机械制造基础第4章 典型机械零件材料的选用.pptx
;4.1工业用钢的分类与编号
4.2碳素钢
4.3低合金钢和合金钢
4.4铸钢和铸铁
4.5有色金属及其合金
4.6粉末冶金材料
4.7非金属材料简介
4.8典型机械零件材料的选用;了解铸钢、铸铁、有色金属及其合金、粉末冶金材料和非金属材料的性能及其碳钢、低合金钢、合金钢的性能及其应用，初步了解典型机械零件选材的方法和步骤。;4.1.1钢的分类
4.1.2钢的编号
4.1.3常存杂质元素对钢性能的影响;碳钢（或称非合金钢）是指以铁为主要元素，碳的质量分数Wc＜2.11%并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。;4.1.1钢的分类;4.1工业用钢的分类与编号;4.1.2钢的编号
1）碳素结构钢和低合金高强度结构钢;2）优质碳素结构钢
牌号用两位数字表示钢中的含碳量万分数。如：45钢，含碳量0.45%。
优质碳素结构钢又分为普通含锰量wMn≤0.7%和较高含锰量（wMn=0.7%-1.2%）两类。含锰量较高的钢指两位数字后面加Mn.脱氧方法跟普通碳素结构钢相同。如:65Mn钢，表示含碳量65%，含有较高的锰。
在两位数后面加A表示高级优质钢。
3)碳素工具钢
牌号:T
T后面数字表示含碳量千分数。如T9，表示含碳量0.9%的优质碳素工具钢。;4)合金结构钢
牌号:两位数字+元素符号+数字
两位数:含碳量万分数
元素符号:钢中所含合金元素
数字:合金元素含量百分数(若1.5%,不标）；1.5%—2.49%之间，标2；2.5%—3.49%之间，标3,如此类推
如：18Cr2Ni4W表示;5）轴承钢
牌号：G+Cr+数字+（其它元素+数字）
G表示为“滚”
Cr后面数字表示含Cr千分数
如：GCr15SiMn;6）合金工具钢
牌号：C+元素+数字（与合金结构钢相似）
若钢中含碳量1%时，牌号前的数字表示平均含碳量的千分之几；
若钢中含碳量≥1%时，牌号前不标出含碳量。
如：9Mn2V;7）高速工具钢
牌号：C+元素+数字（与合金工具钢相似）
无论钢中的含碳量多少，均不在牌号前标出含碳量。
如：W18Cr4V;9）铸钢
牌号：ZG+数字+数字
第一组数据表示：屈服强度最低值
第二组数据表示：抗拉强度最低值
如：ZG230-450
表示：屈服强度不小于230MPa，抗拉强度不小于450MPa;4.1.3常存杂质元素对钢性能的影响;3.S;碳素钢的碳含量在0.06%-0.38%。通常轧制成钢??和各种型材（圆钢、方钢、角钢、工字钢、钢筋等）;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;优质碳素结构钢硫、磷等有害杂质含量较少，因而质量较高，其强度、塑性、韧性均比碳素结构钢好。主要用于制造较重要的机械零件。;下表为优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能
（摘自GB/T699-1999）;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2碳素钢;4.2.3碳素工具钢
碳素工具钢含碳量较高（0.65%-1.35%），硫、磷杂质含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。主要用于要求不是很高的刃具，量具和模具。;4.2碳素钢;1、合金元素在钢中的存在形式及作用
1）合金元素与铁作用形成固溶体;2）合金元素与碳作用形成合金碳化物;2、合金元素对钢热处理的影响
1）合金元素对奥氏体化温度和时间的影响;2、合金元素对钢热处理的影响
2）合金元素对冷却时奥氏体转变的影响;■合金元素（除Co、Al外），均使奥氏体等温转变曲线位置右移，降低了钢的马氏体临界冷却速度，提高了钢的淬透性。（多元少量，效果显著）
■Cr、Mo、W等合金元素不但使“C”曲线右移，而且当达到一定含量时，会使“C”曲线出现两个鼻尖，可在连续冷却的条件下获得贝氏体组织;■使合金钢在达到与非合金钢相同硬度的情况下，回火温度更高，回火时间更长，可进一步消除残余应力，塑性、韧性较非合金钢好；
■在同一温度回火时，合金钢的强度、硬度要比非合金钢高。;4.3.2低合金钢的性能及其应用
1、低合金钢高强度结构钢的成分和性能特点;2、低合金钢高强度结构钢的应用;4.3.3合金钢的性能及其应用
1、合金调质钢的性能及应用
1）用途及性能要求;合金调质钢在正火和调质状态下，其力学性能见下表;3）调质钢的应用;2、合金渗碳钢的性能及其应用;2）成分、性能和热处理特点;3）渗碳钢的应用;3、合金弹簧钢的性能及其应用;弹簧钢的加工处理方法有以下两种：;3）弹簧钢的应用
碳素弹簧钢（常用牌号65，70）有搞的强度、硬度、屈强比，但淬透性小，耐热性不好，承受动载和疲劳