碳钢的牌号和用途（教案稿）
大英县中等职业技术学校课题名称：碳钢的牌号和用途
教材版本：汪涛、刘子利、周燕飞主编。
金属工艺学。
北京邮电大学出版社，2007年2月第一版
教学目标与要求：
知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能及用途；
能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；
素质目标：养成辨证的思维习惯（牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。
教学要求：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途，并具有一定的分析和运用能力。
教学重点、难点与解决措施：
重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。
难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。
解决措施：教师精讲，穿插练习与讨论；利用PPT课件辅助教学。
分析学生及教材：
学生具有学习本章节内容的知识基础、能力基础；
碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，要引导学生联系实际，把握好碳钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，做到根据牌号知道大致应用，根据使用要求正确选用碳钢。
教学方法与教学手段：
1、利用PPT课件辅助教学；
2、以点带面，触类旁通的类比法;
3、讲练法、归纳法、讨论法结合。
教学安排：1学时（45分钟）
教学步骤及时间分配:
教学过程：
一、引入课题
生活中的碳钢材料：
1、板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材一Q235
2、常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8,.T13
4、重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢
以上这些都是用“碳钢”来做的。
你知道碳钢的牌号和用途吗？今天我们就来学习“碳钢的牌号和用途”。
（板书课题）
二、新课讲解
简介本节将讲的四类碳钢（PPT展示）。
1、普通碳素结构钢（普碳钢）：工程中应用最多。
即：Q235AF表示屈服点为235MPa质量为A级的碳素结构钢，是沸腾钢。
练习：说明
Q285B Q255Ab Q235C的含义（学生回答，老师纠正）。
（2）成分、性能特点及用途
成分：含碳量较低，Wcv0.30%
热处理：正火，使用时不进行热处理。
性能：较高的强度，良好的塑性与韧性；并具有良好的焊接性。
典型牌号：Q235
用途：Q195 Q215 Q235 一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺钉、螺母等。
Q255
Q275可用于受力较大的机械零件，如链轮、拉杆等。
引入中例子：板凳的联接螺栓、螺帽，建筑钢材一Q235
2、优质碳素结构钢
（1）牌号：用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（强调“万分数”）。
例：45----表示平均碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢；
65Mn----表示Wc为0.65%、含锰量较高（Wr=0.9~1.2%）的优质碳素结构钢（强调含锰较高时需附加“ M6）;
08F----表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢，属沸腾钢。
练习：说明15、20、40、50、85、25Mn 45Mn的含义。
（2）成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.05-0.85%，多数为低中碳成分，少数高碳。
热处理：一般使用时必须进行热处理。
性能：较高强度，较好塑性与韧性。
性能变化范围较大。
典型牌号：45
用途：08F：冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等（塑韧性好）；
20：冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件（表面渗碳）；
45：调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件（淬火+高温回火）；
65：弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等（淬火+中温回火）。
引入中例子：常用齿轮（打谷机）、主轴（电机上带动刀具高速旋转）、连杆（内燃机），弹簧、板簧、发条、起重机钢丝绳---45、65钢
3、碳素工具钢：
（1）、牌号：T （“碳”）+两位数字（表示钢中平均碳的质量分数的千分数）。
例：T8----表示平均碳质量分数为0.8%的碳素工具钢；
T12----表示平均碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢.
说明：①碳素工具钢一般为优质钢，若S、P含量更少，质量等级更高，则为高级优质钢，加“ A”。
②Q235A T12A中的A含义不同。
练习：说明T7、T7A T9、T9A T10、T10A的含义。
（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.70-1.30%，高碳钢
热处理：必须经淬火回火处理。
性能：高的硬度、强度，良好的耐磨性，一定的塑性与韧性。
用途：T7、T8:承受振动、冲击的工具，如冲头、大锤、木工工具；
T10:用于需要较高耐磨性和一定韧性的工具，如手工锯条、剪金属用剪刀；
T12、T13A:不受振动和冲击的耐磨工具，如丝锥、锉刀、剃刀、板牙、量具等。
引入中例子：剪刀、斧头、锯子、锉刀---T7、T8,.T13。
4、铸造碳钢（简称铸钢）
（1）牌号：ZG （铸钢）+两组数字（分别表示最小屈服点和最小抗拉强度）。
例：
ZG310-570表示最小屈服点为310MPa最小抗拉强度为570MP0I勺铸造碳钢。
练习：说明ZG200-400 ZG270-500 ZG310-570 的含义。
（2）、成分、性能特点及用途
成分：Wc=0.20-0.60%,低中碳。
热处理：铸造成形，经热处理后使用。
性能：较高的硬度、强度和塑性、韧性，即综合力学性能较好。
典型牌号：ZG200-40Q
用途：ZG200-400:用于受力不大，要求良好塑性和焊接性的零件，如机座、变速箱壳体；ZG270-500用于受力较大的复杂零件，如轧钢机机架、轴承座、连杆、曲轴、缸体；
ZG310-570强度和耐磨性较好，但韧性、焊接性降低。
用于重载齿轮、制动轮。
（难锻压成形，铸铁又难以满足使用要求常用铸钢）
引入中例子：重载大齿轮、飞轮，重载下的曲轴---铸钢。
三、课堂小结
碳钢的牌号和用途
（1）普碳钢：牌号、性能及用途
（2）优碳钢：牌号、性能及用途
（3）碳素工具钢：牌号、性能及用途
（4）铸钢：牌号、性能及用途
四、课堂讨论：
1、简述产生下列情况的原因：
（1）、钢铆钉一般用低碳钢制造，而起重机的钢丝绳用60、65钢制造。
（2）、钳工锯削T10、T12等钢料比锯削10、20钢费力，锯条易磨钝。
2、以下错用钢材会出现哪些问题？
（1）、把25钢当作T12钢制成锉刀；
（2）、把Q235BI冈当作45钢制成齿轮；
（3）、把15钢当作60钢制成弹簧。
五、布置作业
说明下列钢的含义及用途：
Q235B 15、15Mn T9、T9A ZG310-570
附：
碳钢的牌号和用途
一、普碳钢
1、牌号：Q235AF
2、性能特点及用途：
二、优碳钢
1、牌号：45、65Mn
2、性能特点及用途：
三、碳素工具钢1、牌号：T8、T12A
2、性能特点及用途：
四、铸钢
1、牌号：ZG310-570
2、性能特点及用途
板书内容: 课后反思:。