金屬材料培訓(xùn)課件

1、金屬材料培訓(xùn)課件1 課課 程程 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介1. 機(jī)械制造的作用機(jī)械制造的作用 機(jī)械制造廣泛應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)中的各行各業(yè)，如交通、機(jī)械制造廣泛應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)中的各行各業(yè)，如交通、冶金、石油、石化、電力、建筑、輕紡、航空、航天、電冶金、石油、石化、電力、建筑、輕紡、航空、航天、電子、醫(yī)療、軍事等。這些行業(yè)都使用各種機(jī)器、儀器和工子、醫(yī)療、軍事等。這些行業(yè)都使用各種機(jī)器、儀器和工具，統(tǒng)稱為機(jī)械裝備。機(jī)械裝備是由一定形狀和尺寸的零具，統(tǒng)稱為機(jī)械裝備。機(jī)械裝備是由一定形狀和尺寸的零部件所組成，能夠生產(chǎn)這些零部件并裝配成機(jī)械裝備的工部件所組成，能夠生產(chǎn)這些零部件并裝配成機(jī)械裝備的工業(yè)稱為機(jī)械制造工業(yè)。業(yè)稱為

2、機(jī)械制造工業(yè)。 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，是機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。金屬材料培訓(xùn)課件2 3.機(jī)械制造基礎(chǔ)的基本內(nèi)容機(jī)械制造基礎(chǔ)的基本內(nèi)容 1) 1) 金屬材料的種類、性能及選用；金屬材料的種類、性能及選用； 2)2)熱處理工藝基礎(chǔ)及應(yīng)用；熱處理工藝基礎(chǔ)及應(yīng)用； 3)3)金屬材料常用的加工方法；金屬切削機(jī)床、金屬材料常用的加工方法；金屬切削機(jī)床、 刀具、夾具等基本知識(shí)；刀具、夾具等基本知識(shí)； 4)4)鉗工的基本知識(shí)及基本技能；鉗工的基本知識(shí)及基本技能； 5)5)焊工

3、的基本知識(shí)及基本技能；焊工的基本知識(shí)及基本技能； 6)6)管工的基本知識(shí)及基本技能；管工的基本知識(shí)及基本技能； 金屬材料培訓(xùn)課件3 3.3.本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)和覆蓋面廣的特點(diǎn)。和覆蓋面廣的特點(diǎn)。 學(xué)習(xí)時(shí)要重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)時(shí)要重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)習(xí)中努力增加感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，了解、熟悉企中努力增加感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，了解、熟悉企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)管理，注意理論與實(shí)踐相結(jié)合。業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)管理，注意理論與實(shí)踐相結(jié)合。 認(rèn)真做好本課程實(shí)驗(yàn)、綜合練習(xí)等，有助于認(rèn)真做好本課程實(shí)

4、驗(yàn)、綜合練習(xí)等，有助于理解和掌握理論知識(shí)，有利于職業(yè)綜合能力的培理解和掌握理論知識(shí)，有利于職業(yè)綜合能力的培養(yǎng)，逐步提高解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。養(yǎng)，逐步提高解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。金屬材料培訓(xùn)課件4第一部分第一部分 金屬材料金屬材料第一節(jié)第一節(jié) 金屬材料的主要性能金屬材料的主要性能 1.1.使用性能：機(jī)械零件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能。使用性能：機(jī)械零件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能。包括機(jī)械性能、物理、化學(xué)性能包括機(jī)械性能、物理、化學(xué)性能 2.2.工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能、切削性能等。能、切削性能等。 一一 、塑性、塑性

5、 1.1.塑性：金屬材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生永久變形而不至于引塑性：金屬材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生永久變形而不至于引起破壞的性能。起破壞的性能。 2.2.拉伸圖以低碳鋼為例分析拉深過(guò)程如圖所示拉伸圖以低碳鋼為例分析拉深過(guò)程如圖所示金屬材料培訓(xùn)課件54.4.延伸率和斷面收縮率：表示塑性大小的指標(biāo)延伸率和斷面收縮率：表示塑性大小的指標(biāo) 1 1）延伸率：）延伸率： = =（l1-l0l1-l0）/l0 /l0 100 100 式中式中: l0: l0式樣原長(zhǎng)度，式樣原長(zhǎng)度， l1l1拉深后長(zhǎng)度拉深后長(zhǎng)度 2 2）斷面收縮率：）斷面收縮率： = =（s0 - s1s0 - s1）/s0 /s0 100 100

6、式中式中 s s。 試樣原始截面面積試樣原始截面面積(mm2)(mm2) s1 s1 試樣斷口處的截面面積試樣斷口處的截面面積(mm2) (mm2) 、越大，材料塑性越好越大，材料塑性越好 ，一般，一般5%5%為塑為塑性材料，性材料，5%5%為脆性材料。為脆性材料。 金屬材料培訓(xùn)課件6二二 、強(qiáng)度、強(qiáng)度 強(qiáng)度指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形強(qiáng)度指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。常用來(lái)表示金屬材料強(qiáng)度的指標(biāo)和斷裂的能力。常用來(lái)表示金屬材料強(qiáng)度的指標(biāo) 1.1.屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 s s s = fs/so (mpa) s = fs/so (mpa) 式中式中: fs : fs 試樣發(fā)

7、生屈服象時(shí)的載荷試樣發(fā)生屈服象時(shí)的載荷(n)(n)； so so 試樣的原始截面面積試樣的原始截面面積(mm2)(mm2)。2.2.抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 bb b = fb / so (mpa) (13) b = fb / so (mpa) (13) 式中式中:fb:fb試樣在斷裂前的最大拉力試樣在斷裂前的最大拉力(n)(n) s s。試樣原始截面面積試樣原始截面面積(mm2)(mm2)。 金屬材料培訓(xùn)課件7三、三、 硬度硬度硬度：指金屬抵抗更硬的物體壓入其表面的能力硬度：指金屬抵抗更硬的物體壓入其表面的能力 1.1.布氏硬度布氏硬度 hb :hb : 用直徑用直徑d d的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球的淬

8、火鋼球或硬質(zhì)合金球, ,在一定壓力在一定壓力p p下下, ,將將鋼球垂直地壓入金屬表面鋼球垂直地壓入金屬表面, ,并保持壓力到規(guī)定的時(shí)間后并保持壓力到規(guī)定的時(shí)間后卸荷卸荷, ,測(cè)壓痕直徑測(cè)壓痕直徑d d。 hbs hbs壓頭用淬火鋼球壓頭用淬火鋼球, ,適于適于hbs450hbs 800,hb 800,脆脆, ,作強(qiáng)化相。作強(qiáng)化相。4.4.珠光體（珠光體（p p）：）：f+fe3cf+fe3c機(jī)械混合物機(jī)械混合物, ,含碳含碳0.77% 0.77% 組織組織: :兩種物質(zhì)相間組成，性能介于兩者之間，兩種物質(zhì)相間組成，性能介于兩者之間，強(qiáng)度較，強(qiáng)度較， 硬度硬度hbs 250hbs 250。 5

9、.5.萊氏體：萊氏體：t727 a+fe3cld t727 a+fe3cld 高溫萊氏體高溫萊氏體t727 p+fe3cldt700 hbs700 塑性極差。塑性極差。 金屬材料培訓(xùn)課件26 二、鐵碳合金狀態(tài)圖二、鐵碳合金狀態(tài)圖 1.1.含義：含義： 是表明平衡狀態(tài)下含是表明平衡狀態(tài)下含c c不大于不大于6.69%6.69%的鐵碳合金的鐵碳合金的成分的成分, ,溫度與組織之間關(guān)系溫度與組織之間關(guān)系, ,是研究鋼鐵的成分是研究鋼鐵的成分, ,組織和性能之間關(guān)系的基礎(chǔ)組織和性能之間關(guān)系的基礎(chǔ), ,也是制定熱加工工也是制定熱加工工藝的基礎(chǔ)。藝的基礎(chǔ)。 2.2.說(shuō)明：說(shuō)明： 含含c6.69c6.69的

10、鐵碳合金在工業(yè)上無(wú)實(shí)際意義的鐵碳合金在工業(yè)上無(wú)實(shí)際意義, ,而而含含c c6.696.69時(shí)時(shí),fe,fe與與c c形成形成fe3cfe3c，故可看成一個(gè)，故可看成一個(gè)組元，即鐵碳合金狀態(tài)圖實(shí)際為組元，即鐵碳合金狀態(tài)圖實(shí)際為fe-fe3cfe-fe3c的狀態(tài)的狀態(tài)圖如所示圖如所示. . 金屬材料培訓(xùn)課件27 3. 3.各特性點(diǎn)的含義各特性點(diǎn)的含義 1)a: 1)a: 純鐵熔點(diǎn)純鐵熔點(diǎn) 含含c= 0% c= 0% 溫度：溫度：1538 1538 2)c 2)c點(diǎn)點(diǎn): : 共晶點(diǎn)共晶點(diǎn) 含含c= 4.3%c= 4.3% 溫度：溫度：1148 1148 3)d 3)d點(diǎn)點(diǎn): fe3c: fe3c熔點(diǎn)

11、熔點(diǎn) 含含c= 6.69c= 6.69 溫度：溫度：1600 1600 4)e 4)e點(diǎn)點(diǎn): c: c在在a a中最大溶解度中最大溶解度 含含c= 2.11c= 2.11 溫度：溫度：1148 1148 5)f 5)f點(diǎn)點(diǎn): fe3c: fe3c成分點(diǎn)成分點(diǎn) 含含c= 6.69% c= 6.69% 溫度：溫度：1148 1148 6)g 6)g點(diǎn)點(diǎn): -fe: -fe與與-fe-fe轉(zhuǎn)變點(diǎn)轉(zhuǎn)變點(diǎn) 含含c= 0%c= 0% 溫度：溫度：912 912 7)k 7)k點(diǎn)點(diǎn): fe3c: fe3c成分點(diǎn)成分點(diǎn) 含含c= 6.69% c= 6.69% 溫度：溫度：727 727 8)p 8)p點(diǎn)點(diǎn):

12、c: c在在-fe-fe中最大溶解度中最大溶解度 含含c= 0.02%c= 0.02%溫度：溫度：727 727 9)s 9)s點(diǎn)點(diǎn): : 共析點(diǎn)共析點(diǎn) 含含c= 0.77% c= 0.77% 溫度：溫度：727 727 4. 4.主要線的意義主要線的意義 1) acd:1) acd:液相線液相線, ,液體冷卻到此線開(kāi)始結(jié)晶液體冷卻到此線開(kāi)始結(jié)晶. . 2) aecf: 2) aecf:固相線固相線 此線下合金為固態(tài)此線下合金為固態(tài) 3) ecf:3) ecf:生鐵固相線生鐵固相線, ,共晶線共晶線, ,液體液體ld ld 4) ae: 4) ae: 鋼的固相線鋼的固相線, ,液態(tài)到此線液態(tài)到

13、此線a a 5) gs: 5) gs: （a3a3） a a到此線開(kāi)始析出到此線開(kāi)始析出f f 6) es: 6) es: （a cma cm） a a到此線開(kāi)始析出到此線開(kāi)始析出fe3c fe3c 7) psk: 7) psk:（a1a1）共析線）共析線 a a同時(shí)析出同時(shí)析出p(f+fe3c)p(f+fe3c) 金屬材料培訓(xùn)課件285.5.鋼鐵分類鋼鐵分類 工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵: : 含含c=0.02% c=0.02% 組織組織:f :f 鋼鋼: : 含含c=0.02% c=0.02% 2.11% 2.11% 1 1）共析鋼）共析鋼 含含c=0.77% c=0.77% 組織組織:p :p 2

14、2）亞共析鋼）亞共析鋼 含含c0.77% c0.77% c0.77% 組織組織:p+fe3c11 :p+fe3c11 鐵鐵 含含c: 2.11% c: 2.11% 6.69% 6.69% 1 1）共晶生鐵）共晶生鐵 含含c=4.3c=4.3 組織組織:ld :ld 2 2）亞共晶生鐵）亞共晶生鐵 含含c4.3% c4.3% c4.3% 組織組織:ld+ fe3c:ld+ fe3c 金屬材料培訓(xùn)課件29 6.亞共析鋼結(jié)晶過(guò)程動(dòng)畫：亞共析鋼結(jié)晶過(guò)程12金屬材料培訓(xùn)課件30 7.7.鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用 1 1）了解鐵碳合金性能的變化規(guī)律。）了解鐵碳合金性能的變化規(guī)律。 2 2）

15、正確選材）正確選材: : 利用合金成分、組織與性能的變化規(guī)律選擇材料。利用合金成分、組織與性能的變化規(guī)律選擇材料。 3 3）確定熱加工藝）確定熱加工藝 共晶點(diǎn)附近鑄造性能好，鍛造溫度區(qū)間共晶點(diǎn)附近鑄造性能好，鍛造溫度區(qū)間 a a，根據(jù)狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài) 圖制定熱處理工藝。圖制定熱處理工藝。 金屬材料培訓(xùn)課件31 三、三、碳碳 鋼鋼 1.1.碳鋼碳鋼: : 含含c2.11%cc2.11%c的鐵碳合金，含少量的鐵碳合金，含少量si mn s psi mn s p等雜質(zhì)。等雜質(zhì)。 2.2.含碳量對(duì)碳鋼性能的影響含碳量對(duì)碳鋼性能的影響 含碳量含碳量0.9%c c0.9%c c 0.9%c c 硬硬, ,

16、強(qiáng)強(qiáng), , 塑塑, ,韌韌 fecfec分布晶界分布晶界, ,脆性脆性 3.3.鋼中常見(jiàn)雜質(zhì)對(duì)性能的影響鋼中常見(jiàn)雜質(zhì)對(duì)性能的影響 si: si: 溶于溶于f ,f ,強(qiáng)化強(qiáng)化f, f, 強(qiáng)強(qiáng), ,硬硬 塑塑, ,韌韌. . 含量含量0.4% 0.4% 有有 益作用不明顯。益作用不明顯。 mn: 1)mn: 1)溶于溶于f,fe3c.f,fe3c.引起固溶強(qiáng)化引起固溶強(qiáng)化. . 2) 2)與與fesfes反應(yīng)反應(yīng)mns mns 比重輕比重輕, ,進(jìn)入熔渣進(jìn)入熔渣, , 含量含量0.8%0.8% 有益作用不明顯。有益作用不明顯。 s: fes(fes+fe)s: fes(fes+fe)共晶體共晶體

17、, ,熔點(diǎn)熔點(diǎn)985,985,分布晶界分布晶界, ,引起引起 脆性脆性”熱脆熱脆” ” p: p: 溶于溶于f,f,使強(qiáng)度使強(qiáng)度, ,硬度硬度, ,但室溫塑性但室溫塑性, ,韌性韌性冷脆冷脆 金屬材料培訓(xùn)課件324.4.碳鋼的分類碳鋼的分類 1 1）按含碳量分：低碳鋼：含）按含碳量分：低碳鋼：含c0.25%c0.6% c 0.6% 2) 2) 按質(zhì)量分按質(zhì)量分( (含含s,ps,p多少分多少分) ) 普通鋼普通鋼 s=0.055%,p=0.045% s=0.055%,p=0.045% 優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼 s,p=0.04% s,p=0.04% 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 s=0.03% p=0.035%

18、s=0.03% p=0.035% 3) 3)按用途分按用途分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、鑄鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、鑄鋼。5.5.碳鋼的編號(hào)和用途碳鋼的編號(hào)和用途 1)1)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼: q235 : q235 數(shù)字表示屈服強(qiáng)度數(shù)字表示屈服強(qiáng)度 單位單位 m mpa pa 2) 2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼: :如如4545，用二位數(shù)字表示含，用二位數(shù)字表示含c c萬(wàn)分之幾萬(wàn)分之幾 3) 3)碳素工具鋼碳素工具鋼: t7: t7、t8t8、t13t13數(shù)字表示含數(shù)字表示含c c千分之幾千分之幾 4 4）鑄鋼：）鑄鋼： 如如zg200-4

19、00zg200-400其中其中zgzg表示鑄鋼、屈服強(qiáng)度等于表示鑄鋼、屈服強(qiáng)度等于200mpa200mpa，抗拉強(qiáng)度等于抗拉強(qiáng)度等于400mpa 400mpa 金屬材料培訓(xùn)課件33第五章鋼的熱處理第五章鋼的熱處理 一一 鋼的熱處理鋼的熱處理 1.1.鋼熱處理的概念鋼熱處理的概念 把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度進(jìn)行必要的把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度進(jìn)行必要的保溫保溫, ,并以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s到室溫并以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s到室溫, ,以改變鋼的內(nèi)以改變鋼的內(nèi)部組織部組織, ,從而得到所需性能的工藝方法。從而得到所需性能的工藝方法。 2.2.鋼熱處理的特點(diǎn)鋼熱處理的特點(diǎn) 只改變組織和性能只改變組織和性能, ,

20、而不改變其形狀和大小。而不改變其形狀和大小。 3.3.鋼熱處理的用途鋼熱處理的用途 應(yīng)用廣泛，機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，機(jī)械制造業(yè)中70%70%零件需熱處理。零件需熱處理。汽車汽車 拖拉機(jī)拖拉機(jī) 制造業(yè)制造業(yè)7070 80% 80% ，量具、刃具、，量具、刃具、模具、滾動(dòng)軸承等模具、滾動(dòng)軸承等100% 100% 金屬材料培訓(xùn)課件34二、冷卻方式二、冷卻方式 1.1.連續(xù)冷卻連續(xù)冷卻: :將加熱到將加熱到a a的鋼的鋼, ,在溫度連續(xù)下降的過(guò)程中發(fā)在溫度連續(xù)下降的過(guò)程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。常見(jiàn)的方式有：水冷、油冷、空冷生組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。常見(jiàn)的方式有：水冷、油冷、空冷( (正火正火) )、爐冷、爐冷(

21、 (退火退火) )等。等。 2.2.等溫冷卻等溫冷卻: : 使加熱到使加熱到a a的鋼的鋼, ,先以較快的速度冷卻到先以較快的速度冷卻到ar1ar1線下某一溫度線下某一溫度, ,成為過(guò)冷成為過(guò)冷aa，保溫，保溫, ,使使aa在等溫下發(fā)生在等溫下發(fā)生組織轉(zhuǎn)變組織轉(zhuǎn)變, ,轉(zhuǎn)變完轉(zhuǎn)變完, ,再冷卻到室溫。常見(jiàn)的方式有：再冷卻到室溫。常見(jiàn)的方式有： 等等溫退火和等溫淬火。溫退火和等溫淬火。 兩種冷卻方式的曲線如圖所示。兩種冷卻方式的曲線如圖所示。三、共析鋼過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物三、共析鋼過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 1.1.高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物: : a1 a1 650650珠

22、光體珠光體p hrc10 p hrc10 20 20 層片較厚層片較厚 650650600600細(xì)珠光體（索氏體細(xì)珠光體（索氏體s s）hrc25hrc2535 35 層片較薄層片較薄 600600550550極細(xì)珠光體（屈氏體極細(xì)珠光體（屈氏體t t）hrc30hrc3040 40 層片層片薄薄 金屬材料培訓(xùn)課件352.2.中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（550550 msms ） 550550350 350 ：組織為上貝氏體：組織為上貝氏體b b上上 ，在電鏡下觀察，滲，在電鏡下觀察，滲碳體不連續(xù)，短桿狀，分布于許多平行而密集的鐵素體碳體不連續(xù)，短桿狀，分布于許多平行而密集的鐵素體條之間。條之

23、間。 350350 230230（msms線）：組織為下貝氏體（線）：組織為下貝氏體（b b下），下），b b下比下比b b上上 有較高強(qiáng)、硬、韌、塑。片狀過(guò)飽和有較高強(qiáng)、硬、韌、塑。片狀過(guò)飽和f f和其內(nèi)部沉和其內(nèi)部沉淀的碳化物組織（因?yàn)檫^(guò)飽和淀的碳化物組織（因?yàn)檫^(guò)飽和f f有析出有析出fe3cfe3c傾向，但過(guò)傾向，但過(guò)冷度太大，導(dǎo)致碳原子沒(méi)能擴(kuò)散超出冷度太大，導(dǎo)致碳原子沒(méi)能擴(kuò)散超出f f片，只是在片內(nèi)片，只是在片內(nèi)沿一定晶面聚集，沉淀出碳化物粒子）沿一定晶面聚集，沉淀出碳化物粒子） 3.3.低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物： 230230（msms線）線） -50-50（mfmf線）：線）：

24、組織：馬氏體（組織：馬氏體（m m）+ +殘余殘余a a 馬氏體：碳在馬氏體：碳在鐵中形成的過(guò)飽和固溶體鐵中形成的過(guò)飽和固溶體“m”m”（由于溫（由于溫度低，原子活動(dòng)能力低，晶格轉(zhuǎn)變完成，但是，度低，原子活動(dòng)能力低，晶格轉(zhuǎn)變完成，但是，c c原子原子不能從面心中擴(kuò)散出來(lái)，仍留在體心中，形成過(guò)飽和不能從面心中擴(kuò)散出來(lái)，仍留在體心中，形成過(guò)飽和固溶體）固溶體） 特點(diǎn)：因?yàn)榫Ц駠?yán)重畸形，所以特點(diǎn)：因?yàn)榫Ц駠?yán)重畸形，所以m m硬硬 hrc65 hrc65 塑塑 韌韌0 0 金屬材料培訓(xùn)課件36四、共析鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變四、共析鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 實(shí)際生產(chǎn)中常以過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線作為依實(shí)際生產(chǎn)中常以過(guò)冷奧

25、氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線作為依據(jù)，定性進(jìn)似分析過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。將冷卻據(jù)，定性進(jìn)似分析過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。將冷卻速度線畫在速度線畫在c c曲線上，根據(jù)它與曲線上，根據(jù)它與c c曲線所交的位置，可大曲線所交的位置，可大致估計(jì)出所獲得的組織。如圖致估計(jì)出所獲得的組織。如圖5-225-22所示。所示。 根據(jù)連續(xù)冷卻速度線判斷所獲得的組織根據(jù)連續(xù)冷卻速度線判斷所獲得的組織 v1v1：相當(dāng)于爐冷，組織為珠光體（：相當(dāng)于爐冷，組織為珠光體（170170220hbs220hbs）。）。 v2v2：相當(dāng)于空冷，組織為索氏體（：相當(dāng)于空冷，組織為索氏體（252535hrc35hrc）。）。 v3v3：相

26、當(dāng)于油冷，組織為屈氏體和馬氏體的混合物：相當(dāng)于油冷，組織為屈氏體和馬氏體的混合物 （454555hrc55hrc）。）。 v v臨：冷卻線與臨：冷卻線與c c曲線曲線“鼻尖鼻尖”相切，為該鋼獲得馬氏體相切，為該鋼獲得馬氏體 的最小冷卻速度，稱臨界冷速。相當(dāng)于水冷，的最小冷卻速度，稱臨界冷速。相當(dāng)于水冷， 組織：馬氏體和殘余奧氏體（組織：馬氏體和殘余奧氏體（606065hrc65hrc）。）。 v5v5：相當(dāng)于水冷，組織為馬氏體和殘余奧氏：相當(dāng)于水冷，組織為馬氏體和殘余奧氏 體（體（606065hrc65hrc）。）。 金屬材料培訓(xùn)課件37五、退火與正火五、退火與正火1.1.退火：是將鋼件加熱給

27、定的溫度退火：是將鋼件加熱給定的溫度, ,保溫一定時(shí)間保溫一定時(shí)間, ,隨后在隨后在爐內(nèi)中緩慢冷卻爐內(nèi)中緩慢冷卻, ,以獲得接近平衡的組織以獲得接近平衡的組織, ,這種工藝叫退這種工藝叫退火火2.2.退火目的退火目的: : 降低硬度利于切削加工；細(xì)化晶粒降低硬度利于切削加工；細(xì)化晶粒, ,改善組改善組織，提高機(jī)械性能；消除內(nèi)應(yīng)力，為淬火準(zhǔn)備；提高塑織，提高機(jī)械性能；消除內(nèi)應(yīng)力，為淬火準(zhǔn)備；提高塑性性, ,韌性，為冷沖壓韌性，為冷沖壓, , 冷拉拔準(zhǔn)備。冷拉拔準(zhǔn)備。3.3.退火的方法、目的及應(yīng)用退火的方法、目的及應(yīng)用 1 1）完全退火）完全退火: : 將鋼加熱到將鋼加熱到ac3ac3以上以上30

28、3050,50,保溫一定時(shí)間后保溫一定時(shí)間后, ,緩慢緩慢冷卻以獲得接近平衡狀態(tài)組織冷卻以獲得接近平衡狀態(tài)組織(p+f)(p+f)的熱處理工藝。的熱處理工藝。 目的目的: : 通過(guò)完全重結(jié)晶通過(guò)完全重結(jié)晶, ,使鍛使鍛, ,鑄鑄, ,焊件降低硬度焊件降低硬度, ,便于切削加便于切削加工工, ,同時(shí)可消除內(nèi)應(yīng)力同時(shí)可消除內(nèi)應(yīng)力, ,使使a a充分轉(zhuǎn)變成正常的充分轉(zhuǎn)變成正常的f f和和p p。 應(yīng)用應(yīng)用: : 用于亞共析鋼，不能用于共析鋼用于亞共析鋼，不能用于共析鋼, ,因?yàn)樵谝驗(yàn)樵赼ccmaccm以上緩以上緩冷冷, ,會(huì)析出網(wǎng)狀滲碳體會(huì)析出網(wǎng)狀滲碳體(fe3c),(fe3c),脆性脆性 金屬材料

29、培訓(xùn)課件382 2）不完全退火）不完全退火: : （又叫球化退火）（又叫球化退火） 將共析鋼或過(guò)共析鋼加熱到將共析鋼或過(guò)共析鋼加熱到ac1ac1以上以上202030,30,適當(dāng)保適當(dāng)保溫溫, ,緩慢冷卻的熱處理工藝。緩慢冷卻的熱處理工藝。目的目的: : 使珠光體組織中的片狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榱罨蚯驙钍怪楣怏w組織中的片狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榱罨蚯驙? ,這這種組織能降低硬度種組織能降低硬度, ,改善切削加工性，并為以后淬火做改善切削加工性，并為以后淬火做準(zhǔn)備準(zhǔn)備. .減小變形和開(kāi)裂的傾向。減小變形和開(kāi)裂的傾向。 應(yīng)用應(yīng)用: : 共析鋼共析鋼, ,過(guò)共析鋼過(guò)共析鋼( (球化退火球化退火) ) 3 3）等溫退

30、火：）等溫退火： 將鋼件加熱到將鋼件加熱到ac3ac3（亞共析鋼）或（亞共析鋼）或ac1(ac1(共析鋼或過(guò)共共析鋼或過(guò)共析鋼析鋼) )以上以上, ,保溫后較快地冷卻到稍低于保溫后較快地冷卻到稍低于ar1ar1的溫度的溫度, ,再等再等溫處理溫處理,a,a轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成p p后后, ,出爐空冷。出爐空冷。 目的目的: : 節(jié)省退火時(shí)間節(jié)省退火時(shí)間, ,得到更均勻的組織得到更均勻的組織, ,性能。性能。應(yīng)用應(yīng)用: : 合金工具鋼合金工具鋼, ,高合金鋼高合金鋼 金屬材料培訓(xùn)課件394 4）去應(yīng)力退火）去應(yīng)力退火: (: (又叫低溫退火又叫低溫退火) ) 將鋼加熱到將鋼加熱到ac1ac1以下某一溫度

31、以下某一溫度( (約約500500650)650)保溫后保溫后緩冷。緩冷。 目的目的: : 消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力 應(yīng)用應(yīng)用: : 鑄鑄, ,鍛鍛, ,焊焊 ，不發(fā)生相變，不發(fā)生相變, ,重結(jié)晶。重結(jié)晶。 5 5）再結(jié)晶退火）再結(jié)晶退火: : 將鋼件加熱到再結(jié)晶溫度以上將鋼件加熱到再結(jié)晶溫度以上150150250,250,即即650650750,750,保溫保溫, ,空冷。空冷。 目的目的: : 發(fā)生再結(jié)晶發(fā)生再結(jié)晶, ,消除加工硬化消除加工硬化. . 應(yīng)用應(yīng)用: : 冷扎冷扎, ,冷拉冷拉, ,冷壓等，可能發(fā)生相變。冷壓等，可能發(fā)生相變。 6 6）擴(kuò)散退火）擴(kuò)散退火: :（均勻化退火）（均勻化

32、退火） 將鋼加熱到將鋼加熱到ac3ac3以上以上150150250,250,長(zhǎng)時(shí)間保溫（長(zhǎng)時(shí)間保溫（10102020小時(shí)）小時(shí)）, ,緩慢冷卻的熱處理工藝。緩慢冷卻的熱處理工藝。 目的目的: : 消除偏析消除偏析, , 應(yīng)用應(yīng)用: : 鑄件鑄件 （各種退火的加熱如圖）（各種退火的加熱如圖）金屬材料培訓(xùn)課件404.4.正火正火 1 1）正火的含義：）正火的含義： 鋼件加熱到鋼件加熱到ac3(ac3(亞亞) )或或accm(accm(過(guò)共過(guò)共) )以上以上303050,50,保溫保溫, ,空冷?？绽洹?2 2）正火的特點(diǎn)：）正火的特點(diǎn)： 正火作用與退火相似正火作用與退火相似, ,區(qū)別是正火冷速快區(qū)

33、別是正火冷速快, ,得到非平得到非平衡的珠光體組織衡的珠光體組織, ,細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒, ,效果好效果好, ,能得到片層間距較能得到片層間距較小的珠光體組織。小的珠光體組織。 4 4）正火目的）正火目的: : a. a.提高機(jī)械性能提高機(jī)械性能 b.b.改善切削加工性改善切削加工性 c.c.為淬火作組織準(zhǔn)備為淬火作組織準(zhǔn)備大晶粒易開(kāi)裂大晶粒易開(kāi)裂 。金屬材料培訓(xùn)課件41六、淬火與回火六、淬火與回火 （一）淬火（一）淬火 1. 1. 淬火的含義淬火的含義 將鋼件加熱到將鋼件加熱到ac3(ac3(亞亞) )或或ac1(ac1(過(guò)過(guò)) )以上以上303050,50,經(jīng)過(guò)保經(jīng)過(guò)保溫溫, ,然后在冷卻介

34、質(zhì)中迅速冷卻然后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻, ,以獲得高硬度組織的一以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝種熱處理工藝 。 2.2.目的目的: :提高硬度提高硬度, ,耐磨性耐磨性 3.3.應(yīng)用應(yīng)用: :工具工具, ,模具模具, ,量具量具, ,滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承. . 4. 4.組織組織: :馬氏體、下貝氏體馬氏體、下貝氏體 5.5.淬火溫度的選擇淬火溫度的選擇 對(duì)于共析鋼和過(guò)共析鋼，一般為對(duì)于共析鋼和過(guò)共析鋼，一般為ac1 + 30ac1 + 305050，可，可獲得均勻細(xì)小片狀馬氏體和粒狀滲碳體的混合物。獲得均勻細(xì)小片狀馬氏體和粒狀滲碳體的混合物。 對(duì)于亞共析鋼，一般為對(duì)于亞共析鋼，一般為ac3 +

35、30ac3 + 305050，可獲得板條，可獲得板條狀馬氏體。狀馬氏體。金屬材料培訓(xùn)課件42 6.6.常用淬火的冷卻介質(zhì)特點(diǎn)常用淬火的冷卻介質(zhì)特點(diǎn) 1 1）水：）水： 使用方便、經(jīng)濟(jì)、冷卻能力強(qiáng)、但在使用方便、經(jīng)濟(jì)、冷卻能力強(qiáng)、但在650650550550范圍內(nèi)范圍內(nèi)冷卻能力不夠大，而在冷卻能力不夠大，而在200200300300范圍內(nèi)冷卻能力又偏范圍內(nèi)冷卻能力又偏大。主要用于形狀簡(jiǎn)單、截面尺寸較大的碳鋼工件。大。主要用于形狀簡(jiǎn)單、截面尺寸較大的碳鋼工件。 2 2）鹽和堿的水溶液）鹽和堿的水溶液 主要增加主要增加650650550550范圍內(nèi)的冷卻能力。，范圍內(nèi)的冷卻能力。， 3 3）礦物油）

36、礦物油 冷卻能力較小、在冷卻能力較小、在200200300300范圍內(nèi)冷卻能力較低、易范圍內(nèi)冷卻能力較低、易老化、易著火等。主要用于形狀復(fù)雜的中、小合金鋼工老化、易著火等。主要用于形狀復(fù)雜的中、小合金鋼工件。件。 以上的冷卻介質(zhì)都達(dá)不到理想冷卻速度的要求，理想冷以上的冷卻介質(zhì)都達(dá)不到理想冷卻速度的要求，理想冷卻速度兩頭慢中間快，減少內(nèi)應(yīng)力。卻速度兩頭慢中間快，減少內(nèi)應(yīng)力。 金屬材料培訓(xùn)課件437.7.常用淬火方法常用淬火方法: : （冷卻曲線如圖（冷卻曲線如圖5-295-29所示）所示） 1 1）單液淬火）單液淬火( (普通淬火普通淬火):): 在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻至室溫在一種淬火介質(zhì)中連

37、續(xù)冷卻至室溫. .如碳鋼水冷如碳鋼水冷 特點(diǎn)特點(diǎn): : 易變形易變形, ,開(kāi)裂，易硬度不足開(kāi)裂，易硬度不足, ,易作易作, ,易自動(dòng)化。易自動(dòng)化。 2) 2) 雙液淬火雙液淬火: : 先在冷卻能力較強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻到先在冷卻能力較強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻到300300左右左右, ,再放入再放入冷卻到冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻冷卻到冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻, ,獲得馬氏體。獲得馬氏體。 特點(diǎn)：對(duì)于形狀的碳鋼件特點(diǎn)：對(duì)于形狀的碳鋼件, ,先水冷先水冷, ,后空冷。后空冷。 3)3)分級(jí)淬火分級(jí)淬火: : 工件加熱后迅速投入溫度稍高于工件加熱后迅速投入溫度稍高于msms點(diǎn)的冷卻介質(zhì)點(diǎn)的冷卻介質(zhì)中中,(,(如鹽浴或

38、堿浴槽中如鹽浴或堿浴槽中) )停停2 25 5分分( (待表面與心部的溫差待表面與心部的溫差減少后再取出減少后再取出) )取出空冷。取出空冷。 特點(diǎn)特點(diǎn): : 工藝?yán)硐牍に嚴(yán)硐? ,操作容易，只適合小件，防變形操作容易，只適合小件，防變形, ,開(kāi)裂開(kāi)裂 4) 4) 等溫淬火等溫淬火: : 將加熱后的鋼件放入稍高于將加熱后的鋼件放入稍高于msms溫度的鹽浴中保溫使其溫度的鹽浴中保溫使其發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變, ,隨后空冷。隨后空冷。 應(yīng)用應(yīng)用: : 形狀復(fù)雜的小件形狀復(fù)雜的小件, ,硬度較高硬度較高, ,韌性好韌性好, ,防變形開(kāi)裂防變形開(kāi)裂 金屬材料培訓(xùn)課件4413動(dòng)畫：淬火冷卻方法

39、淬火冷卻方法金屬材料培訓(xùn)課件458.8.鋼的淬透性與淬硬性鋼的淬透性與淬硬性 1 1）淬透性）淬透性: : 鋼在淬火時(shí)具有獲得淬硬層深度的能鋼在淬火時(shí)具有獲得淬硬層深度的能力。力。 2 2）淬硬性）淬硬性: : 在淬火后獲得的馬氏體達(dá)到的硬度在淬火后獲得的馬氏體達(dá)到的硬度, ,它它的大小取決于淬火時(shí)溶解在奧氏體中的碳的大小取決于淬火時(shí)溶解在奧氏體中的碳含量含量. . 3 3）淬硬層深度：）淬硬層深度： 指工件表面到半馬氏體區(qū)的距離。指工件表面到半馬氏體區(qū)的距離。金屬材料培訓(xùn)課件46（二）回火（二）回火 1.1.回火回火 將淬火后的鋼加熱到將淬火后的鋼加熱到ac1ac1以下某一溫度以下某一溫度,

40、 ,保溫一定時(shí)間保溫一定時(shí)間, ,后冷卻到室溫的熱處理工藝。后冷卻到室溫的熱處理工藝。 2.2.目的目的: : 消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力, ,降低脆性降低脆性, ,防止變形防止變形, ,開(kāi)裂開(kāi)裂, ,調(diào)整機(jī)械性能。調(diào)整機(jī)械性能。 3.3.回火的方法回火的方法 1 1）低溫回火）低溫回火: :加熱溫度加熱溫度 150150250 250 組織組織: : 回火馬氏體回火馬氏體 目的目的: : 消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力, ,硬度不降，硬度不降，hrc58hrc5864 64 。 應(yīng)用應(yīng)用: : 量具量具, ,刃具刃具 2 2）中溫回火）中溫回火: :加熱溫度加熱溫度 350350500 500 組織組織:

41、: 回火屈氏體回火屈氏體 目的目的: :減少內(nèi)應(yīng)力減少內(nèi)應(yīng)力, ,提高彈性提高彈性, ,硬度略降硬度略降. . 應(yīng)用應(yīng)用:(0.45:(0.450.9%)0.9%)彈簧彈簧, ,模具模具 高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 金屬材料培訓(xùn)課件47 3 3）高溫回火）高溫回火:500:500650 650 組織組織: : 回火索氏體回火索氏體 目的目的: : 消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力, ,較高韌性較高韌性, ,硬度更低硬度更低. . 應(yīng)用應(yīng)用: : 齒輪齒輪, ,曲軸曲軸, ,連桿等連桿等( (受交變載荷受交變載荷) ) 七、表面熱處理七、表面熱處理 1.1.表面淬火：表面層淬透到一定深度而中心部仍保持原表面淬

42、火：表面層淬透到一定深度而中心部仍保持原狀態(tài)。狀態(tài)。 應(yīng)用應(yīng)用: :既受摩擦既受摩擦, ,又受交變又受交變, ,沖擊載荷的件沖擊載荷的件. . 目的目的: :提高表面的硬度提高表面的硬度, ,提高表面耐磨性提高表面耐磨性, ,疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 加熱方法加熱方法:1:1）火焰）火焰: : 單件小批局部單件小批局部, ,質(zhì)量不穩(wěn)質(zhì)量不穩(wěn) 2 2）感應(yīng)加熱）感應(yīng)加熱: : 質(zhì)量穩(wěn)定質(zhì)量穩(wěn)定 2.2.化學(xué)熱處理：將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱化學(xué)熱處理：將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱, ,保溫保溫, ,使化學(xué)元素滲入工件表面使化學(xué)元素滲入工件表面, ,改善工件表面性能。改善工件表面性能。 應(yīng)用應(yīng)用: :

43、受交變載荷受交變載荷, ,強(qiáng)烈磨損強(qiáng)烈磨損, ,或在腐蝕或在腐蝕, ,高溫等條件下高溫等條件下工作的工件工作的工件 金屬材料培訓(xùn)課件481 1）滲）滲c c處理處理: : 表面成高碳鋼表面成高碳鋼, ,細(xì)針狀高碳馬氏體細(xì)針狀高碳馬氏體(0.85(0.851.05%),1.05%),心心部又有高韌性的受力較大的齒輪部又有高韌性的受力較大的齒輪, ,軸類件。軸類件。 a. a.滲滲c c處理固的方法：固體滲碳處理固的方法：固體滲碳, , 液體滲碳液體滲碳, ,氣體滲碳。氣體滲碳。 b. b.常用滲碳劑常用滲碳劑: : 甲醇甲醇+ +丙酮丙酮 c. c.加熱溫度：加熱溫度： 900 900930 9

44、30 d. d.常用滲碳用鋼：常用滲碳用鋼： c c0.250.25 e. e.如如: : 低碳鋼滲碳后低碳鋼滲碳后, ,表層組織表層組織:p+fe3c:p+fe3c內(nèi)部組織內(nèi)部組織:p+f :p+f f. f.熱處理方法熱處理方法: : 淬火淬火+ +低溫回火低溫回火 得到回火得到回火m(m(細(xì)小片狀細(xì)小片狀)+ )+ fe3c fe3c 2 2）滲）滲n n處理處理: : 表面硬度表面硬度, ,耐磨性耐磨性, ,耐蝕性耐蝕性, ,疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 a. a.溫度溫度: 500: 500570 570 最后工序最后工序. . 為保證內(nèi)部性能為保證內(nèi)部性能, ,氮氮化前調(diào)質(zhì)化前調(diào)質(zhì) b. b.

45、優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 氮化后不淬火氮化后不淬火, ,硬度高硬度高, ,氮化層殘余壓應(yīng)力氮化層殘余壓應(yīng)力, ,疲勞疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度，氮化物抗腐蝕，溫度低，氮化物抗腐蝕，溫度低, ,變形小。變形小。 金屬材料培訓(xùn)課件49第六章合金鋼第六章合金鋼一、合金鋼的含義與性能一、合金鋼的含義與性能1.1.合金鋼的含義：在碳鋼中加入合金元素形成的鋼。常加合金鋼的含義：在碳鋼中加入合金元素形成的鋼。常加合金元素合金元素: mn si cr ni mo w v ti b(: mn si cr ni mo w v ti b(硼硼) ) 稀土元稀土元素素(xt)(xt)等等 2.2.合金鋼的性能：具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、

46、熱強(qiáng)合金鋼的性能：具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱強(qiáng)性、紅硬性、一定的韌性和塑性，高的淬透性、回火穩(wěn)性、紅硬性、一定的韌性和塑性，高的淬透性、回火穩(wěn)定性等。定性等。二、合金鋼的分類和牌號(hào)的表示方法二、合金鋼的分類和牌號(hào)的表示方法1.1.合金鋼的分類合金鋼的分類 1 1）按合金元素含量分：低合金鋼元素含量）按合金元素含量分：低合金鋼元素含量 5%10%10% 2 2）按合金元素名稱分：有錳鋼、鉻鋼、硅錳鋼等。）按合金元素名稱分：有錳鋼、鉻鋼、硅錳鋼等。 3 3）按用途分：）按用途分： 有合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊用途鋼。有合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊用途鋼。金屬材料培訓(xùn)課件502.2.合金鋼的

47、牌號(hào)的表示方法合金鋼的牌號(hào)的表示方法 “ “數(shù)數(shù) + + 元素符號(hào)元素符號(hào) + + 數(shù)數(shù)”表示表示 數(shù)數(shù)含碳萬(wàn)分之幾，符號(hào)含碳萬(wàn)分之幾，符號(hào)合金元素，符號(hào)合金元素，符號(hào)后面數(shù)表示含合金后面數(shù)表示含合金 %, %, 1 1）含碳量的表示法）含碳量的表示法 a.a.低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼用二位數(shù)低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼用二位數(shù)字表示平均含碳量（以萬(wàn)分之幾計(jì)）。字表示平均含碳量（以萬(wàn)分之幾計(jì)）。 b.b.不銹鋼、耐熱鋼等，一般用一位數(shù)字表示平均不銹鋼、耐熱鋼等，一般用一位數(shù)字表示平均含碳量（以千分之幾計(jì)）；平均含碳量小于千分含碳量（以千分之幾計(jì)）；平均含碳量小于千分之一的用之一的用

48、“0”0”表示，含碳量不大于表示，含碳量不大于0.03%0.03%的用的用“00”00”表示。表示。 c.c.合金工具鋼、高速鋼、高碳軸承鋼等，一般不合金工具鋼、高速鋼、高碳軸承鋼等，一般不標(biāo)出含碳量數(shù)字；平均含碳量小于標(biāo)出含碳量數(shù)字；平均含碳量小于1.00%1.00%時(shí)，可時(shí)，可用一位數(shù)字表示含碳量（以千分之幾計(jì)）用一位數(shù)字表示含碳量（以千分之幾計(jì)） 金屬材料培訓(xùn)課件51 2 2）合金量的表示法）合金量的表示法 a.a.平均合金含量平均合金含量1.5%1.5%不標(biāo)不標(biāo) b.b.平均合金含量為平均合金含量為1.51.52.49% 2.49% 、2.52.53.49% 3.49% 、3.53.5

49、4.49% 4.49% 、時(shí)，響應(yīng)寫成時(shí)，響應(yīng)寫成2 2、3 3、44。 c.c.高碳鉻軸承鋼的鉻的含量用千分之幾計(jì)，并在牌號(hào)頭高碳鉻軸承鋼的鉻的含量用千分之幾計(jì)，并在牌號(hào)頭部加符號(hào)部加符號(hào)“g”g”如如g g gr9,gr9,鉻的含量為鉻的含量為0.9% 0.9% 。 d. d.低鉻（低鉻（鉻的含量鉻的含量 1% 1% ）合金工具鋼的鉻含量用千分之）合金工具鋼的鉻含量用千分之幾計(jì)，并在含量數(shù)值前加以個(gè)幾計(jì)，并在含量數(shù)值前加以個(gè)“0”“0”：如：如gr06gr06，鉻的含，鉻的含量為量為0.6% 0.6% 。 3 3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼、彈簧鋼等，后加）高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼、彈簧鋼等，后加a a ；專門

50、用途鋼在；專門用途鋼在牌號(hào)后標(biāo)注用途符號(hào)。牌號(hào)后標(biāo)注用途符號(hào)。 如如: 60si2mn 0.6%c, 2%si 1.5%mn : 60si2mn 0.6%c, 2%si 1.5%mn 18cr2ni4wa 0.18%c, 2%cr, 4%ni, 1.5%w 18cr2ni4wa 0.18%c, 2%cr, 4%ni, 1.5%w 高高級(jí)優(yōu)質(zhì)級(jí)優(yōu)質(zhì) 金屬材料培訓(xùn)課件52三、合金元素在鋼中的作用三、合金元素在鋼中的作用 1.1.形成固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化形成固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化 2.2.形成合金碳化物，產(chǎn)生彌散強(qiáng)化形成合金碳化物，產(chǎn)生彌散強(qiáng)化 3.3.阻礙奧氏體的晶粒長(zhǎng)大，產(chǎn)生細(xì)化強(qiáng)化阻礙奧氏體的晶

51、粒長(zhǎng)大，產(chǎn)生細(xì)化強(qiáng)化 4.4.提高鋼的淬透性，保證馬氏體強(qiáng)化提高鋼的淬透性，保證馬氏體強(qiáng)化 5.5.提高鋼的回火穩(wěn)定性提高鋼的回火穩(wěn)定性 6.6.產(chǎn)生二次硬化產(chǎn)生二次硬化 7.7.對(duì)鋼的加工性能工藝參數(shù)產(chǎn)生影響對(duì)鋼的加工性能工藝參數(shù)產(chǎn)生影響 8.8.對(duì)鋼的特殊性能產(chǎn)生影響對(duì)鋼的特殊性能產(chǎn)生影響金屬材料培訓(xùn)課件53四、合金結(jié)構(gòu)鋼四、合金結(jié)構(gòu)鋼（一）低合金鋼（一）低合金鋼1. 低合金鋼的特性低合金鋼的特性 具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性，一定的具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性，一定的 強(qiáng)度。強(qiáng)度。2.主要用途：廣泛用于橋梁、船舶、車輛、壓力容器和主要用途：廣泛用于橋梁、船舶、車輛、壓力容

52、器和 建筑結(jié)構(gòu)等方面。建筑結(jié)構(gòu)等方面。（二）合金滲碳鋼（二）合金滲碳鋼1. 合金滲碳鋼的性能合金滲碳鋼的性能 1）有較高的屈服極限，即滲碳后心部有較高屈服極限。）有較高的屈服極限，即滲碳后心部有較高屈服極限。 2）有較高的沖擊韌性）有較高的沖擊韌性 3）滲碳層應(yīng)具有較高的彎曲強(qiáng)度和一定塑性。）滲碳層應(yīng)具有較高的彎曲強(qiáng)度和一定塑性。 4）滲碳后表面應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性。）滲碳后表面應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性。2.主要用途：主要用途： 主要用于表面承受強(qiáng)烈磨損、并承受動(dòng)載的零件。主要用于表面承受強(qiáng)烈磨損、并承受動(dòng)載的零件。 金屬材料培訓(xùn)課件54（三）合金調(diào)質(zhì)鋼（三）合金調(diào)質(zhì)鋼（c=0.3c=0.

53、30.5%0.5%）1. 1. 合金調(diào)質(zhì)鋼的性能：良好的綜合性能、足夠的淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼的性能：良好的綜合性能、足夠的淬透性2. 2. 主要用途：主要用于制造各種機(jī)械零件，如軸、齒主要用途：主要用于制造各種機(jī)械零件，如軸、齒 輪、連桿、曲軸等。輪、連桿、曲軸等。（四）合金彈簧鋼（四）合金彈簧鋼（c=0.5c=0.50.65%0.65%）1. 1. 合金彈簧鋼的性能：合金彈簧鋼的性能： 1 1）具有高的屈服極限和彈性極限）具有高的屈服極限和彈性極限 2 2）具有高的疲勞極限）具有高的疲勞極限 3 3）一定的韌性和塑性。）一定的韌性和塑性。2. 2. 主要用途：主要用于制造各種彈簧主要用途：主要用

54、于制造各種彈簧（五）滾動(dòng)軸承鋼（五）滾動(dòng)軸承鋼c=0.95c=0.951.15%1.15%） 滾動(dòng)軸承鋼的性能：滾動(dòng)軸承鋼的性能： 1 1）具有高的抗壓強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度；）具有高的抗壓強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度；2 2）具有高的硬）具有高的硬度和耐磨性；度和耐磨性；3 3）具有高的彈性極限和一定的韌性；）具有高的彈性極限和一定的韌性；4 4）具有一定的耐蝕性具有一定的耐蝕性金屬材料培訓(xùn)課件55五、合金工具鋼五、合金工具鋼 用于制造刀具、模具、量具等工具的鋼稱為工具鋼。用于制造刀具、模具、量具等工具的鋼稱為工具鋼。 合金工具鋼按用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼。合金工具鋼按用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼

55、。（一）合金刃具鋼（一）合金刃具鋼 具有高的硬度，足夠的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，高具有高的硬度，足夠的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，高的紅硬性等。的紅硬性等。1.1.低合金刃具鋼低合金刃具鋼 1 1）定義：在碳素工具鋼中加入少量的合金元素。）定義：在碳素工具鋼中加入少量的合金元素。 主加元素有錳、鉻、硅、鎢和釩等。主加元素有錳、鉻、硅、鎢和釩等。 2 2）特性：具有高的淬透性，一定的硬度和耐磨性，）特性：具有高的淬透性，一定的硬度和耐磨性， 較高的紅硬性，熱處理后變形小等。較高的紅硬性，熱處理后變形小等。 3 3）常用低合金刃具鋼的牌號(hào)、性能、用途）常用低合金刃具鋼的牌號(hào)、性能、用途 如如: 9sicr

56、 (: 9sicr (板牙板牙, , 絲錐絲錐) 0.9%c1.5%si 1.5%cr ) 0.9%c1.5%si 1.5%cr crwmn ( crwmn (長(zhǎng)鉸刀長(zhǎng)鉸刀, ,絲錐絲錐, ,拉刀拉刀, , 精密絲杠精密絲杠) ) 金屬材料培訓(xùn)課件56 2.高速鋼高速鋼 （鋒鋼或白鋼）（鋒鋼或白鋼） 1）高速鋼的成分）高速鋼的成分 c=0.701.65% ，主加元素有鉻、鎢、鉬和釩等。，主加元素有鉻、鎢、鉬和釩等。 碳：主要和鉻、鎢和釩形成足夠的碳化物，獲得高的硬碳：主要和鉻、鎢和釩形成足夠的碳化物，獲得高的硬 度和耐磨性。度和耐磨性。 鎢、鉬、釩：主要提高鋼的紅硬性和回火穩(wěn)定性。鎢、鉬、釩：

57、主要提高鋼的紅硬性和回火穩(wěn)定性。 鉻：主要提高鋼的淬透性和降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫度。鉻：主要提高鋼的淬透性和降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫度。 2）高速鋼的典型鋼種）高速鋼的典型鋼種 鎢系高速鋼：鎢系高速鋼： w18cr4v 鎢鉬系高速鋼：鎢鉬系高速鋼：w6mo5cr4v2 超硬高速鋼：超硬高速鋼： w6mo5cr4v2al 3）性能和用途）性能和用途 具有高的硬度和耐磨性，較高的紅硬性，足夠的強(qiáng)度具有高的硬度和耐磨性，較高的紅硬性，足夠的強(qiáng)度和韌性。和韌性。 主要用于制造各種刀具。如車刀、銑刀、鉸刀、拉刀、主要用于制造各種刀具。如車刀、銑刀、鉸刀、拉刀、麻花鉆頭等。麻花鉆頭等。金屬材料培訓(xùn)課件57（二）合金模具

58、鋼、量具鋼簡(jiǎn)介（二）合金模具鋼、量具鋼簡(jiǎn)介1.1.冷作模具鋼的性能：冷作模具鋼的性能： 1 1）冷作模具鋼的性能：高的硬度和耐磨性；高的強(qiáng)度和）冷作模具鋼的性能：高的硬度和耐磨性；高的強(qiáng)度和足夠的韌性。足夠的韌性。 2 2）常用的牌號(hào)和用途）常用的牌號(hào)和用途 gr12gr12、gr12movgr12mov主要用于大型、重載的模具。主要用于大型、重載的模具。 2. 2. 熱作模具鋼的性能：熱作模具鋼的性能： 1 1）熱作模具鋼的性能：高溫下具有高的強(qiáng)度和良好的韌）熱作模具鋼的性能：高溫下具有高的強(qiáng)度和良好的韌性；優(yōu)良的耐熱疲勞性。性；優(yōu)良的耐熱疲勞性。 2 2）常用的牌號(hào)和用途）常用的牌號(hào)和用途

59、 5grnimo5grnimo、5grmnmo 5grmnmo 主要用于大、中型鍛模主要用于大、中型鍛模3.3.量具鋼的性能和用途量具鋼的性能和用途 1 1）性能：高的硬度和耐磨性；高的尺寸穩(wěn)定性；一定的）性能：高的硬度和耐磨性；高的尺寸穩(wěn)定性；一定的韌性和耐蝕性。韌性和耐蝕性。 2 2）常用的牌號(hào)和用途）常用的牌號(hào)和用途 grwmngrwmn、ggr15 ggr15 高精度的量規(guī)、和形狀復(fù)雜的樣板高精度的量規(guī)、和形狀復(fù)雜的樣板金屬材料培訓(xùn)課件58 六、特殊用途鋼六、特殊用途鋼1.1.不銹鋼的分類和用途不銹鋼的分類和用途 1 1）鐵素體不銹鋼：）鐵素體不銹鋼：c0.15% c400 : 1cr

60、13 2cr13 400 工作工作 1 1）抗氧化鋼（不起皮鋼）使用溫度為）抗氧化鋼（不起皮鋼）使用溫度為90090011001100，主，主要用于高溫設(shè)備零件。要用于高溫設(shè)備零件。 2 2）熱強(qiáng)鋼：常見(jiàn)的有珠光體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼）熱強(qiáng)鋼：常見(jiàn)的有珠光體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼 常見(jiàn)熱強(qiáng)鋼的牌號(hào)、熱處理、用途見(jiàn)表常見(jiàn)熱強(qiáng)鋼的牌號(hào)、熱處理、用途見(jiàn)表6-116-11所示所示 3. 3. 耐磨鋼耐磨鋼: : （高錳鋼）（高錳鋼） 1 1）典型鋼種為）典型鋼種為zgmn13zgmn13，成分，成分c=1.0c=1.01.31.3% %、mn=11mn=111313% % 2 2）水韌處理）水韌處理