轴的常用材料是碳钢和合金钢

第九章 碳钢及合金钢

(工业用钢)

第一节 工业用钢的分类及牌号表示方法

钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中占有重要地位。 碳钢：含碳量在0.0218%～2.11%之间的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。

合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢。

钢中除铁、碳及合金元素外，还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素。

钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下几种：

一、钢材的品种

为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类，共十六大品种：

1．型材

钢轨、型钢（圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等）、线材（直径 5-10毫米的圆钢和盘条）等。

2．板材

薄钢板：厚度等于和小于 4毫米的钢板；

厚钢板：厚度大于 4毫米的钢板；又可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）； 钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板； 电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。 3．管材

无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等

碳钢，合金钢，铸铁的组织观察

观察结果： 序含碳量 样品名称 号 （﹪） 01 亚共析钢 02 亚共析钢 03 共析钢 0.2 0.45 0.8 1.3 0.45 0.45 0.45 0.45 1.3 0.2 0.45 0.45 W18CrV 热处理 工艺 退火 退火 退火 退火 正火 淬火 淬火 调质 淬火 淬火 淬火 低温回火 淬火 低温回火 加热 温度 （℃） 910 850 780 940 850 840 1000 840 650 780 910 840 200 840 450 铸态 铸态 铸态 冷却 放大 方式 倍数 炉冷 炉冷 炉冷 炉冷 空冷 水冷 水冷 水冷 空冷 水冷 盐水冷 水冷 空冷 水冷 空冷 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 显微组织 珠光体+铁素体 珠光体+铁素体 珠光体 珠光体+二次渗碳体 铁素体+珠光体（片状） 细针马氏体、残余奥氏体 片状罗氏体，板状马氏体 托氏体+铁素体+马氏体 珠光体+二次渗碳体 板状马氏体 铁素体+马氏体 回火托氏体 04 过共析钢 05 亚共析钢 06 亚共析钢 07 亚共析钢 08 亚共析钢 09 过共析钢 1

常用合金钢牌号对照表

常用合金钢牌号对照表

牌号 优

中国 GB08F 8 10F 10

俄罗斯 ГОСТ08КП 8 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 15Г 20Г 30Г 40Г 45Г 50Г 20Г2 30Г2 35Г2 40Г2 45Г2 50Г2 35CГ 35CГ

美国 ASTM1006 1008 1010 10,101,012 1015 1020 1025 1030 1035 1040 1045 1050 1055 1060 10,161,115 10,211,022 10,301,033 10,361,040 10,431,045 10,501,052 13,201,321 1330 1335 1340 1345

英国 BS040A04 045M10 040A10 045M10 095M15 050A20 060A30 060A35 080A40 080M46 060A52 070M55 080A62 080A17 080A20 080A32 080A40 080A47 030A52 080M50 150M19 150M28 150M36

日本 JISS09CK S9CK

法国 NF

德国 DINC10 C1

合金钢管道焊接

焊接材料的管理 4.1采购和验收

4.1.1焊条、焊丝必须有出厂的质量证明书，质量证明书应包括熔敷金属化学成分、机械性能。各项指标应符合的有关规定，缺项部分应复验，复验合格后方可使用。 4.12焊条药皮不得脱落或有明显的裂纹，氩弧焊所采用的氩气应符合现行国家标准《纯氩》GB4842的规定，且纯度不应低于99.95%，含水量应小于50mg/L。 4.2保管和烘干

4.2.1焊材要妥善保管在焊材库内，焊材库内要配置温湿度计和除湿机。焊材库内的温度要保持在5℃以上，相对湿度不大于60%。焊条要放在格架上，离开地面和墙壁不小于300mm。每堆体积不能过大，宽度不大于两排，高度不超过1.2m。库内温度、湿度应按时控制调整，并填写室内《气象记录》。 4.2.2焊材使用前，需经严格烘干才能发给焊工。

4.2.3烘干员负责焊材的烘干工作。焊材的烘干数量要有计划，根据工程进展情况，准备适量的烘干焊材。焊材烘干时，要做好《焊材烘干记录》。

4.2.4焊材烘干时，要使用远红外线式的焊材烘干箱和保温箱。烘干箱、保温箱由焊材烘干员负责保管。温度计要定期检验校核。

在烘干焊材时，焊材放进或取出时，烘干箱内的温度不得超过200°C。

4.2.5焊材烘干之后，存

轴常用材料及主要力学性能

转轴：支承传动机件又传递转矩，既同时承受弯矩和扭矩的作用。 心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，既承受弯矩作用。

(转动心轴：工作时转动；固定心轴：工作时轴不转动)；

传动轴：主要传递转矩，既主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。 花键轴、空心轴：为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢；

轴常用材料是优质碳素结构钢，如35、45和50，其中45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235、Q275等普通碳素结构钢；受力较大，轴尺寸受限制，可用合金结构钢。受载荷大的轴一般用调质钢。

调质钢调质处理后得到的是索氏体组织，它比正火或退火所得到的铁素体混合组织，具有更好的综合力学性能，有更高的强度，较高的冲击韧度，较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度。

调质钢：35、45、40Cr、45Mn2、40MnB、35CrMo、30CrMnSi、40CrNiMo；

大截面非常重要的轴可选用铬镍钢；高温或腐蚀条件下工作的轴可选用耐热钢或不锈钢； 在一般工作温度下，合金结构钢的弹性模量与碳素结构钢相近，为了提高轴的刚度而选用合金结构钢是不合适的。 轴的强度计算

轴的强度计算一般可分为三种： 1：按扭转强度或刚度计算； 2：按弯扭合成

轴常用材料及主要力学性能

转轴：支承传动机件又传递转矩，既同时承受弯矩和扭矩的作用。 心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，既承受弯矩作用。

(转动心轴：工作时转动；固定心轴：工作时轴不转动)；

传动轴：主要传递转矩，既主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。 花键轴、空心轴：为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢；

轴常用材料是优质碳素结构钢，如35、45和50，其中45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235、Q275等普通碳素结构钢；受力较大，轴尺寸受限制，可用合金结构钢。受载荷大的轴一般用调质钢。

调质钢调质处理后得到的是索氏体组织，它比正火或退火所得到的铁素体混合组织，具有更好的综合力学性能，有更高的强度，较高的冲击韧度，较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度。

调质钢：35、45、40Cr、45Mn2、40MnB、35CrMo、30CrMnSi、40CrNiMo；

大截面非常重要的轴可选用铬镍钢；高温或腐蚀条件下工作的轴可选用耐热钢或不锈钢； 在一般工作温度下，合金结构钢的弹性模量与碳素结构钢相近，为了提高轴的刚度而选用合金结构钢是不合适的。 轴的强度计算

轴的强度计算一般可分为三种： 1：按扭转强度或刚度计算； 2：按弯扭合成

使用多元素分析仪对普通碳钢及中低合金钢进行元素分析

中低合金钢中Cr、、Ni、 Mo的测定

一． 铬的测定

1. 试剂

⑴硝酸:浓 ⑵高氯酸:70% ⑶磷酸（5+95）

⑷铬指示剂:（二苯基碳酰二肼）0.5%:在100毫升温热的乙醇中加4克邻苯二甲酸酐溶液，冷却后加0.5克二苯基碳二酰肼溶解后，摇匀。

2. 分析方法

称取试样10-30mg于150ml三角烧瓶中，加高氯酸3ml，滴加浓硝酸10滴，加热溶解至冒浓烟到瓶口维持30秒，稍冷，加磷酸（5+95）100ml，再加二苯基碳二肼（0.5%）5ml，发色.水作参比.530nm

二． 镍的测定

1． 试剂

⑴硝酸（1+3） ⑵柠檬酸铵:50%

⑶ 碘溶液0.05N:称取碘6.35g，碘化钾12.5g，加少量水溶解，稀至1000ml，摇匀.

⑷丁二酮 亏0.1%:称0.5g丁二酮 亏于（1+1）氨水500ml中溶解，摇匀.

2． 分析方法

称取试样50mg于250ml高型烧杯中，加10ml（1+3）硝酸，加热溶解后，加10ml（50%）柠檬酸铵，加5ml（0.05N）碘溶液，加10ml（0.1%）丁二酮 亏，加20ml水，以水作参比，2cm比色杯，于530nm处测其含量.

三． 钼的测定

1．

低合金钢中C、S含量的测定

比对试验结果报告

沈阳产品质量监督检验院 编制 辽宁省质量技术监督局产品质量监督处 审核

二Ο一三年十一月

低合金钢中C、S含量的测定比对试验结果报告

组织机构：辽宁省质量技术监督局产品质量监督处 实施机构：沈阳产品质量监督检验院 负责人：杨春晖 张凤清 技术专家：黄士军 葛颖新 统计专家：王冬妍 李兴权 联络人：陈曦 房乐

联系地址：沈阳市铁西区滑翔路26号 邮政编码：110022

联系电话/传真：024-25893230 E-mail：syzjyptp@126.com

低合金钢中C、S含量的测定比对试验结果报告

目 录

一、前 言 ..................................................................................

微合金钢生产中增氮探索

马呈兴，陈培敦，亓海燕，杨波 （山东泰山钢铁有限公司，山东 莱芜 271100）

摘 要：对20MnSiV生产过程中的铁水样、出钢样、合金加入量、吹氮情况及成品样中氮含量进行分析，找出了氮在冶炼和连铸过程中的变化规律。对钢包内吹气增氮和合金化增氮进行比较，认为钢包吹氮是一种比较经济、可取的方式。 关键词：氮含量；微合金钢；钢包吹氮；合金化增氮

中图分类号：TF762.3

+

文献标识码：B

Discussion on Nitriding in Producing Microalloy Steel

MA Cheng-xing, CHEN Pei-dun, QI Hai-yan, YANG Bo

(Shandong Taishan Iron and Steel Co. Ltd., Laiwu 271100, China)

Abstract：By analyzing nitrogen content of 20MnSi in iron melt sample, tapping sample, final product sample and alloy addition, blowing nitrogen

第六章 合金钢与粉末冶金

第一节 概述

1、碳钢的优缺点

碳钢的价格低廉，便于获得，容易加工；碳钢通过含碳量的增减和不同的热处理，它的性能可以得到改善，能满足很多生产上的要求。但是由于碳钢还存在着以下几个主要缺点，使它的应用受到一定限制。

（1）碳钢的淬透性低

碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型的机械零件，（要求内外性能均匀），就不能采用碳钢制作，如发电机转子，汽轮机叶片，汽车、拖拉机的连杆螺栓等。

（2）回火抗力差

碳钢淬火后，只有经低温回火才能保持高硬度，若其回火温度超过200℃，其硬度就显著下降。即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此 对于要求耐磨，切削速度较高，刃部受热超过200℃的刀具就不能采用碳钢制作。

（3）碳钢不能满足一些特殊性能的要求

如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性（低温下高韧性）

为了弥补碳钢的不足，满足上述条件的要求，目前工业上广泛发展和使用了合金钢材料。

2、合金钢的概念

所谓的合金钢，就是为了改善钢的性能，特意地加入一些合金元素的钢。 目前常用的合金元素：Cr、Mn、Ni、Co、Cu、Si、Al、B、W、M。V、Ti、Nb、Zn及稀土Re。

钢中所含合金元素不同，其