的就业 人数减少2/3。70年代后，大工业衰落的趋势已十分明显。80年代问 题越来越大，到80年代末期，鲁尔区面临着严重的失业问题。
1.20世纪50年代以后,鲁尔区衰落最明显的工业部门 是( B ) A纺织 煤炭 B煤炭 钢铁 C纺织 钢铁 D电力 化工 2.20世纪90年代以后,在世界能源消费构成中占比重 最大的是(B ) A水电 核电 B石油 C天然气 D煤炭 3.下列关于鲁尔区综合整治措施,错误的是( D) A发展新兴工业和第三产业B拓展交通,完善交通网 C消除污染,美化环境 D增加煤炭.钢铁工业部门数量 4.鲁尔区将炼钢高炉建到荷兰海边,主要是为了( ) A就近获得从国外进口的大量煤炭
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
练习
1．关于德国鲁尔区工业区位条件的错误叙述是（ A ）
A．优质的铁矿 B．丰富的煤炭 C．充足的水源 D．便捷的交通
2．关于鲁尔区的正确叙述是（ B ）
A．被称为“法国工业的心脏” B．位于欧洲中部陆上交通的“十字路口” C．西欧发达的农业为它提供了广阔市场 D．鲁尔区的传统工业在20世纪90年代以后开始衰落
二、鲁尔区的区位特点
德国以及西欧发达的的工业，为鲁尔区工业生产提供了广阔 的市场。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
三、鲁尔区衰落的主要原因
资料： 50年代末至60年代初，鲁尔区的煤炭开采成本大大高于美国、 中国和澳大利亚，加上石油和核电的应用，对煤炭的需求量有所减 少。1957年鲁尔区共有141家煤矿，雇用了50万以上的矿工。从60年 代起，鲁尔区的煤开采量逐年下降。同时，技术的发展使钢铁、汽 车、造船业需要的人减少。煤炭工业就业人数从1962年起开始下降， 到1996年已减至7万人。炼钢业失去了4万个工作岗位。造船业的就业 人数减少2/3。70年代后，大工业衰落的趋势已十分明显。80年代问 题越来越大，到80年代末期，鲁尔区面临着严重的失业问题。
工业用钢
第5章 工业用钢
第一节 钢材及其生产过程
一、钢铁材料的生产过程 铁矿石 生铁 钢钢锭） 铸铁
1、生铁的冶炼
原料：铁矿石 燃料：焦炭 熔剂：石灰石 设备：高炉
型材
（钢板、型 钢、钢管）
2、钢的冶炼
原料：生铁、废钢 燃料：焦炭
轧制、挤压、拉 拔、锻造等压力 加工方法
熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂 设备：电弧炉
第5章 工业用钢
合金工具钢的种类及牌号
(1) 低合金刃具钢 （如：9SiCr 、9Mn2V） 最高工作温度不超过300 ℃。 ① 高碳：碳质量分数为0.9%--1.1%，以保证高硬度和高耐磨性。 ② Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性，Si还能提高钢的回火稳定性； W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加热时过热，保持细小的晶粒。
第5章 工业用钢
2、合金量具钢
用途：量具用钢用于制造各种测量工具，如卡尺、千分尺、块规。 螺 纹 规
游 标 卡 尺
千 分 尺
性能要求：(1) 高硬度（大于56 HRC）和高耐磨性； (2) 高尺寸稳定性，在存放和使用过程中，尺寸不发生变化。
第5章 工业用钢
3、合金模具钢
合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。 冷作模具钢 用途：冷模具用于制造 各种冷冲模、冷镦模、冷挤 压模和拉丝模等，工作温度 不超过200 ℃～300 ℃。
拨 叉
第5章 工业用钢
3、合金调质钢
含碳量为0.25%--0.5%,主加元素为Cr、Mn、Si、Ni等以提 高淬透性和强化铁素体.调质钢具有良好的综合力学性能。
曲轴
连杆
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机 器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆等。
第一节 钢材及其生产过程
一、钢铁材料的生产过程 铁矿石 生铁 钢钢锭） 铸铁
1、生铁的冶炼
原料：铁矿石 燃料：焦炭 熔剂：石灰石 设备：高炉
型材
（钢板、型 钢、钢管）
2、钢的冶炼
原料：生铁、废钢 燃料：焦炭
轧制、挤压、拉 拔、锻造等压力 加工方法
熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂 设备：电弧炉
第5章 工业用钢
合金工具钢的种类及牌号
(1) 低合金刃具钢 （如：9SiCr 、9Mn2V） 最高工作温度不超过300 ℃。 ① 高碳：碳质量分数为0.9%--1.1%，以保证高硬度和高耐磨性。 ② Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性，Si还能提高钢的回火稳定性； W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加热时过热，保持细小的晶粒。
第5章 工业用钢
2、合金量具钢
用途：量具用钢用于制造各种测量工具，如卡尺、千分尺、块规。 螺 纹 规
游 标 卡 尺
千 分 尺
性能要求：(1) 高硬度（大于56 HRC）和高耐磨性； (2) 高尺寸稳定性，在存放和使用过程中，尺寸不发生变化。
第5章 工业用钢
3、合金模具钢
合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。 冷作模具钢 用途：冷模具用于制造 各种冷冲模、冷镦模、冷挤 压模和拉丝模等，工作温度 不超过200 ℃～300 ℃。
拨 叉
第5章 工业用钢
3、合金调质钢
含碳量为0.25%--0.5%,主加元素为Cr、Mn、Si、Ni等以提 高淬透性和强化铁素体.调质钢具有良好的综合力学性能。
曲轴
连杆
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机 器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆等。
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入奥氏体，并进行水淬。 • 室温组织为过饱和单相奥氏体。
• 3、使用及用途
• 水韧处理后，韧性高，硬度低，使用时必须伴随着压力和冲 击作用。
• 在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化，形成马氏 体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500－550，获得高 耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。
奥氏体钢、莱氏体钢
5、按用途分类
工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆
结构钢
机器用钢
渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 耐磨钢
刃具钢
工 具 钢 模具钢 量具钢
特 殊 性 不锈钢 能 钢 耐热钢
• 二、钢的编号 • 我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符
号和阿拉伯数字相结合的方法。 • 1、碳素结构钢 • Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号 • Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa； • 脱氧方法符号: 沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢
时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。
• 3 、热处理和组织特点
• 滚动轴承钢是过共析钢。 • ⑴ 热处理：
球化退火+淬火+低温回火 • ⑵ 组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) • 淬火后进行冷处理(-60至-80℃), 可以减少A’、稳定
尺寸。
• 4、常用钢号及用途 • 应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承； • 大型轴承用GCr15SiMn。 • 这类钢还可用于制造模具、量具等。
—b。 • 如碳素结构钢牌号表示为Q235F、Q235Z。
• 2、优质碳素结构钢
• 牌号用两位数字表示。表示钢平均含碳量的万分之 几。
• 如45钢—平均含碳量为万分之四十五（即0.45%） 的优质碳素结构钢。
• *说明： • ① 对于沸腾钢和半镇静钢, 在钢号后分别加字母F和
b，如08F、10b。 • ② 高级优质钢在钢号后加字母A，如20A。
锉刀
钻
手锯
头
条
㈢ 低合金工具钢
由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3-5%)形成。 1、成分特点： ⑴ 高碳：0.75-1.5%C ⑵ 合金元素作用 ① 提高淬透性: Cr、Mn、Si ② 提高回火稳定性：Si ③ 提高耐磨性、细化晶粒:W、V
圆柱滚子轴承
自动调心球轴承
向心球轴承
七、耐磨钢
• 是指在冲击载荷作用下发生冲击硬化的高锰钢。只有ZGM n13一个钢号。
• 1、成分特点 • ⑴ 高碳：1.0％－1.3%C，以保持高耐磨性。 • ⑵ 高锰：11％－14%Mn，以保证形成奥氏体组织。 • 2、热处理及组织 • 铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆. • 热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶
第六章 工业用钢
➢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两 大类。
➢碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。 ➢合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础 上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合 金。
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25%~0.6%C
一、碳素结构钢
• 1、成分：<0.4%C, P、S量及非金属夹杂较多. • 2、性能：可焊性、塑性好。 • 3、热处理：不进行专门热处理，热轧空冷态下使用。 • 4、使用状态下组织：F+P • 5、用途 • 常以热轧板、带、棒及型钢使用，用量约占钢材总量的
70%。 • 用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓接等。
达到。 • 3、高热硬性 即高温下保持高硬度的能力。 • 4、足够的韧性 以防止脆断和崩刃。
• ㈡ 碳素工具钢 • 共有七个牌号：T7－T13 • 1、成分特点： • 高碳(0.65％－1.35%C)，随含碳量提高，碳化物量增加
，耐磨性提高，但韧性下降。 • 2、热处理及组织 • ⑴ 热处理：球化退火+淬火+低温回火 • 球化退火目的： • ① 降低硬度, 便于加工; • ② 为淬火作组织准备。 • ⑵ 使用状态下的组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量)
• 渗碳轴承钢牌号的表示方法
与合金结构钢相同，仅在牌
号头部加字母“G”，如“G2
0CrNiMo”。
轴承
• 6、不锈钢和耐热钢 • 含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+…… • 含碳量以千分之一为单位。
含碳量的表示方法为：
①当平均含碳量≥1.00% 时，用两位数字表示，如 11Cr17(平均含碳量为1. 10%)；
活塞销
凸轮轴
• 中淬透性钢：2 0CrMnTi 。 用 于中等载荷的耐 磨件，如变速箱 齿轮。
• 高淬透性钢：1 8Cr2Ni4WA 。 用于大载荷的耐 磨件，如柴油机 曲轴。
变速齿轮 柴油机曲轴
四、调质钢
• 1、性能要求 • ⑴ 良好的综合力学性能. • ⑵ 良好的淬透性。 • 2、成分特点 • ⑴ 中碳：0.3－0.5%C • ⑵ 合金元素作用： • ① 提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B • ② 强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni • ③ 细化晶粒: Ti、V • ④ 防止第二类回火脆性: W、Mo
• 中淬透性钢：
D0油≈40－60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。 • 高淬透性钢：D0油>60mm, 常用40CrNiMo, 用于制造大
截面重载荷零件，如曲轴等。
连杆
曲轴
五、弹簧钢 • 1、性能要求 • ⑴ 高的σs，σs/σb；高的σ-1；足够的韧性 • ⑵ 高的淬透性。 • 2、成分特点 • ⑴ 中高碳：碳素弹簧钢为0.6－0.9%C；合金弹
• 3、合金结构钢 • 两位数字（表示平均含碳量的万分之几）+合金元素符号+
该元素百分含量数字+…… • 当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号，不标
含量； • 当合金元素的平均含量为1.50-2.49%、2.50-3.49%、3.5
0-4.49%、4.50-5.49%、……时，在相应的合金元素符号 后标2、3、4、5 ……等数字。如20CrNi3。 • 高级优质钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。 • 特级优质钢在牌号后加字母E，如30CrMnSiE。 • 所有合金钢的合金元素量标法相同
• Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧 。
汽车板簧
大型热卷弹簧
六、滚动轴承钢
1、性能要求 ⑴ 高而均匀的硬度和耐磨性。 ⑵ 高的b和接触疲劳强度。 ⑶ 足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 2、成分特点 ⑴ 高碳：0.95－1.10%C ⑵ 合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性 Cr还提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。当>1.65%Cr
• 3、热处理特点 • 渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火 • 正火目的为调整硬度，便于切削加工。 • 淬火温度一般为： Ac1+30-50℃。 • 4、使用状态下组织 • 心部：M低碳回+F • 表层：M高碳回+颗粒状碳化物+A’(少量)；
• 5、常用钢号及用途 • 低淬透性钢：20、20Cr。 • 用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。
不锈钢锅
锅炉
• ② 当1.0%>平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示,如 2Cr13（平均含碳量为0.20%）
• ③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时，以“0”表示，如0 Cr18Ni9（含碳量上限为0.1%）
• ④ 当0.0，以“
03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）
组织：T回，用于大截面弹簧(>φ10mm)
• 4、弹簧的表面质量 • 弹簧的表面质量对其寿命影响很大。 • 提高表面质量的方法: • ① 防止表面脱碳； • ② 避免表面缺陷； • ③ 进行喷丸处理，使表面产生压应力。
• 5、常用钢号及用途
• Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹 簧。
履带
挖掘机斗齿
• 高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求 耐冲击的零件。如拖拉机的履带板 、球磨机衬板、破碎机牙板、挖掘 机铲齿和铁路辙岔等。
铁路辙岔
球磨机衬板
破碎机颚板
第三节 工具钢
按用途分为: 刃具 刃具钢 模具钢 量具钢
模
具
量具
• 一、刃具钢 • ㈠ 性能要求 • 1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 • 2、高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来
⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳)，以“01”表示，如0
1Cr19Ni11（含碳量上限为0.
01%）。
不锈钢剪刀
• 7、铸钢 • ZG + 两位数字 • ZG表示“铸钢”； • 两位数字表示平均含碳量
的万分之几, 如ZG25、
铸钢件
第二节 结构钢
• 对结构钢的性能要求为： • 使用性能以强韧性为主。 • 工艺性能以可焊性、淬透性为主。
限，降低冷脆转变温度。
• 3、热处理：大多数热轧空冷后使用。 • 4、使用状态下组织：F+P • 5、用途： • Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大
型钢结构。 • Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器
。 • Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化
• 3、用途 • 由于碳素工具钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸
的手工工具和低速刃具。 • T7-T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿
子、锤子等。
手锤 木 工 凿
• 3、使用及用途
• 水韧处理后，韧性高，硬度低，使用时必须伴随着压力和冲 击作用。
• 在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化，形成马氏 体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500－550，获得高 耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。
奥氏体钢、莱氏体钢
5、按用途分类
工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆
结构钢
机器用钢
渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 耐磨钢
刃具钢
工 具 钢 模具钢 量具钢
特 殊 性 不锈钢 能 钢 耐热钢
• 二、钢的编号 • 我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符
号和阿拉伯数字相结合的方法。 • 1、碳素结构钢 • Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号 • Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa； • 脱氧方法符号: 沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢
时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。
• 3 、热处理和组织特点
• 滚动轴承钢是过共析钢。 • ⑴ 热处理：
球化退火+淬火+低温回火 • ⑵ 组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) • 淬火后进行冷处理(-60至-80℃), 可以减少A’、稳定
尺寸。
• 4、常用钢号及用途 • 应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承； • 大型轴承用GCr15SiMn。 • 这类钢还可用于制造模具、量具等。
—b。 • 如碳素结构钢牌号表示为Q235F、Q235Z。
• 2、优质碳素结构钢
• 牌号用两位数字表示。表示钢平均含碳量的万分之 几。
• 如45钢—平均含碳量为万分之四十五（即0.45%） 的优质碳素结构钢。
• *说明： • ① 对于沸腾钢和半镇静钢, 在钢号后分别加字母F和
b，如08F、10b。 • ② 高级优质钢在钢号后加字母A，如20A。
锉刀
钻
手锯
头
条
㈢ 低合金工具钢
由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3-5%)形成。 1、成分特点： ⑴ 高碳：0.75-1.5%C ⑵ 合金元素作用 ① 提高淬透性: Cr、Mn、Si ② 提高回火稳定性：Si ③ 提高耐磨性、细化晶粒:W、V
圆柱滚子轴承
自动调心球轴承
向心球轴承
七、耐磨钢
• 是指在冲击载荷作用下发生冲击硬化的高锰钢。只有ZGM n13一个钢号。
• 1、成分特点 • ⑴ 高碳：1.0％－1.3%C，以保持高耐磨性。 • ⑵ 高锰：11％－14%Mn，以保证形成奥氏体组织。 • 2、热处理及组织 • 铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆. • 热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶
第六章 工业用钢
➢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两 大类。
➢碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。 ➢合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础 上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合 金。
第一节 钢的分类及编号
一、钢的分类
1、按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25%~0.6%C
一、碳素结构钢
• 1、成分：<0.4%C, P、S量及非金属夹杂较多. • 2、性能：可焊性、塑性好。 • 3、热处理：不进行专门热处理，热轧空冷态下使用。 • 4、使用状态下组织：F+P • 5、用途 • 常以热轧板、带、棒及型钢使用，用量约占钢材总量的
70%。 • 用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓接等。
达到。 • 3、高热硬性 即高温下保持高硬度的能力。 • 4、足够的韧性 以防止脆断和崩刃。
• ㈡ 碳素工具钢 • 共有七个牌号：T7－T13 • 1、成分特点： • 高碳(0.65％－1.35%C)，随含碳量提高，碳化物量增加
，耐磨性提高，但韧性下降。 • 2、热处理及组织 • ⑴ 热处理：球化退火+淬火+低温回火 • 球化退火目的： • ① 降低硬度, 便于加工; • ② 为淬火作组织准备。 • ⑵ 使用状态下的组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量)
• 渗碳轴承钢牌号的表示方法
与合金结构钢相同，仅在牌
号头部加字母“G”，如“G2
0CrNiMo”。
轴承
• 6、不锈钢和耐热钢 • 含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+…… • 含碳量以千分之一为单位。
含碳量的表示方法为：
①当平均含碳量≥1.00% 时，用两位数字表示，如 11Cr17(平均含碳量为1. 10%)；
活塞销
凸轮轴
• 中淬透性钢：2 0CrMnTi 。 用 于中等载荷的耐 磨件，如变速箱 齿轮。
• 高淬透性钢：1 8Cr2Ni4WA 。 用于大载荷的耐 磨件，如柴油机 曲轴。
变速齿轮 柴油机曲轴
四、调质钢
• 1、性能要求 • ⑴ 良好的综合力学性能. • ⑵ 良好的淬透性。 • 2、成分特点 • ⑴ 中碳：0.3－0.5%C • ⑵ 合金元素作用： • ① 提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B • ② 强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni • ③ 细化晶粒: Ti、V • ④ 防止第二类回火脆性: W、Mo
• 中淬透性钢：
D0油≈40－60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。 • 高淬透性钢：D0油>60mm, 常用40CrNiMo, 用于制造大
截面重载荷零件，如曲轴等。
连杆
曲轴
五、弹簧钢 • 1、性能要求 • ⑴ 高的σs，σs/σb；高的σ-1；足够的韧性 • ⑵ 高的淬透性。 • 2、成分特点 • ⑴ 中高碳：碳素弹簧钢为0.6－0.9%C；合金弹
• 3、合金结构钢 • 两位数字（表示平均含碳量的万分之几）+合金元素符号+
该元素百分含量数字+…… • 当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号，不标
含量； • 当合金元素的平均含量为1.50-2.49%、2.50-3.49%、3.5
0-4.49%、4.50-5.49%、……时，在相应的合金元素符号 后标2、3、4、5 ……等数字。如20CrNi3。 • 高级优质钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。 • 特级优质钢在牌号后加字母E，如30CrMnSiE。 • 所有合金钢的合金元素量标法相同
• Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、耐热的弹簧 。
汽车板簧
大型热卷弹簧
六、滚动轴承钢
1、性能要求 ⑴ 高而均匀的硬度和耐磨性。 ⑵ 高的b和接触疲劳强度。 ⑶ 足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 2、成分特点 ⑴ 高碳：0.95－1.10%C ⑵ 合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性 Cr还提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。当>1.65%Cr
• 3、热处理特点 • 渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火 • 正火目的为调整硬度，便于切削加工。 • 淬火温度一般为： Ac1+30-50℃。 • 4、使用状态下组织 • 心部：M低碳回+F • 表层：M高碳回+颗粒状碳化物+A’(少量)；
• 5、常用钢号及用途 • 低淬透性钢：20、20Cr。 • 用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。
不锈钢锅
锅炉
• ② 当1.0%>平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示,如 2Cr13（平均含碳量为0.20%）
• ③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时，以“0”表示，如0 Cr18Ni9（含碳量上限为0.1%）
• ④ 当0.0，以“
03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）
组织：T回，用于大截面弹簧(>φ10mm)
• 4、弹簧的表面质量 • 弹簧的表面质量对其寿命影响很大。 • 提高表面质量的方法: • ① 防止表面脱碳； • ② 避免表面缺陷； • ③ 进行喷丸处理，使表面产生压应力。
• 5、常用钢号及用途
• Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹 簧。
履带
挖掘机斗齿
• 高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求 耐冲击的零件。如拖拉机的履带板 、球磨机衬板、破碎机牙板、挖掘 机铲齿和铁路辙岔等。
铁路辙岔
球磨机衬板
破碎机颚板
第三节 工具钢
按用途分为: 刃具 刃具钢 模具钢 量具钢
模
具
量具
• 一、刃具钢 • ㈠ 性能要求 • 1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 • 2、高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来
⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳)，以“01”表示，如0
1Cr19Ni11（含碳量上限为0.
01%）。
不锈钢剪刀
• 7、铸钢 • ZG + 两位数字 • ZG表示“铸钢”； • 两位数字表示平均含碳量
的万分之几, 如ZG25、
铸钢件
第二节 结构钢
• 对结构钢的性能要求为： • 使用性能以强韧性为主。 • 工艺性能以可焊性、淬透性为主。
限，降低冷脆转变温度。
• 3、热处理：大多数热轧空冷后使用。 • 4、使用状态下组织：F+P • 5、用途： • Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大
型钢结构。 • Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器
。 • Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化
• 3、用途 • 由于碳素工具钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸
的手工工具和低速刃具。 • T7-T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿
子、锤子等。
手锤 木 工 凿