1.金属材料滑移(塑性变形)的微观机理是什么?通常强化的思路和方法是什么?2.钢中的C、Mn、Si、Nb、Ti、Ni、Cr通过哪些手段提高金属强度。1.钢的分类按化学成分分类按是否加入合金元素第六章钢的分类和编号碳素钢合金钢碳素钢是指钢中除含有一定量为了脱氧而加入硅(一般≤0.40%)和锰(一般≤0.80%)等合金元素外,不含其他合金元素的钢。碳含量的高低低碳钢([C]≤0.25%)中碳钢(0.25%≤[C]≤0.60%)高碳钢([C]0.60%)合金钢是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元素外,还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、钨、铝、钴、铌、锆和稀土元素等,有的还含有某些非金属元素如硼、氮等的钢。1.钢的分类钢中所含有的主要合金元素低合金钢:总含量为5%中合金钢:总含量为5%~10%高合金钢:总含量10%锰钢硅钢硼钢铬镍钨钢铬锰硅钢等。钢中合金元素含量质量水平不同普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)优质钢(P≤0.035%,S≤0.035%)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)1.钢的分类成形方法不同锻钢铸钢热轧钢冷拉钢金相组织不同退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光体+渗碳体)正火状态的:a.珠光体钢b.贝氏体钢c.马氏体钢d.奥氏体钢e.莱氏体钢无相变或部分发生相变钢1.钢的分类按用途分类结构钢工具钢特殊性能钢专业用钢结构钢是目前生产最多、使用最广的钢种,它包括碳素结构钢和合金结构钢,主要用于制造机器和结构的零件及建筑工程用的金属结构等。1.钢的分类碳素结构钢是含碳量约0.05%~0.70%,个别可高达0.90%。一般碳素钢[S]≤0.055%,[P]≤0.045%优质碳素钢[S]和[P]均≤0.040%。碳素结构钢用途很多,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。1.钢的分类合金结构钢是在优质碳素结构钢的基础上,适当地加入一种或数种合金元素,用来提高钢的强度、韧性和淬透性。合金元素有三个方面:①增大钢的淬透性,Mn、Mo、Cr、B的作用最强。②提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著。③提高钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度等。1.钢的分类工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。包括碳素工具钢和合金工具钢及高速工具钢。碳素工具钢的硬度主要以含碳量的高低来调整(0.65%≤[C]≤1.30%)。合金工具钢不仅含有很高碳,有的高达2.30%,加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性。高速工具钢除含有较高的碳(1%左右)外,还含有很高的钨、钼、铬、钒等合金元素,具有高的硬度、耐磨性、红硬性。1.钢的分类特殊性能钢指的是具有特殊化学性能或力学性能的钢,如轴承钢、弹簧钢、不锈钢、耐热钢等。轴承钢是指用于制造各种环境中工作的各类轴承圈和滚动体的钢,这类钢含碳1%左右,含铬最高不超过1.65%,要求具有高而均匀的硬度和耐磨性,内部组织和化学成分均匀,夹杂物和炭化物的数量及分布要求高。弹簧钢主要含有硅、锰、铬合金元素,具有高的弹性极限、高的疲劳强度以及高的冲击韧性和塑性,专门用于制造螺旋簧及其他形状弹簧,对钢的表面性能及脱碳性能的要求比一般钢较为严格。1.钢的分类不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液,或其他腐蚀介质中具有一定化学稳定性的钢的总称。耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的称为不锈钢,耐酸、碱和盐等强介质腐蚀的钢称为耐腐蚀钢。不锈钢具有不锈性,但不一定耐腐蚀,而耐腐蚀钢则一般都具有较好的不锈性。1.钢的分类根据金相组织不同铁素体不锈钢:Cr12%~30%,Crl7钢,奥氏体不锈钢:18%Cr-8%Ni,1Cr18Ni9双相不锈钢:奥氏体和铁素体组织各约占一半马氏体不锈钢:含碳较高,3Cr13耐热钢:在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性,但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。1.钢的分类桥梁用钢船舶用钢锅炉用钢压力容器用钢农机用钢等1.钢的分类专业用钢钢材种类很多型钢钢板钢管钢丝2.钢的编号中国的钢号表示方法,根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB221-79)中规定,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表示。2.钢的编号牌号:Q235-A·FF(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、TZ(特殊镇静钢)脱氧方法质量等级:A、B、C、D屈服点值不小于235MPa屈服点Q(1)普通碳素结构钢应用:螺杆、螺母、垫圈、铆钉等2.钢的编号牌号:Q235分A、B、C、D四级(GB/T700-2006),Q235AC≤0.22%Mn≤1.4%Si≤0.35%S≤0.050P≤0.045Q235BC≤0.20%Mn≤1.4%Si≤0.35%S≤0.045P≤0.045Q235CC≤0.17%Mn≤1.4%Si≤0.35%S≤0.040P≤0.040Q235DC≤0.17%Mn≤1.4%Si≤0.35%S≤0.035P≤0.035Q195、Q215、Q235、Q255、Q275一般桥梁、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。2.钢的编号GB/T700-2006碳素结构钢多边型角钢螺钉、铆钉钢筋、螺纹钢建筑构件钢桥梁2.钢的编号(2)优质碳素结构钢牌号:①45:含碳量为0.45%的优质碳素结构钢Wc=0.42~0.50%,万分数Mn:0.50~0.80%②60Mn:含碳量为0.57-0.65的锰钢含锰量较高(WMn=0.7%~1.2%)的钢,在两位数字后面写“Mn”,如60Mn钢。③30A:Wc=0.27~0.34%的高级优质钢08钢、10钢、20钢、20Mn钢、40Mn钢2.钢的编号表3-4GB/T699-1999优质碳素钢钢号化学成分,%s,MPa≥CMnSiSP08F10203540455060650.05-0.110.07-0.130.17-0.230.32-0.390.37-0.440.42-0.500.47-0.550.57-0.650.62-0.700.25-0.500.35-0.650.35-0.650.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.030.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0351752052453153353553754004202.钢的编号用途:较重要的零件,如齿轮、轴、连杆、弹簧等。热处理:渗碳、淬火、回火等。汽车曲轴2.钢的编号45、45Mn、40Cr钢性能区别:45钢-优质碳素结构钢,可以热处理,调质、淬火,也可以直接加工。比较常用。45Mn-较高含锰量的优质碳素钢,俗称锰钢,调质处理机械性能较好,一般直接做机械零件。40Cr-优质合金结构钢,常用来做调质处理的的高性能机械零件,属调质钢。2.钢的编号(3)、碳素工具钢性能:工具钢Wc=0.7%以上,一般均需热处理后使用。主要制作低速切削刃具(木工工具、手工锯条、锉刀、钻头),以及模具、量具等。T7、T8、T10、T12、T13牌号:①T8A:含碳量为0.8%的高级优质碳素工具钢高级优质Wc=0.75~0.84%,千分数“碳”的汉语拼音字首“T’2.钢的编号GB/T1298-2008碳素工具钢2.钢的编号用途:冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。热处理:淬火+低温回火组织:回火M+粒状Fe3C+A'螺纹量规2.钢的编号(4)、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。当平均含量小于1.50%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量;平均合金含量为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……时,在合金元素后相应写成2、3、4、5……。例如18Cr2Ni4A。2.钢的编号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30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi。2.钢的编号(5)、轴承钢①钢号冠以字母“G”,表示滚动轴承钢类。②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法,基本上和合金结构钢相同。轴承钢牌号(根据GB3203-82)G20CrMoG20CrNiMoG20CrNi2MoG20Cr2Ni4常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号(GB/T221—2000)名称符号位置名称符号位置碳素结构钢Q头桥梁用钢q尾低合金高强度钢Q头锅炉用钢g尾易切削钢Y头焊接气瓶用钢HP尾碳素工具钢T头车辆车轴用钢LZ头(滚珠)轴承钢G头机车车轴用钢JZ头焊接用钢H头沸腾钢F尾铆螺钢ML头半镇静钢b尾船用钢国际符号镇静钢Z尾汽车大梁用钢L尾特殊镇静钢TZ尾压力容器用钢R尾质量等级A.B.C.D.E尾2.钢的编号Q345C质量等级345MPa屈服强度2.钢的编号GCr9SiMn含Mn量WMn≤1.5%含Si量WSi≤1.5%含Cr量WCr≈0.9%滚动轴承钢2.钢的编号1Cr18Ni9Ti含Ti量WTi≤0.5-0.8%含Ni量WNi≈8-11%含Cr量WCr≈17-19%含C量WC≈0.08-0.12%2.钢的编号Y40Mn含锰量WMn≤1.5%含碳量WC0.4%易切削钢2.钢的编号60Si2Mn含Mn量WMn0.60~0.90%含Si量WSi1.50~2.00%含C量WC0.58~0.62%