1、任务一、认识碳钢,项目一、常见金属材料,教学目标,【学习目标】1、熟悉钢的分类、概念2、常用碳钢的牌号表示方法 重点：碳钢的分类与牌号的表示方法、含义 难点：碳钢的特点及碳钢的牌号解释,探究案,时间10分钟，要求：1、请大家积极投入到探究过程中去； 2、各组通过探究，对探究案的每一道题目答案达成共识，并快速记忆（简答题可以掌握要点）；,1、何为碳钢？碳钢材料有何特点？,2、硫、磷元素的含量为什么在低碳钢中要严格控制？,探究案,4、牌号解释Q235-AF,5、牌号解释45,6、牌号解释T8,7、牌号解释ZG200-400,3、碳钢分为哪几类？牌号如何表示？,一、何为碳素钢?碳钢材料有何特点,特点
2、：冶炼方便，价格低廉，产量大，具有优良的锻造性，焊接性和切削加工性能。,我的疑惑,碳素钢简称碳钢，是最基本的铁碳合金。它是指在冶炼时没有特意加入合金元素，且含碳量小于2.11的铁碳合金。,钢中的常存杂质元素,Mn、Si、S、P,二、硫、磷元素的含量为什么在低碳钢中要严格控制？,有害影响,硅（Si）,能消除FeO夹杂对钢的不良影响，少量能溶入F中起固溶强化作用，提高钢的强度、硬度及弹性。,过多会造成塑性下降，冲击性能变差。,有益元素,炼钢时加入的脱氧剂。,来 源,有益作用,炼钢原料和燃料。,在钢中形成FeS , FeS与Fe形成低熔点（985）共晶体 分布在晶界上，使得对钢进行热加工时容易脆化开
3、裂，这种现象称为热脆。,硫（S）,有害元素,来 源,有益作用,有害影响,炼钢时加入的脱氧剂。,能与S化合形成MnS，减轻S的有害影响；少量能溶入F 中起固溶强化作用。,过多会造成塑性下降。,有益元素,来 源,有益作用,有害影响,锰（Mn）,炼钢原料和燃料。,引起钢的塑性和韧性急剧下降，尤其在低温时脆性更大，这种现象称为冷脆。,少量能溶入F中，使强度、硬度显著提高。,有害元素,来 源,有益作用,有害影响,磷（P）,三、碳钢分为哪几类？牌号如何表示？,1）按C含量分低C钢 w(C) 0.25%中C钢 0.25% w(C) 0.6%高C钢 w(C) 0.6%2）按质量分（S、P含量）普通碳素钢 含S
4、量 0.05%，含P量 0.045%优质碳素钢 含S量 0.035%，含P量 0.035%高级优质碳素钢 含S量 0.025%，含P量 0.025%3）按用途分 碳素结构钢 用于制造各种机械零件盒工程构件碳素工具钢 用于制造各种刀具、模具和量具等4）按冶炼时脱氧程度的不同分类沸腾钢 脱氧程度完全不同的钢镇静钢 脱氧程度完全的钢半镇静钢 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢,1.碳钢的分类,2.牌号表示方法,（1）普通碳素结构钢,QAF,屈服强度字母,屈服强度值（MPa）,质量等级：A、B、C、D,脱氧方法,沸腾钢F,半镇静钢b,镇静钢Z,特殊镇静钢TZ,通常Z和TZ可省略。,例：,Q235AF
5、表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。,Q285B 表示屈服强度为285MPa的B级的碳素结构钢，是镇静钢，省略Z。,Q195、Q215、Q235、 Q255、275,一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺钉、螺母等。,可用于受力较大的机械零件，如链轮、拉杆等。,应 用,多边型角钢,螺钉、铆钉,钢筋、螺纹钢,用途：钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。,（2）优质碳素结构钢：,牌号 用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数。如 45 钢，含C量为 45 / 10000 = 0.45 % 。,08F,表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢，属沸腾钢。,65Mn,表示Wc为0.65%、含锰量较高（W
6、Mn=0.91.2%)的优质碳素结构钢。,08F、 20、 45、 65,冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等。,冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件。,调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件。,弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等,应 用,用途,较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。,汽车曲轴,08-25钢含碳量低，强度、硬度较低，塑性、韧性及焊接性良好，主要用于制造冲压件，焊接结构件及强度要求不高的机械零件,弹簧垫圈,小轴,3055属于调质钢，经过调质处理后具有良好的综合力学性能，主要用于制造受力较大的机械零件。,万向连轴器,曲轴,60钢以上的属于弹簧钢，经过热处理后可
7、以获得较高的弹性极限，主要用于制造弹性零件。,汽车板簧,螺旋弹簧,（3）碳素工具钢,牌号 ：用“碳”的汉语拼音字首“T加数字（表示钢的平均Wc的千分数）表示，如 T12A 钢，含C量为 12 / 1000 = 1.2 % ，A表示高级优质，w(S) 0.020 % ，w(P) 0.030 %,用途：,冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。,（4）铸造碳钢,牌号：ZG270-500表示屈服点不小于270MPa、抗拉强度不小于500MPa。 应用：制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件。如：轧钢机机架、水压机横梁等。,训练案,练习题 1、碳素钢中除铁和碳两种元素外，还含有硅、锰、硫、磷等，其中 、 是有益元素， 、 是有害元素；硫具有 ；磷具有 。 2、钢是以铁为主要元素，含碳量在 以下，铸铁是含碳量大于 的铁碳合金。 3、常用的机械工程材料有 、 、 。 4、45钢按含碳量分属于 钢，按质量分属于 ，按用途分属 。T12A 按用途分属于 钢，按含碳量分属于 钢，按质量分属于 钢。,解释牌号的含义： 1、Q215-AZ： 8. 602、20 ： 9.ZG200-4003、65Mn：4、T8 ：5、T12A ：6、45 ： 7 Q285C,小结,作业,1、完成训练案题目 2、练习册,1、熟悉钢的分类、概念2、常用碳钢的牌号表示方法,
