碳钢•钢铁材料是钢和铸铁的统称。•钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2.11%以下,并含有其他元素的材料。•铸铁是碳含量大于2.11%的铁碳合金。含碳量2.11%通常是钢和铸铁的分界线。•根据化学成分,钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。一、碳钢的分类高级优质二、碳素结构钢牌号表示方法:由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。质量等级有:A、B、C、D脱氧方法有:F(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、TZ(特殊镇静钢)。通常Z和TZ可省略。例如:Q235-AF1.普通碳素结构钢碳素结构钢牌号、性能特点及用途见下表2.优质碳素结构钢2.优质碳素结构钢牌号表示法:用两位数字表示钢平均含碳量的万分数,如40钢。含锰量较高(WMn=0.7%~1.2%)的钢,在两位数字后面写“Mn”,如60Mn钢。脱氧方法表示法同碳素结构钢。高级优质钢,在牌号后面加“A”;特级优质钢,在牌号后面加“E”。2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢牌号、性能特点及用途见表(每种牌号的具体数值可查资料,这里仅按性能、用途类似的归纳作介绍)3、碳素工具钢牌号表示法: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,例如,T8A。这类钢Wc=0.65%~1.35%,一般均需热处理后使用,主要制作低速切削刃具,以及对热处理变形要求低的一般模具、低精度量具等。碳素工具钢牌号、性能特点及用途见表二、碳钢的性能•材料是机器的物质基础。金属材料的性能是选择材料的主要依据。金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能。工艺性能是指金属材料从冶炼到成品的生产过程中,在各种加工条件下表现出来的性能;使用性能是指金属零件在使用条件下金属材料表现出来的性能。金属材料的使用性能决定了它的使用范围。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。1.物理性能•(1)密度金属的密度即是单位体积金属的质量,其单位为kg/m3。根据密度的大小,金属材料可分为轻金属和重金属。密度小于4.5g/cm3的金属叫做轻金属,如铝,钛等。•(2)熔点金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点。熔点一般用摄氏温度(℃)表示。各种金属都有其固定熔点。如铅的熔点为323℃,钢的熔点为1538℃。熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合金等都很重要。熔点低于1000℃的金属称为低熔点金属,熔点在1000~2000℃的金属称为中熔点金属,熔点高于2000℃的金属称为高熔点金属。•(3)导热性金属材料传导热量的能力称为导热性。一般用热导率(导热系数)λ表示金属材料导热性能的优劣。热导率大的金属材料的导热性好。在一般情况下,金属材料的导热性比非金属材料好。金属的导热性以银为最好,铜、铝次之。导热性好的金属散热也好,可用来制造散热器零件,如冰箱、空调的散热片。•(4)热膨胀性金属材料在受热时体积会增大,冷却时则收缩,这种现象称为热膨胀性。各种金属的热膨胀性能不同。在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响。例如,一些精密测量工具就要选用膨胀系数较小的金属材料来制造;铺设铁轨、架设桥梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考虑到热膨胀的因素。•(5)导电性•金属材料传导电流的性能称为导电性。但各种金属材料的导电性各不相同,其中以银为最好,铜、铝次之,工业上用铜、铝做导电的材料。导电性差的高电阻金属材料,如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰铜等用于制造仪表零件或电热元件,如电炉丝。•(6)磁性金属导磁的性能称为磁性。具有导磁能力的金属材料都能被磁铁吸引。铁、钴等为铁磁性材料,锰、铬、铜、锌为无磁性或顺磁性材料。但对某些金属来说,磁性也不是固定不变的,如铁在768℃以上就表现为没有磁性或顺磁性。铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁心和测量仪表零件等;无(顺)磁性材料可用做要求避免磁场干扰的零件。2.化学性能•金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。1耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用的能力,称为耐腐蚀性。常见的钢铁生锈,就是腐蚀现象。•2抗氧化性金属材料抵抗氧化作用的能力,称为抗氧化性。金属材料在加热时,氧化作用加速,如钢...