碳素结构钢ppt课件
合集下载
建筑钢材的品种与选用
(一)热轧钢筋
选用
• 按用途分普通钢筋、预应力钢筋。普通混凝土结构的抗裂性 很差，对受力钢筋的强度要求较低，可采用I级、II级、III级 热轧钢筋作为非预应力钢筋。对于预应力混凝土结构，为了 对钢筋和混凝土预加更大的应力，就要求采用强度更高的钢 筋作为受力钢筋。
• 光圆钢筋HPB235的强度较低，但塑性及焊接性好，便于冷 加工，广泛用做普通钢筋混凝土；HRB335，HRB400带肋 钢筋的强度较高，塑性及焊接性也较好，广泛用做大、中型 钢筋混凝土结构的受力钢筋； HRB400又称新Ⅲ级钢，是我 国规范提倡的钢筋混凝土结构用的主力钢筋。 HRB500带肋 钢筋强度高，但塑性与焊接性较差，适宜作预应力钢筋。
• Q255、Q275的钢材强度虽较高，但塑性及韧性差，可焊性也差， 不易冷弯加工，建筑上可用于钢筋混凝土配筋和钢结构中的构件 及螺栓，但较多用于机构零件及工具。
§6.5.2 常用的建筑钢材
一、钢筋
• 钢筋主要用于混凝土结构，有钢筋混凝土结构用普通钢筋和预应 力混凝土用预应力钢筋。通常将公称直径为8～40mm的称为钢筋， 公称直径不超过8mm的称为钢丝。主要有以下几种： • 主要有以下几种：热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、预应 力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线
(一)热轧钢筋
•分为光圆钢筋和带肋钢筋。
•《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）和《钢筋混凝 土用热轧带肋钢筋》（GB1499）规定，热轧钢筋分为 HPB235、HRB335、HRB400、HRB500四个牌号。 •牌号中HPB代表热轧光圆钢筋，由碳素结构钢轧制而成，表 面光圆； •牌号中HRB代表热轧带肋钢筋，由低合金钢轧制而成，外表 带肋。 •牌号中的数字表示热轧钢筋的屈服强度。
热处理工人培训讲义PPT课件
锅
g
小写
尾
钢轨钢
轨
U
小写
头
*
第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 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，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 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。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
g
小写
尾
钢轨钢
轨
U
小写
头
*
第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 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，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 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。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
常用金属材料ppt课件
表1-3 碳素结构钢部分牌号、成分与力学性能
化学成分(质量分数,%)
力学性能
牌号
质量 等级
C
Si
S
P
Mn
σsห้องสมุดไป่ตู้
σb δ(%)
不大于
/MPa /MPa
Q195
——
0.06~0 .12
0.25~ 0.50
0.03
0.050
0.0 45
195
315~ 430
33
Q215
A
0.09~0 0.25~ .15 0.55
(1)白口铸铁
白口铸铁：碳以游离碳化物的 形式析出的铸铁，断口呈白色。 白口铸铁硬而脆，难以加工， 很少用来制造零件，有时利用 其硬而耐磨的特点制造某些耐 磨零件，如球磨机的衬板、磨 球等。
耐热性能的钢称作耐热钢。
3.钢的牌号和应用
(1)非合金钢
1)普通碳素结构钢（p28） 牌号： 例如 Q235F
“Q” 表示屈服点， “235” 表示屈服点值为235MPa, “F” 表示脱氧方法（沸腾钢）。 用途 ： 碳素结构钢w(C)为0.06%~0.38%。 主要用来制造一般工程结构和普通机床零件， 通常轧制成各种型材、板材和线材等。
如钻头、绞刀、量块和冲模等。
(4)铸钢
将熔炼好的钢液直接铸成零件毛坯，不再进行锻造的钢件称 铸钢件。 性能特点：铸钢的综合性能和焊接性能均优于铸铁， 用途：主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的构件。 如锻锤机架、齿轮、轧辊等。 在各类铸造合金中， 铸钢的应用仅次于铸铁。
主要分为：铸造碳钢和 铸造合金钢。
铁素体 +石墨
铸铁组织
铁素体 +珠光体 +石墨
模具锻造工必备知识ppt课件(共114张PPT)
• ② 工具钢：用于制造各种工具，包括碳素工具 钢、合金工具钢和高速工具钢。
• ③ 特殊用途钢：具有特殊物理、化学性能和 作为特殊用途的钢。如不锈钢、耐热钢、磁 性材料和电热合金等。
4
• 4〕钢的其他分类方法，指除上述分 类方法外的分类方法。按炼钢方法不 同分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按 浇注前脱氧程度不同分为镇静钢、沸 腾钢和半镇静钢；按金相组织不同分 为奥氏体钢、马氏体钢和碳素体钢。
Auto Quenching & Tempering Lines of 500kg/h & 1000kg/h
25
热处理设备 Heat Treatment
Equipments
500kg/h 等温正火自动生产线
500kg/h Auto Thermal Normalization Line
26
锻造概述
20
（2〕钢的常用热处理
• 钢的热处理工艺很多，但常见的有以下几种。 • 1〕退火 把钢加热到一定温度〔Ac3以上），保
温一段时间，然后随炉缓慢冷却，从而得到接近 平衡组织的一种热处理方法。 • 退火的目的是消除锻件、铸件、焊接件的内应力， 降低硬度，提高塑性，改善切屑性能，防止变形 等。根据材质、目的及要求不同，常用的退火方 法有：扩散退火、完全退火、球化退火、等温退 火、去应力退火、再结晶退火等。
6
• 3〕碳素工具钢的牌号有T7、T8、T9、T10、T11、 T12、T13等。牌号中的数字表示含碳量是千分之 几，牌号后加A者为高级优质碳素工具钢。
• 4〕合金结构钢有40Cr、35CrMo、40CrNi、 38CrMoAl等。牌号中的前两位数字表示平均含碳 量是万分之几。合金元素平均含量小于1.5％时， 只标出合金元素，其后面不标明含量；平均含量 大于1.5％、2.5％、3.5％、4.5％等时，应该在 该元素后面相应地标出2、3、4、5等。
• ③ 特殊用途钢：具有特殊物理、化学性能和 作为特殊用途的钢。如不锈钢、耐热钢、磁 性材料和电热合金等。
4
• 4〕钢的其他分类方法，指除上述分 类方法外的分类方法。按炼钢方法不 同分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按 浇注前脱氧程度不同分为镇静钢、沸 腾钢和半镇静钢；按金相组织不同分 为奥氏体钢、马氏体钢和碳素体钢。
Auto Quenching & Tempering Lines of 500kg/h & 1000kg/h
25
热处理设备 Heat Treatment
Equipments
500kg/h 等温正火自动生产线
500kg/h Auto Thermal Normalization Line
26
锻造概述
20
（2〕钢的常用热处理
• 钢的热处理工艺很多，但常见的有以下几种。 • 1〕退火 把钢加热到一定温度〔Ac3以上），保
温一段时间，然后随炉缓慢冷却，从而得到接近 平衡组织的一种热处理方法。 • 退火的目的是消除锻件、铸件、焊接件的内应力， 降低硬度，提高塑性，改善切屑性能，防止变形 等。根据材质、目的及要求不同，常用的退火方 法有：扩散退火、完全退火、球化退火、等温退 火、去应力退火、再结晶退火等。
6
• 3〕碳素工具钢的牌号有T7、T8、T9、T10、T11、 T12、T13等。牌号中的数字表示含碳量是千分之 几，牌号后加A者为高级优质碳素工具钢。
• 4〕合金结构钢有40Cr、35CrMo、40CrNi、 38CrMoAl等。牌号中的前两位数字表示平均含碳 量是万分之几。合金元素平均含量小于1.5％时， 只标出合金元素，其后面不标明含量；平均含量 大于1.5％、2.5％、3.5％、4.5％等时，应该在 该元素后面相应地标出2、3、4、5等。
钢结构培训PPT课件
要求高。 角接接头
两焊件端面间构成大于30°、小于 135°夹角的接头形式，承载能力较弱，
常用于不重要的结构中。
T形接头
一焊件之端面与另一焊件表面构成复 角或近似直角的接头形式，受力情况 复杂，需采取加强措施。
搭接接头
两焊件部分重叠构成的接头形式，承 载能力低，应力分布不均匀，应避免 使用。
焊接质量检查与验收标准
高强度螺栓连接和铆钉连接承 载能力较高，普通螺栓连接承
载能力较低。
疲劳性能
高强度螺栓连接和铆钉连接疲 劳性能好，普通螺栓连接疲劳
性能较差。
安装拆卸方便性
普通螺栓连接安装拆卸方便， 高强度螺栓连接和铆钉连接安
装拆卸较困难。
适用范围
普通螺栓连接适用于次要结构 部位，高强度螺栓连接和铆钉
连接适用于重要结构部位。
维护保养
根据检查结果制定相应的维护保养 策略，如补漆、更换涂层等，确保 钢结构的防腐、防火性能得到有效 维护。
执行与记录
按照维护保养策略执行相关操作， 并做好记录，以便后续跟踪和管理。
案例分析：典型钢结
06
构工程实例剖析
高层建筑中应用实例分享
上海中心大厦
采用钢框架-核心筒结构体系，高度达632米，为世界第二高楼。通过高强度钢材和先进焊接技术实现结 构轻量化。
防火涂料种类和涂刷技巧
防火涂料种类
根据防火等级和使用要求，选择合适的防火涂料，如膨胀型防火涂料、非膨胀型防火涂料等。
涂刷技巧
施工前对钢结构表面进行处理，确保表面平整、无油污和杂质；涂刷时采用适当的涂刷工具，确保涂层均匀、无 漏刷现象。
维护保养策略制定和执行
定期检查
定期对钢结构进行防腐、防火涂 层检查，发现问题及时处理。
两焊件端面间构成大于30°、小于 135°夹角的接头形式，承载能力较弱，
常用于不重要的结构中。
T形接头
一焊件之端面与另一焊件表面构成复 角或近似直角的接头形式，受力情况 复杂，需采取加强措施。
搭接接头
两焊件部分重叠构成的接头形式，承 载能力低，应力分布不均匀，应避免 使用。
焊接质量检查与验收标准
高强度螺栓连接和铆钉连接承 载能力较高，普通螺栓连接承
载能力较低。
疲劳性能
高强度螺栓连接和铆钉连接疲 劳性能好，普通螺栓连接疲劳
性能较差。
安装拆卸方便性
普通螺栓连接安装拆卸方便， 高强度螺栓连接和铆钉连接安
装拆卸较困难。
适用范围
普通螺栓连接适用于次要结构 部位，高强度螺栓连接和铆钉
连接适用于重要结构部位。
维护保养
根据检查结果制定相应的维护保养 策略，如补漆、更换涂层等，确保 钢结构的防腐、防火性能得到有效 维护。
执行与记录
按照维护保养策略执行相关操作， 并做好记录，以便后续跟踪和管理。
案例分析：典型钢结
06
构工程实例剖析
高层建筑中应用实例分享
上海中心大厦
采用钢框架-核心筒结构体系，高度达632米，为世界第二高楼。通过高强度钢材和先进焊接技术实现结 构轻量化。
防火涂料种类和涂刷技巧
防火涂料种类
根据防火等级和使用要求，选择合适的防火涂料，如膨胀型防火涂料、非膨胀型防火涂料等。
涂刷技巧
施工前对钢结构表面进行处理，确保表面平整、无油污和杂质；涂刷时采用适当的涂刷工具，确保涂层均匀、无 漏刷现象。
维护保养策略制定和执行
定期检查
定期对钢结构进行防腐、防火涂 层检查，发现问题及时处理。
钢结构基本知识ppt课件
30
精选PPT课件
31
精选PPT课件
32
6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
精选PPT课件
33
精选PPT课件
34
精选PPT课件
35
次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
精选PPT课件
15
精选PPT课件
16
3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
精选PPT课件
17
精选PPT课件
18
精选PPT课件
19
4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
42
精选PPT课件
43
精选PPT课件
44
3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
精选PPT课件
45
精选PPT课件
46
精选PPT课件
47
精选PPT课件
48
精选PPT课件
49
4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
精选PPT课件
5
钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁
金属材料介绍 ppt课件
PPT课件
99
有色金属的分类
重金属 一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等；
铜
铅
PPT课件
锌
100
铜及铜合金焊接主要采用气焊、惰性气 体保护焊、埋弧焊、钎焊等方法。铜及铜合 金导热性能好，所以焊接前一般应先预热， 并采用大量能量焊接。气焊时，紫铜采用中 性焰或弱碳性化焰，黄铜则采用弱氧化焰， 以防止锌的蒸发。
彩色不锈钢板具有抗腐蚀性强、机械性能较高、彩色面层 经久不褪色、色泽随光照角度不同会产生色调变幻等特点， 而且彩色面层能耐200℃的温度，耐盐雾腐蚀性能比一般 不锈钢好，耐磨和耐刻划性能相当于箔层涂金的性能。当 弯曲90℃时，彩色层不会损坏。 彩色不锈钢板可用作厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车箱 板、建筑装潢、招牌等装饰之用。采用彩色不锈钢板装饰 墙面，不仅坚固耐用，美观新颖，而且具有强烈的时代感。
不锈钢制品在建筑上可用做屋面、幕墙、门、窗、内 外墙饰面、栏杆扶手等。目前，不锈钢包柱被广泛用 于大型商场、宾馆和餐馆的入口、门厅、中厅等处， 在通高大厅和四季厅之中，也常被采用。这是由于不 锈钢包柱不仅是一种新颖的具有很高观赏价值的建筑 装饰手段，而且，由于其镜面反射作用，可取得与周 围环境中的各种色彩、景物交相辉映的效果。同时， 在灯光的配合下，还可形成晶莹明亮的高光部分，从 而有助于在这些共享空间中，形成空间环境中的兴趣 中心，对空间环境的效果起到强化、点缀和烘托的作 用。
PPT课件
29
PPT课件
30
（4 ）不锈钢
（一）不锈钢的基本知识 1、定义
不锈钢是加铬元素为主并加其他元素的、具有优良不锈蚀牲 的合金钢，铬含量越高，钢的抗腐蚀性越好。通常铬含量为 12%以上，除铬外，不锈钢中还含有锰Mn、钛Ti、镍Ni、硅Si 等元素，这些元素都能影响不锈钢的强度、塑性、韧性和耐 蚀性。 不锈钢的耐腐蚀原理，是由于铬的性质比铁活泼，在不锈钢 中，铬首先与环境中的氧化合，生成一层与钢基材牢固结合 的致密氧化膜层，称作钝化膜，它能使合金钢得到保护，不 致锈蚀。
什么是碳素结构钢
班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
钢碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供 应状态下直接使用。通常 Q195、Q215、Q235 钢 碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好， 有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等， 用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺钉、螺母等 零件。Q255 和 Q275 钢碳的质量分数稍高，强度 较高，塑性、韧性交好，可进行焊接，通常轧制 成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械 的连杆、齿轮、联轴节、稍等零件。?
班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
处理，而在供应状态下直接使用。通常 Q195、 Q215、Q235 钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑 性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、 焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通 螺钉、螺母等零件。Q255 和 Q275 钢碳的质量分 数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊 接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及 制造简?表单示机方械法的：连碳杆素、结齿构轮钢、的联牌轴号节由、代销表等屈零服件。 点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方
法符号等四个部分按顺序组成。例如： Q235-A·F。 碳素结构钢主要保证力学性能，故其牌号体现其 力学性能，用 Q 数字表示，其中“Q”为屈服点 “屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值， 例如 Q275 表示屈服点为 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， 含 S、P 的量依次降低，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。 例如 Q235-A·F 表示屈服点为 235Mpa 的 A 级沸 腾钢，Q235-C 表示屈服点为 235Mpa 的 C 级镇静
金属材料及热处理(第5版)课件第5章 铁碳合金相图和碳钢
第1节 纯铁、铁碳合金的相结构及其性能
一、纯铁的同素异构转变 二、Fe-Fe3C合金的相结构及其性能
1.纯铁的的同素异构转变
•纯铁的冷却曲线上有三种同素异构体，如图5-1 所示。液态纯铁（L）在1538℃时开始结晶出具 有体心立方晶格的δ-Fe；继续缓冷到1394℃时δFe开始转变为具有面心立方晶格的γ-Fe；再冷却 到912℃时又由γ-Fe转变为α-Fe
• 抗拉强度σb =180~280MPa • 屈服点σs=100~170MPa
• 伸长率δ×100 30~50%
• 断面收缩率ψ×100
70~80%
• 冲击韧度ak = 160~200J/cm2
• 硬度
~80HBW
铁素体在770℃以下具有磁性，在
770℃以上则失去铁磁性。
2.奥氏 ( A )
碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。
•共晶白口铸铁的室温组织是渗碳体和珠 光体组成的机械混合物 （P+Fe3CⅡ+Fe3C），称为低温莱氏体， 用符号L´d表示。
•（二）亚共晶白口铸铁的组织转变
•参考图5-12，亚共晶白口铸铁（WC＞ 2.11~＜4.3%），液态合金缓冷至1处的亚 共晶白口铸铁组织为（A+Ld）。
•在点1~点2之间缓冷时，奥氏体含碳量沿 ES线而减少，因此，从奥氏体（包括Ld中 的A）中不断以Fe3CⅡ形式析出碳，这个 温度区域的组织是（A+ Fe3CⅡ+Ld）。 •再冷却到点2处，奥氏体含碳量降到共析 点S（WC=0.77％）发生共析转变，所有的 奥氏体都转变为珠光体（P）；再冷却到 点2以下直到室温，亚共晶组织不再转变。
PSK（A1）。 • 两个重要转变: • 共晶转变反应式 • 共析转变反应式 • 二个重要温度:共晶转变温度 1148 ℃ 、共析
碳素结构钢
一、碳素结构钢
3、 碳素结构钢的应用
碳素钢结构的用途很广，钢材品种有热轧钢板，钢带，钢管，槽钢，角钢， 扁钢，圆钢，钢轨，钢筋，铜丝等。一般在供应状态（热轧太）下用于工 程结构，少量用于制造机械零件。
一、碳素结构钢
1、 什么是碳素结构钢
碳素结构钢，英文名：carbon structural steel，碳素钢的一种。含碳量约0.05%～ 0.70%，个别可高达0.90%。可分为普通碳 素结构钢和优质碳素结构钢两类。用途很多， 用量很大，主要用于铁道、桥梁、各类建筑 工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不 重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢冷加工和热处理概念
热处理是按照一定的制度和方法对钢材进行加热和冷却的一种处理方 法。热处理能改变钢的金相组织及显微结构，或消除由于冷加工而在 材料内部引起的内应力，达到改善钢材机械性能的目的。
常用热处理方法如下：
1）淬火 将钢材加热到723---910℃以上（依含碳量而定），然后在水 中或油中淬冷。淬火后钢材的硬度大大提高，但塑性和韧性显著降低。
2）回火 将淬火后的钢材在723℃一下的温度范围内重新加热。分为 高温回火（500—650℃），中温回火（300—500℃），低温回火 （150—300℃）。加热温度越高，回火后钢的硬度降低越多，塑性和 韧性恢复越好。
第一次汇报 小组成员： 日期：
碳素结构钢
——《机械工程材料》
一、碳素结构钢
1、 什么是碳素结构钢
碳素结构钢，英文名：carbon structural steel，碳素钢的一种。含碳量约0.05%～ 0.70%，个别可高达0.90%。可分为普通碳 素结构钢和优质碳素结构钢两类。用途很多， 用量很大，主要用于铁道、桥梁、各类建筑 工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不 重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。
从钢的拉伸图看，在冷加工前，钢的应力应 变曲线为oabce，若在c点卸荷，曲线将随cd 线回复至d点，即od段为钢在冷加工后的塑 性变形，这段变形是不能恢复的。再次加荷 时曲线将循dc上升，到c点转折（屈服）沿 cd线至e点破坏，曲线dce即是冷加工后钢材 的拉伸曲线。与原曲线相比，屈服点提高， 塑性减小，即产生“冷加工硬化”
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢的化学成分
碳素结构钢由铁素体，珠光体等金相组织组 成。铁素体为微量碳在铁中的固溶体，强度 不高，硬度低，但伸长率大。珠光体是铁素 体和渗碳体的机械混合物，含碳量为0.8％。 渗碳体则是铁与碳的化合物（Fe3C），含碳 量为6.67％，质硬而脆，伸长率接近于零。 由于渗碳体的影响。与铁素体相比，珠光体 的硬度较高，伸长率较小。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
普通碳素结构钢含杂质较多，价格低廉，用于 对性能要求不高的地方，它的含碳量多数在 0.30%以下，含锰量不超过0.80%，强度较低， 但塑性、韧性、冷变形性能好。除少数情况外， 一般不作热处理，直接使用。多制成条钢、异 型钢材、钢板等。用途很多，用量很大，主要 用于铁道、桥梁、各类建筑工程，制造承受静 载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的 机械零件和一般焊接件。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢的化学成分
碳素钢结构的性能主要决定于含碳量的多 少，其他元素如硅，锰磷，硫也有一定的影响。
1）碳 钢中含碳量的多寡，对钢的性能有决 定性的影响。含碳量低者，钢的强度不高，但 塑性大，伸长率和冲击韧性高，钢质柔软，易 于冷加工，切削和焊接。含碳量较高者，钢的 强度高，但塑性小，硬度大，性脆，不易加工， 钢材机械性能与含碳量的关系如图所示。
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的使用
s30c进口优质碳素结构钢
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供 应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235 钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性 好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接 钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺 钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数 稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊 接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以 及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等 零件。
随着含碳量的不同，钢种铁素体和珠光体 的相对含量不同。钢中含碳量低，铁素体 多，珠光体少，钢质软，塑性高，强度偏 低。钢中含碳量提高，铁素体减少，珠光 体增多，塑性减小，强度提高，钢质较硬。
铁素体组织 珠光体组织
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢的化学成分
2）硅，锰在碳素钢结构中含量不高，此时， 硅和锰对钢的机械性能无显著影响。当硅锰 的含量进一步增加时，钢的强度和硬度提高， 但塑性降低。
s30c进口优质碳素结构钢
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
1.按化学成分分类 ⑴ 低碳钢 又称软钢 ⑵ 中碳钢 碳量0.25%～0.60%的碳素钢。 ⑶高碳钢 常称工具钢， 2.按钢的品质分类 ⑴普通碳素结构钢又称普通碳素钢， ⑵优质碳素结构钢 3.按用途分类 碳素结构钢 碳素工具钢
一、碳素结构钢
1、 碳素结构钢的分类
s30c进口优质碳素结构钢
优质碳素结构钢钢质纯净，杂质少，力学性能 好，可经热处理后使用。根据含锰量分为普通 含锰量（小于0.80%）和较高含锰量（0.80%～ 1.20%）两组。含碳量在0.25%以下，多不经热 处理直接使用，或经渗碳、碳氮共渗等处理， 制造中小齿轮、轴类、活塞销等；含碳量在 0.25%～0.60%，典型钢号有40，45，40Mn， 45Mn等，多经调质处理，制造各种机械零件及 紧固件等；含碳量超过0.60%，如65，70，85， 65Mn，70Mn等，多作为弹簧钢使用。
3）磷，硫为钢中有害杂质，含量稍多，会严 重影响钢的塑性和韧性，使钢显著变脆。此 外，含于钢中的微量的氧，氮等元素，以及 钢材内部的显微结构，微观缺陷等，对钢的 性能都有一定的影响。
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢的化学成分
一、碳素结构钢
2、 碳素结构钢冷加工和热处理概念
钢材经冷拉，冷拔，冷轧等冷加工后，性能会发生显著变化，表现为强度提高， 塑性减小，变硬，变脆，这种现象为“冷加工硬化”。