金屬材料熱處理(全,相圖好)

1、第一篇第一篇 金屬材料基本知識金屬材料基本知識本篇重點：本篇重點： 1.金屬材料的力學性能金屬材料的力學性能 2.鐵碳合金基本組織及狀態(tài)圖鐵碳合金基本組織及狀態(tài)圖 3.鋼的熱處理鋼的熱處理本篇難點：本篇難點： 1.各力學性能指標的物理意義和測定方法各力學性能指標的物理意義和測定方法 2.鐵碳合金狀態(tài)圖的分析鐵碳合金狀態(tài)圖的分析 3.鋼的熱處理鋼的熱處理材料：材料： 可以用來制作產品的物質?？梢杂脕碇谱鳟a品的物質。 材料按材料按物質結構物質結構不同分不同分： 金屬材料金屬材料、非金屬材料（有機高分子材料和陶、非金屬材料（有機高分子材料和陶瓷料瓷料)、復合材料、復合材料 材料按材料按用途用途不同分

2、不同分： 機械工程材料、土木工程材料、電工材料、電子材料機械工程材料、土木工程材料、電工材料、電子材料 材料按材料按功能功能不同分不同分： 結構材料、功能材料、磁性材料等結構材料、功能材料、磁性材料等世界四大材料世界四大材料：鋼鐵、木材、塑料、水泥鋼鐵、木材、塑料、水泥 常用工程材料按其化學成分、結合鍵的特常用工程材料按其化學成分、結合鍵的特點分：點分： 金屬材料、非金屬材料、復合材料金屬材料、非金屬材料、復合材料金屬材料金屬材料指鋼鐵、有色金屬等材料指鋼鐵、有色金屬等材料非金屬材料非金屬材料無機無機高分子材料（陶瓷、水泥、高分子材料（陶瓷、水泥、木材等），木材等），有機有機高分子材料（如塑料

3、、橡膠），高分子材料（如塑料、橡膠），復合材料復合材料-玻璃鋼、碳纖維復合材料、硼纖維材玻璃鋼、碳纖維復合材料、硼纖維材料料?，F在新材料現在新材料- -納米材料、智能材料納米材料、智能材料v納米材料：納米材料： 一般把分子粒徑小于等于一般把分子粒徑小于等于1100nm(即即10-910-7m)的材料稱為納米材料。的材料稱為納米材料。 v廣義地說，納米材料是指在三維空間中至少有一維處在納米尺度范圍（1100nm）或由他們作為基本單元構成的材料。v智能材料：智能材料：v一種新型材料，由傳感器或敏感元件等與傳統(tǒng)材料結合而成。這種材料可以自我發(fā)現故障，自我修復，并根據實際情況作出優(yōu)化反應，發(fā)揮控制功能

4、。 材料發(fā)展概括材料發(fā)展概括 石器時代石器時代陶器時代陶器時代銅器時代：銅器時代：司母戊鼎司母戊鼎（公元前（公元前11111616世紀）世紀）1130113078078011001100戰(zhàn)國編鐘戰(zhàn)國編鐘（前前475475221221年）年）6565個個 總重總重2500Kg2500Kg天然石，獸骨，樹枝天然石，獸骨，樹枝泥巴（日曬泥巴（日曬原始陶器；火燒原始陶器；火燒瓷器用具瓷器用具） 鐵器時代鐵器時代 滄州大獅滄州大獅（公元公元953953年年 ）重）重50T ,50T ,長長5.3m,5.3m,寬寬3m3m人工復合材人工復合材 料料 塑料、橡膠、陶瓷、鈦合金、碳纖維、納米等塑料、橡膠、陶瓷

5、、鈦合金、碳纖維、納米等 智能材料智能材料 出土于河南安陽侯家莊武官村。此鼎形制雄偉，重達875公斤,高達133厘米,口長110厘米、口寬78厘米，是迄今為止出土的最大最重的青銅器。 司母戊大鼎v1978年夏天出土于年夏天出土于湖北湖北隨縣隨縣(今湖北隨州市今湖北隨州市)擂鼓墩戰(zhàn)國早期曾國君王曾擂鼓墩戰(zhàn)國早期曾國君王曾侯乙墓。這是一種打擊侯乙墓。這是一種打擊樂器樂器，供古代宗廟祭祀和宴請賓客時使用。全套，供古代宗廟祭祀和宴請賓客時使用。全套編鐘包括鈕鐘編鐘包括鈕鐘19件，甬鐘件，甬鐘45件，外加楚惠王贈送的一件鐘，共件，外加楚惠王贈送的一件鐘，共65件，總件，總重量二千五百多公斤重量二千五百多

6、公斤,編鐘以大小和音高為序編成編鐘以大小和音高為序編成8組，懸掛在銅木結構組，懸掛在銅木結構的三層鐘架上。鐘上均鑄有篆書銘文，共二千八百余字，其內容全面地的三層鐘架上。鐘上均鑄有篆書銘文，共二千八百余字，其內容全面地反映了戰(zhàn)國時期我國樂律學達到的高度水平。這是我國迄今為止發(fā)現的反映了戰(zhàn)國時期我國樂律學達到的高度水平。這是我國迄今為止發(fā)現的數量最多、保存最完好的一套編鐘。編鐘音樂性能保存完好，音色優(yōu)美，數量最多、保存最完好的一套編鐘。編鐘音樂性能保存完好，音色優(yōu)美，音域寬廣，從最低音到最高音，共有五個八度，能演奏古今中外的樂曲。音域寬廣，從最低音到最高音，共有五個八度，能演奏古今中外的樂曲。這套

7、編鐘的發(fā)現，對研究戰(zhàn)國歷史、音樂和冶鑄技術等，都有著極高的這套編鐘的發(fā)現，對研究戰(zhàn)國歷史、音樂和冶鑄技術等，都有著極高的價值。它的總用銅量達價值。它的總用銅量達5噸之多，設計精巧，鑄造瑰麗，出土時尚完整噸之多，設計精巧，鑄造瑰麗，出土時尚完整地懸掛在鐘架上，音域寬廣，音色優(yōu)美，古今樂曲均能演奏，八鼓諧余地懸掛在鐘架上，音域寬廣，音色優(yōu)美，古今樂曲均能演奏，八鼓諧余韻繞梁令人驚嘆叫絕韻繞梁令人驚嘆叫絕,它是中國古代文化藝術的瑰寶，被譽為它是中國古代文化藝術的瑰寶，被譽為世界第八世界第八奇跡奇跡。1983年湖北省博物館等單位復制成功了年湖北省博物館等單位復制成功了28件編鐘，演奏了件編鐘，演奏了春

8、春江花月夜江花月夜等樂曲，抑揚頓挫和諧動聽，湖北省歌舞團演出了歷史歌舞等樂曲，抑揚頓挫和諧動聽，湖北省歌舞團演出了歷史歌舞編鐘樂舞編鐘樂舞，使觀眾聽到了兩千多年前的美妙聲音。，使觀眾聽到了兩千多年前的美妙聲音。v編鐘的鐘架稱為編鐘的鐘架稱為鉅鉅(j)，由，由245個構件組成，設計精巧，比例適宜，個構件組成，設計精巧，比例適宜，結構牢固，可以拆卸。雖然承受了二千多公斤重的全套編鐘，歷時二千結構牢固，可以拆卸。雖然承受了二千多公斤重的全套編鐘，歷時二千多年，出土時仍矗立如故。是研究先秦音樂史與青銅鑄造工藝的珍品。多年，出土時仍矗立如故。是研究先秦音樂史與青銅鑄造工藝的珍品。 永樂大鐘高6.75m、

9、直徑3.3m、重量46.5t的銅鐘，是明朝永樂年間（約1420年）鑄造的，在世界大鐘之林中鑄造年代最久遠。鐘身內外鑄滿了佛經，經文清晰，排列巧妙，總字數達230184個，是世界上鑄字最多的大鐘。撞擊一下，鐘聲悠揚悅耳，可傳4050km。 永樂大鐘局部，上面載明大鐘鑄造的時間。滄州鐵滄州鐵獅獅鑄造于鑄造于公公元元953953年。年。鐵獅子通鐵獅子通高高5.785.78米，米，身長身長6.56.5米，體寬米，體寬3.173.17米，米，重約重約4040噸噸v滄州鐵獅子，當地又稱作滄州鐵獅子，當地又稱作“鎮(zhèn)海吼鎮(zhèn)海吼”，它位于滄縣，它位于滄縣舊州城內，坐落在原開元寺前。關于鐵獅子的確實舊州城內，坐落

10、在原開元寺前。關于鐵獅子的確實來歷，有許多說法，古今不一。據來歷，有許多說法，古今不一。據滄縣志滄縣志記載，記載，相傳周世宗北征契丹罰罪人所鑄，相傳周世宗北征契丹罰罪人所鑄，“以鎮(zhèn)州城以鎮(zhèn)州城”?？墒牵髞淼目紦曳洲q說，周世宗素不信佛，罰可是，后來的考據家分辯說，周世宗素不信佛，罰罪之說不足信。流傳廣泛又比較合乎情理的，是當罪之說不足信。流傳廣泛又比較合乎情理的，是當地一個有名的傳說。古時滄州一帶濱臨滄海，海水地一個有名的傳說。古時滄州一帶濱臨滄海，海水經常泛濫，海嘯為害，民不聊生，當地人為清除這經常泛濫，海嘯為害，民不聊生，當地人為清除這無情的水患，自動集資捐錢，請當時山東有名的鑄無情的水

11、患，自動集資捐錢，請當時山東有名的鑄造師李云鑄此獅以鎮(zhèn)遏海嘯水患，并取名造師李云鑄此獅以鎮(zhèn)遏海嘯水患，并取名“鎮(zhèn)海鎮(zhèn)海吼吼”。獅身外面鑄有捐錢者的姓名，一般認為此說。獅身外面鑄有捐錢者的姓名，一般認為此說比較可信。比較可信。 1996年我國鋼產量超過一億噸，變成世界第一產鋼大國。這是為紀念鋼產量突破一億噸而發(fā)行的郵票。 材料歷史發(fā)展圖片：陶器時代陶器時代第一章第一章 金屬材料的主要性能金屬材料的主要性能 本章重點：本章重點：金屬材料的力學性能金屬材料的力學性能主要內容：主要內容：金屬材料的力學性能金屬材料的力學性能, ,包括材料的強包括材料的強 度度 、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞、硬度、塑性、

12、沖擊韌性、疲勞 強度等。強度等。本本章章難點：難點：各性能指標的物理意義和測定方法各性能指標的物理意義和測定方法v金屬材料應用最為廣泛金屬材料應用最為廣泛（1）地球上的儲量豐富）地球上的儲量豐富（2）具備制造機器的物理和化學性能）具備制造機器的物理和化學性能（3）易于加工）易于加工金屬材料的性能金屬材料的性能使用性能使用性能力學力學、物理、化學、物理、化學工藝性能工藝性能鑄造、鍛壓、焊接、切削加工鑄造、鍛壓、焊接、切削加工力學性能力學性能：受外力作用下所表現出的性能受外力作用下所表現出的性能。 判據判據 如：如： 強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等金屬材料的性

13、能對零件的使用和加工有重要作用金屬材料的性能對零件的使用和加工有重要作用第一節(jié)第一節(jié) 材料的力學性能材料的力學性能v力學性能力學性能 材料在外力作用下所表現出的特性。材料在外力作用下所表現出的特性。一、外力作用下材料的變形與失效一、外力作用下材料的變形與失效 作用在機件上的外力載荷FFF = F （MPa）外力 內力應力FF靜載荷靜載荷:載荷不隨時間變化或者變化極其平穩(wěn)緩慢，并且使各部件的加速度為0：（起重機以等速度吊起重物）動載荷：動載荷：載荷隨時間急劇變化且使構件的速度有顯著變化：（起重機加速度吊起重物）= F /SSFSF（1 1）彈性變形：）彈性變形： 材料受外力作用時產生變形，當外力

14、去除后恢復其原來材料受外力作用時產生變形，當外力去除后恢復其原來形狀，這種隨外力消失而消失的變形，稱為彈性變形。形狀，這種隨外力消失而消失的變形，稱為彈性變形。1. 1.兩種基本變形兩種基本變形FFF （2 2）塑性變形）塑性變形: : 材料在外力作用下產生永久的不可恢復的變形，材料在外力作用下產生永久的不可恢復的變形，稱為塑性變形。稱為塑性變形。FFFbkse拉伸力拉伸力 F O伸長量伸長量 LFsFbFe低碳鋼的力低碳鋼的力伸長曲線伸長曲線0AF應力：LL0應變：Fe ：彈性變形LFFs ：s點為屈服點Fb ：b，縮頸FK：k，斷裂。 在低碳鋼拉伸曲線中，把在低碳鋼拉伸曲線中，把F-l坐標

15、換成坐標換成 -（應力（應力應變）就可應變）就可以直接在圖上讀出力學性能指標，以直接在圖上讀出力學性能指標，并且不需要做成標準試樣。并且不需要做成標準試樣。強度強度 材料在外力作用下，抵抗材料在外力作用下，抵抗塑性變形塑性變形和和斷裂斷裂的的 能力。工能力。工程上常用的金屬材料的強度指標有程上常用的金屬材料的強度指標有屈服強度屈服強度(s)和和抗拉強度抗拉強度(b)等等.應用：強度是機械零件（或工程構件）在設計、加工、使用過程中的主要性能應用：強度是機械零件（或工程構件）在設計、加工、使用過程中的主要性能指標，特別是選材和設計的主要依據。指標，特別是選材和設計的主要依據。L0LKd0拉斷拉斷前

16、前試樣試樣拉斷拉斷后后試樣試樣試樣按試樣按GB639786制取，制取，分長試樣分長試樣L0=10d0短試樣短試樣 L0=5d0說明說明：bkse拉伸力拉伸力 F O伸長量伸長量 LFsFbFe低碳鋼的力低碳鋼的力伸長曲線伸長曲線FF0AFbb%10000 LLLk 0AFss不同的金屬材料拉伸曲線不同的金屬材料拉伸曲線低碳鋼低碳鋼鑄鐵鑄鐵典型塑性材料的拉伸曲線典型塑性材料的拉伸曲線典型脆性材料典型脆性材料注意注意1.室溫室溫2.靜載荷靜載荷3.材料類型材料類型1 1強度強度：當材料單位面積上所受的應力 e es s時，材料將產生明顯的塑性變形。條件屈服強度:0.2=F 0.2/A0 （MPa）

17、材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1 1） 屈服強度屈服強度（S）指材料在外力作用下，產生屈服現象時的應力。指材料在外力作用下，產生屈服現象時的應力。 S S =Fs/A =Fs/A0 0 （MPaMPa）它表征了材料抵抗微量塑性變形的能力。屈服強度屈服強度 是塑性材料選材和評定的依據。是塑性材料選材和評定的依據。kbFesl0ll0SF2 . 0s100%0.2%2 . 0Fb b =Fb/A0 （MPa）（2 2）抗拉強度）抗拉強度（b ）抗拉強度是材料在拉斷前抗拉強度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應力。承受最大載荷時的應力。 它表征

18、了材料在拉伸條件下所能承受的最大應力?？估瓘姸瓤估瓘姸?是脆性材料選材的依據。是脆性材料選材的依據。高碳鋼：高碳鋼：6060、6565強度高，用于制造鋼絲繩，彈簧，發(fā)條等強度高，用于制造鋼絲繩，彈簧，發(fā)條等2. 2. 塑性塑性常用常用 和和 作為衡量塑性的指標。作為衡量塑性的指標。伸長率：材料在外力作用下，產生永久變形而不引起破壞的能力。材料在外力作用下，產生永久變形而不引起破壞的能力。斷面收縮率:%10000lllk%10000sssk0lkl0dFFLkd良好的塑性是金屬材料進行塑性加工的必要條件。良好的塑性是金屬材料進行塑性加工的必要條件。低碳鋼：低碳鋼：1010、1515、2020，塑

19、性好，用于拉拔、沖壓、鍛造和焊接，塑性好，用于拉拔、沖壓、鍛造和焊接對于塑性差的材料，用對于塑性差的材料，用0.2來代替來代替s； 1）使材料具有良好的成形性；）使材料具有良好的成形性； 2）受到外力變形時，有強化作用。）受到外力變形時，有強化作用。 GB/T2282002金屬材料金屬材料 室溫拉伸試驗方法室溫拉伸試驗方法 規(guī)定：斷后伸長率規(guī)定：斷后伸長率 A 表示；表示； 斷面收縮率斷面收縮率 Z 表示；表示； 屈服強度屈服強度 Re 表示；表示； 抗拉強度抗拉強度 Rm 表示；表示；此規(guī)定代替此規(guī)定代替GB228-87，從，從2002年年7月執(zhí)行月執(zhí)行。3.硬度硬度 材料抵抗更硬的物體壓入

20、其內的能力。材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。 決定金屬材料的耐磨性：刀具、模具、耐磨表面等。決定金屬材料的耐磨性：刀具、模具、耐磨表面等。最常用的硬度指標有：最常用的硬度指標有：布氏硬度（布氏硬度（HB)和和洛氏硬度洛氏硬度 (HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬度試驗原理和使用范圍均。布氏硬度和洛氏硬度試驗原理和使用范圍均不相同；不相同；v布氏硬度原理：圖布氏硬度原理：圖13 布氏硬度試驗是指布氏硬度試驗是指用一定直徑的用一定直徑的 球體球體（鋼球或硬質合金球）（鋼球或硬質合金球）以相應的試驗力壓入以相應的試驗力壓入試樣表面，經規(guī)定保試樣表面，經規(guī)定保持時間后卸除試驗力，持時間后卸除試驗力，用測

21、量的表面壓痕直用測量的表面壓痕直徑計算硬度的一種壓徑計算硬度的一種壓痕硬度試驗。痕硬度試驗。v 使用使用鋼球鋼球壓頭時布氏硬度值用符號壓頭時布氏硬度值用符號HBS表示；使表示；使用用硬質合金壓頭硬質合金壓頭時用符號時用符號HBW表示。表示。 在實際測試時，不必用公式計算，一般用讀數顯微在實際測試時，不必用公式計算，一般用讀數顯微鏡測出壓痕直鏡測出壓痕直 徑徑d，然后根據，然后根據 d大小查表，即可求大小查表，即可求出所測的硬度值。出所測的硬度值。應用：測量比較軟的材料。測量范圍應用：測量比較軟的材料。測量范圍 HBS450、HBW650的金屬材料。的金屬材料。優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：壓痕大，測量準確，

22、但不能測量成品件。廣泛用于壓痕大，測量準確，但不能測量成品件。廣泛用于測定鑄鐵、有色金屬、退火鋼等小于測定鑄鐵、有色金屬、退火鋼等小于450HBS的金屬材料。的金屬材料。v金屬布氏硬度試驗方法標準金屬布氏硬度試驗方法標準v 1. 概述概述v GB/ T231. 1 2002 金屬布氏硬度試驗金屬布氏硬度試驗 第第1 部分：部分： 試驗方法試驗方法修修改采用國際標準改采用國際標準I SO6506 1 ： 1999金屬材料金屬材料 布氏硬度試驗布氏硬度試驗 第第1 部部分：分： 試驗方法試驗方法， 是對是對GB/ T231 1984 金屬布氏硬度試驗方法金屬布氏硬度試驗方法的修訂，并于的修訂，并于

23、2002 年年12 月月31 日發(fā)布、日發(fā)布、2003 年年6 月月1 日實施。從實施之日實施。從實施之日起代替日起代替GB/ T231 1984 。v 2. 取消用鋼球壓頭進行布氏硬度試驗取消用鋼球壓頭進行布氏硬度試驗v 按舊標準規(guī)定，按舊標準規(guī)定， 布氏硬度試驗可以采用鋼球壓頭或硬質合金球壓頭兩布氏硬度試驗可以采用鋼球壓頭或硬質合金球壓頭兩種。壓頭為鋼球時，種。壓頭為鋼球時， 用符號用符號“HBS”或或“HB” 表示表示; 壓頭為硬質合金球壓頭為硬質合金球時，時， 用符號用符號“HBW”表示。鋼球壓頭的布氏硬度試驗適用于表示。鋼球壓頭的布氏硬度試驗適用于450 HBS 以下的材料。硬質合金

24、球壓頭的布氏硬度試驗適用于以下的材料。硬質合金球壓頭的布氏硬度試驗適用于650HBW以下的材以下的材料。由于淬火鋼球相對硬質合金球壓頭容易產生變形，料。由于淬火鋼球相對硬質合金球壓頭容易產生變形， 當布氏硬度值超當布氏硬度值超過過350 時，時， 用鋼球和硬質合金球得到的試驗結果明顯不同。因此，用鋼球和硬質合金球得到的試驗結果明顯不同。因此， 為為了統(tǒng)一起見，了統(tǒng)一起見， 新標準只規(guī)定了硬質合金球壓頭一種。因此，新標準只規(guī)定了硬質合金球壓頭一種。因此， 本標準實本標準實施后，施后， 硬度計應全部采用硬質合金球壓頭。技術文件應一律標注符號硬度計應全部采用硬質合金球壓頭。技術文件應一律標注符號“H

25、BW”。補充說明補充說明1. 原理原理 洛氏硬度洛氏硬度加初載荷加初載荷加主載荷加主載荷卸除主載荷卸除主載荷讀硬度值讀硬度值應用范圍應用范圍20701500N120金剛石圓錐體HRC201001000N1.588mm鋼球HRB6085600N120金剛石圓錐體HRA常用洛氏硬度標度的試驗范圍常用洛氏硬度標度的試驗范圍硬質合金、表硬質合金、表面淬火鋼等面淬火鋼等軟鋼、退火鋼軟鋼、退火鋼、銅合金等、銅合金等淬火鋼、調質淬火鋼、調質鋼等鋼等4.沖擊韌性沖擊韌性 金屬材料抵抗沖擊載荷的作用而金屬材料抵抗沖擊載荷的作用而不破壞的能力。常用的指標有不破壞的能力。常用的指標有沖擊韌度沖擊韌度(Ak)。 試驗

26、原理：試樣被沖斷過程中吸收的能試驗原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量即沖擊吸收功（量即沖擊吸收功（Ak ）等于擺錘沖擊試）等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。樣前后的勢能差。沖擊韌度（沖擊韌度（a k）：沖擊吸收功除以試樣缺）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積口處截面積。試驗過程如圖所示。試驗過程如圖所示。 計算公式計算公式 A Ak k= =GHGH1 1 - GH- GH2 2 =G=G（H H1 1 - H- H2 2）在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重復沖擊而破壞的。復沖擊而破壞

27、的。材料材料的斷裂前的斷裂前塑性變形塑性變形的能力。的能力。與與脆性脆性相反，材料在斷裂前有較大相反，材料在斷裂前有較大形變形變、斷裂時、斷裂時斷斷面面常呈現外延形變，常呈現外延形變，此形變不能立即恢復，其應力此形變不能立即恢復，其應力- -形變關系成非線性、形變關系成非線性、消耗的消耗的斷裂斷裂能很大的材料。能很大的材料。通常以通常以沖擊強度沖擊強度的大小、晶狀斷面率來衡量。的大小、晶狀斷面率來衡量。韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小5.疲勞強度疲勞強度 金屬材料抵抗交變載荷的作用而不金屬材料抵抗交變載荷的作用而不 破壞破壞 的能力。常用的指標有的能力。

28、常用的指標有疲勞強度疲勞強度(-1) 。 零件發(fā)生疲勞破壞是沒有預兆而零件發(fā)生疲勞破壞是沒有預兆而突然斷裂突然斷裂，此時發(fā)，此時發(fā)生疲勞破壞的應力遠遠小于抗拉強度，甚至比屈服強度生疲勞破壞的應力遠遠小于抗拉強度，甚至比屈服強度還小，非常危險。還小，非常危險。有許多機械零件，如軸、齒輪、連桿和彈簧等，在工作過有許多機械零件，如軸、齒輪、連桿和彈簧等，在工作過程中受到大小、方向隨時間呈周期性變化的載荷作用，這程中受到大小、方向隨時間呈周期性變化的載荷作用，這種載荷稱為交變載荷。種載荷稱為交變載荷。 1n材料在無數次重復或交變載荷作用下不引起破壞的最大應力。材料在無數次重復或交變載荷作用下不引起破壞

29、的最大應力。 循環(huán)基數鋼： 受交變載荷作用的零件，在其所受應力遠遠低于該材料的屈服強度時，會發(fā)生突然的斷裂。而且是脆性斷裂。據統(tǒng)計，約據統(tǒng)計，約80%80%的機件失效的機件失效為疲勞破壞。為疲勞破壞。0n0n7010n8010n有色金屬：疲勞強度是指疲勞強度是指金屬材料金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應力稱在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應力稱 為疲勞強度或疲勞極限。為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料并不可能作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規(guī)定，鋼實際上，金屬材料并不可能作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規(guī)定，鋼在經受在經受10107 7次、非鐵（有色）金屬材料經受次

30、、非鐵（有色）金屬材料經受10108 8次交變載荷作用時不產生次交變載荷作用時不產生斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。當施加的當施加的交變應力交變應力是對稱循環(huán)應力時，所得的疲勞強度用是對稱循環(huán)應力時，所得的疲勞強度用11表示。表示。許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點的應力隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應的應力隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力（也稱循環(huán)應力）。在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低于材力（也稱循環(huán)應力）

31、。在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經過較長時間的工作后產生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現象料的屈服點，但經過較長時間的工作后產生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。稱為金屬的疲勞。疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據統(tǒng)計，在機械零件失效中疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據統(tǒng)計，在機械零件失效中大約有大約有80%80%以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞破壞經常造成重大事故，所以對于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變破壞經常造成重大事故，所以對于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受

32、交變載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來制造。載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來制造。 金屬內部結構并不均勻，從而造成應力傳遞的不平衡，有的地方會成金屬內部結構并不均勻，從而造成應力傳遞的不平衡，有的地方會成為應力集中區(qū)。與此同時，金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。為應力集中區(qū)。與此同時，金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續(xù)作用下，裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應力部分越來在力的持續(xù)作用下，裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應力部分越來越少，直至剩余部分不能繼續(xù)傳遞負載時，金屬構件就會全部毀壞。越少，直至剩余部分不能繼續(xù)傳遞負載時，金屬構件就會全部毀壞。 金屬疲勞的破壞作用金屬疲

33、勞的破壞作用金屬疲勞原理金屬疲勞原理 金屬在一定振幅下能承受多少次的震動，超過這個次數就超過了金屬在一定振幅下能承受多少次的震動，超過這個次數就超過了金屬的疲勞極限，就會發(fā)生變形，如果振幅很大，就直接產生變金屬的疲勞極限，就會發(fā)生變形，如果振幅很大，就直接產生變形了，如果振幅很小，次數就可達到無限次形了，如果振幅很小，次數就可達到無限次 機械零件在交變壓力作用下，經過一段時間后，在局部高應力區(qū)形成微小裂紋，機械零件在交變壓力作用下，經過一段時間后，在局部高應力區(qū)形成微小裂紋，再由微小裂紋逐漸擴展以致斷裂。疲勞破壞具有在時間上的突發(fā)性，再由微小裂紋逐漸擴展以致斷裂。疲勞破壞具有在時間上的突發(fā)性，

34、在位置上的局部性及對環(huán)境和缺陷的敏感性等特點，故疲勞破壞常不易被在位置上的局部性及對環(huán)境和缺陷的敏感性等特點，故疲勞破壞常不易被及時發(fā)現且易于造成事故。及時發(fā)現且易于造成事故。應力幅值、平均應力大小和循環(huán)次數是影響金屬疲勞的三個主要因素。應力幅值、平均應力大小和循環(huán)次數是影響金屬疲勞的三個主要因素。 小小 結結 金屬材料的力學性能是在外力作用下金屬材料的力學性能是在外力作用下表現出的力學性能，在實際生產中應用相表現出的力學性能，在實際生產中應用相當廣泛。當廣泛。 三、材料的工藝性能：加工性能三、材料的工藝性能：加工性能第二節(jié)第二節(jié) 材料的物理、化學及材料的物理、化學及工藝性能（自學）工藝性能（

35、自學）一、材料的物理性能：一、材料的物理性能：比重、密度、熔點、導電性、導熱性、磁性、熱膨脹系數。二、材料的化學性能：二、材料的化學性能：耐酸性、耐堿性、抗氧化性。思思 考考 題題1 將鐘表發(fā)條拉成一直線，問這是彈將鐘表發(fā)條拉成一直線，問這是彈性變形還是塑性變形？怎樣判斷它的性變形還是塑性變形？怎樣判斷它的變形性質？變形性質？2 2 疲勞破壞有什么危害？在什么情疲勞破壞有什么危害？在什么情況下發(fā)生疲勞破壞，產生原因是什況下發(fā)生疲勞破壞，產生原因是什么？如何提高零件的疲勞強度？么？如何提高零件的疲勞強度？第二章第二章 鐵碳合金鐵碳合金v本章重點：本章重點：v 金屬的晶體結構及同素異晶轉變金屬的晶

36、體結構及同素異晶轉變v 鐵碳合金的基本組織鐵碳合金的基本組織v 鐵碳合金狀態(tài)圖鐵碳合金狀態(tài)圖v難點：狀態(tài)圖的分析難點：狀態(tài)圖的分析 金屬的晶體結構金屬的性能是由其組織結構決定的，金屬的性能是由其組織結構決定的，其中結構指的就是晶體結構。金屬其中結構指的就是晶體結構。金屬的晶體結構就是其內部原子的排列的晶體結構就是其內部原子的排列方式，因為金屬是晶體，所以稱為方式，因為金屬是晶體，所以稱為晶體結構。晶體結構。原子作無序排列原子作無序排列；沒有固定的熔點；各向同性。所有的金屬和合金都是晶體晶體：晶體：非晶體：非晶體：原子作有序排列原子作有序排列；有固定的熔點；各向異性。晶格原子排列形成的空間格子晶

37、胞組成晶格最基本的單元第一節(jié)第一節(jié) 純鐵的晶體結構及其同素異晶轉變純鐵的晶體結構及其同素異晶轉變 一、金屬的結晶：原子由無序狀態(tài)向有序狀態(tài)轉變一、金屬的結晶：原子由無序狀態(tài)向有序狀態(tài)轉變的過程。有晶體形成。的過程。有晶體形成。結晶：液態(tài)金屬凝結成固態(tài)金屬的現象。結晶：液態(tài)金屬凝結成固態(tài)金屬的現象。理論結晶溫度金屬在無限緩冷冷卻下結晶得到的理論結晶溫度金屬在無限緩冷冷卻下結晶得到的結晶溫度結晶溫度To。 （計算出來的）（計算出來的）實際結晶溫度金屬以實際冷卻速度冷卻結晶得到實際結晶溫度金屬以實際冷卻速度冷卻結晶得到的結晶溫度的結晶溫度Tn。（實際測量出來的）（平時澆注的。（實際測量出來的）（平時

38、澆注的溫度）溫度）v金屬結晶的過冷現象：金屬結晶的過冷現象：v金屬的實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度，金屬的實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度，Tn 0.9%后，后，其其HB，b、akAGPQSECDFKAFA+FP+FPLL+ALd+Fe3CA+Fe3CP+Fe3CLd+P+Fe3CLd+Fe3CLd+A+Fe3CLd+Fe3CLdLd% Fe3C鐵碳合金狀態(tài)圖特性特性點點：AGPQSECDFKAFA+FP+FPLL+ALd+Fe3CA+Fe3CP+Fe3CLd+P+Fe3CLd+Fe3CLd+A+Fe3CLd+Fe3CLdLd% Fe3C鐵碳合金狀態(tài)圖A：1538 ( (含含C0%)C0%)

39、純鐵熔點純鐵熔點C：1148(4.3%)(4.3%)共晶點共晶點D：1227(6.69%)(6.69%)滲碳體熔點滲碳體熔點E：1148(2.11%)(2.11%)（C C在在 FeFe中最大溶解度）中最大溶解度）F：1148(6.69%)(6.69%)（FeFe3 3C C的成分點）的成分點）)%)(0(912:FeFeCGoS：727(0.77%)(0.77%)（共析點）（共析點）)%)(0218.0(727:最大溶解度在FeCCPo),600%)(006.0(600:最大溶解度在FeCCCQoo特性特性線線：1、ACD線；線；2、AECF線線固相線固相線液相線液相線AEAE線是線是碳鋼碳

40、鋼固相線固相線5、ECF線線共晶轉變線共晶轉變線 LLd4、GS線線（A3線）線）3、ES線（線（Acm線）線）6、PSK線線共析轉變線共析轉變線 A p（A1線）線）AGPQSECDFKAFA+FP+FPLL+ALd+Fe3CA+Fe3CP+Fe3CLd+P+Fe3CLd+Fe3CLd+A+Fe3CLd+Fe3CLdLd% Fe3C鐵碳合金狀態(tài)圖4、合金的結晶過程分析、合金的結晶過程分析亞共析鋼亞共析鋼共析鋼共析鋼過共析鋼過共析鋼AF+ALEA+Fe3CL+A5、合金的結晶過程分析、合金的結晶過程分析AEGPQSFeLAL+AFF+A F+PPP+Fe3CA+Fe3C0.772.11 、共析

41、鋼、共析鋼 WC=0.77%123P、亞共析鋼、亞共析鋼123412344LL+AAF+AAPP+F冷卻曲線冷卻曲線過共析鋼過共析鋼 WC=1.0%二、鋼在結晶過程中的組織轉變1、共析鋼S點成分的合金。GASE11122233344Fe0.77%2.11%P圖118共析鋼結晶示意圖室溫組織是：P2點：結晶終點,-A3點：共析點,-P圖120亞共析鋼結晶示意圖1、亞共析鋼S點成分左的合金。GASE11122233344Fe0.77%2.11%P沿GS線，A的含C量增大至S點。3-4點：FA2點：結晶終點,-A3點：析出點,-F4點：共析,A-P 。室溫組織是：F+P 。圖122過共析鋼結晶示意圖

42、GASE11122233344Fe0.77%2.11%PS點成分右的合金。沿ES線，A的含C量降低至S點。3-4點：AFe3C2點：結晶終點,-A3點：析出點,-Fe3C4點：共析,A-P 。室溫組織是：P +Fe3C。1點：凝固點 鐵碳合金相圖中主要特性點的含義鐵碳合金相圖中主要特性點的含義 特性點的特性點的符號符號溫度溫度t/ 含碳量含碳量wc%含義含義A AC CD DE EG GP PS SQ Q 15381538 1148 1148 1227 1227 1148 1148 912 912 727 727 727 727 600 6000 04.34.36.696.692.112.11

43、0 00.020.020.770.770.0060.006純鐵的熔點純鐵的熔點共晶點共晶點 滲碳體的熔點滲碳體的熔點碳在奧氏體中的最大溶解度碳在奧氏體中的最大溶解度-Te -Te -Te-Te同素異晶轉變同素異晶轉變點點碳在鐵素體中的最大溶解度碳在鐵素體中的最大溶解度共析點共析點碳在鐵素體中的溶解度碳在鐵素體中的溶解度 相圖中主要線的含義相圖中主要線的含義ACD線線液相線液相線 是不同成分鐵碳合金開始結晶的溫度線。是不同成分鐵碳合金開始結晶的溫度線。AECF線線固相線固相線 各種成分的合金均處在固體狀態(tài)。結晶溫度終各種成分的合金均處在固體狀態(tài)。結晶溫度終止線。止線。ECF水平線水平線共晶線共晶

44、線 含碳量為含碳量為4.3%的液態(tài)合金冷卻到此線時，在的液態(tài)合金冷卻到此線時，在1148 由液態(tài)合金同時結晶出奧氏體和滲碳體的機械混合物，此反由液態(tài)合金同時結晶出奧氏體和滲碳體的機械混合物，此反應稱為共晶反應。應稱為共晶反應。PSK水平線水平線共析線共析線（A1線）線） 含碳量為含碳量為0.77%的奧氏體冷卻到此的奧氏體冷卻到此線時，在線時，在727 同時同時析出析出鐵素體和滲碳體的機械混合物，此反應稱鐵素體和滲碳體的機械混合物，此反應稱為共析反應。為共析反應。GS線線（A3線）線） 是冷卻時奧氏體轉變?yōu)殍F素體的開始線。是冷卻時奧氏體轉變?yōu)殍F素體的開始線。ES線線稱稱Acm線線 是碳在奧氏體中

45、的溶解度線，實際上是冷卻時是碳在奧氏體中的溶解度線，實際上是冷卻時由奧氏體中析出二次滲碳體的開始線。由奧氏體中析出二次滲碳體的開始線。 典型合金結晶過程分析典型合金結晶過程分析鐵碳鐵碳合金合金含碳量為含碳量為2.11%6.69%2.11%6.69%的鐵碳合金。的鐵碳合金。共晶生鐵：共晶生鐵： 含碳量為含碳量為4.3%;4.3%;亞共晶生鐵：亞共晶生鐵：含碳量在含碳量在2.11%4.3%2.11%4.3%之間；之間；過共晶生鐵：過共晶生鐵：含碳量在含碳量在4.3%6.69%4.3%6.69%之間；之間；含碳量小于含碳量小于0.02%0.02%的鐵碳合金。的鐵碳合金。工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵鋼鋼生鐵生鐵

46、含碳量為含碳量為0.02%2.11%的鐵碳合金。根的鐵碳合金。根據金相據金相 組織的不同，可分為三種。組織的不同，可分為三種。共析鋼：共析鋼： 含碳量為含碳量為0.77%;亞共析鋼：亞共析鋼：含碳量在含碳量在0.02%0.77%之間；之間；過共析鋼：過共析鋼：含碳量在含碳量在0.77%2.11%之間；之間； 鐵碳合金狀態(tài)圖分析鐵碳合金狀態(tài)圖分析 LL+AAA+Fe3CF+AA+Fe3C+LdP+Fe3C +LdP+Fe3CPP+FLdLdL+Fe3CLd+Fe3CLd+Fe3CL Ld dP+FeP+Fe3 3C C+ +Fe3C轉變 AA奧氏體奧氏體PP珠光體珠光體FF鐵素體鐵素體共析鋼和亞

47、共析鋼的結晶過程分析共析鋼和亞共析鋼的結晶過程分析過共析鋼結晶過程分析過共析鋼結晶過程分析共晶生鐵結晶過程分析共晶生鐵結晶過程分析Ld變態(tài)萊氏體變態(tài)萊氏體亞共晶、過共晶生鐵結晶過程分析亞共晶、過共晶生鐵結晶過程分析鋼鋼碳素鋼碳素鋼碳素結構鋼（碳素結構鋼（0.38%C)優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼 (0.2-0.7%C用途廣用途廣)碳素工具鋼碳素工具鋼 (T8等等)合金鋼合金鋼合金結構鋼合金結構鋼合金工具鋼合金工具鋼特殊性能鋼特殊性能鋼不銹鋼不銹鋼耐熱鋼耐熱鋼 耐磨鋼耐磨鋼其它其它量具鋼量具鋼模具鋼模具鋼刃具鋼刃具鋼軸承鋼軸承鋼彈簧鋼彈簧鋼調質鋼調質鋼滲碳鋼滲碳鋼低合金結構鋼低合金結構鋼（1.5

48、%C)1.5%C) 16Mn、20Cr9Cr2、CrWMn2Cr13、1Cr18Ni9第四章第四章 工業(yè)用鋼分類、牌號、性能及其應用工業(yè)用鋼分類、牌號、性能及其應用(非合金鋼非合金鋼)v根據煉鋼時脫氧程度的不同，鋼可分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半根據煉鋼時脫氧程度的不同，鋼可分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼三類。鎮(zhèn)靜鋼三類。 沸騰鋼為脫氧不完全的鋼。澆注時鋼液在鋼錠模內產生沸騰沸騰鋼為脫氧不完全的鋼。澆注時鋼液在鋼錠模內產生沸騰現象（氣體逸出），鋼錠凝固后，蜂窩氣泡分布在鋼錠中，現象（氣體逸出），鋼錠凝固后，蜂窩氣泡分布在鋼錠中，在軋制過程中這種氣泡空腔會被粘合起來。這類鋼的特點是在軋制過程中這種氣泡空腔

49、會被粘合起來。這類鋼的特點是鋼中含硅量很低，通常注成不帶保溫帽的上小下大的鋼錠。鋼中含硅量很低，通常注成不帶保溫帽的上小下大的鋼錠。優(yōu)點是鋼的收率高，生產成本低，表面質量和深沖性能好。優(yōu)點是鋼的收率高，生產成本低，表面質量和深沖性能好。缺點是鋼的雜質多，成分偏析較大，所以性能不均勻。缺點是鋼的雜質多，成分偏析較大，所以性能不均勻。 鎮(zhèn)靜鋼為完全脫氧的鋼。通常鑄成上大下小帶保溫帽的錠型，鎮(zhèn)靜鋼為完全脫氧的鋼。通常鑄成上大下小帶保溫帽的錠型，澆注時鋼液鎮(zhèn)靜不沸騰。由于錠模上部有保溫帽（在鋼液凝澆注時鋼液鎮(zhèn)靜不沸騰。由于錠模上部有保溫帽（在鋼液凝固時作補充鋼液用），這節(jié)帽頭在軋制開坯后需切除，故鋼固

50、時作補充鋼液用），這節(jié)帽頭在軋制開坯后需切除，故鋼的收得率低，但組織致密，偏析小，質量均勻。優(yōu)質鋼和合的收得率低，但組織致密，偏析小，質量均勻。優(yōu)質鋼和合金一般都是鎮(zhèn)靜鋼。金一般都是鎮(zhèn)靜鋼。 半鎮(zhèn)靜鋼為脫氧較完全的鋼。脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼為脫氧較完全的鋼。脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，澆注時有沸騰現象，但較沸騰鋼弱。這類鋼具有沸騰之間，澆注時有沸騰現象，但較沸騰鋼弱。這類鋼具有沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼的某些優(yōu)點，在冶煉操作上較難掌握。鋼和鎮(zhèn)靜鋼的某些優(yōu)點，在冶煉操作上較難掌握。 v碳素鋼碳素鋼：含碳量含碳量1.4%,含碳量增加含碳量增加,強度和硬強度和硬度增加度增加,塑性和韌性下降塑性和

51、韌性下降.v1)碳素結構鋼碳素結構鋼:是是s、p含量較高，含量較高，C0.38%牌號由代表屈服點的字母牌號由代表屈服點的字母Q、屈服點數值、質量、屈服點數值、質量等級符號、脫氧方法四部分組成。其中質量等級等級符號、脫氧方法四部分組成。其中質量等級分別用分別用A、B、C、D表示。表示。A的的S、P量高，量高，D的的S、P量最低，且質量最好。量最低，且質量最好。第一節(jié)第一節(jié) 碳素鋼碳素鋼2)、優(yōu)質碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼S S、P P含量較低，用于重要零件含量較低，用于重要零件GB/T69999規(guī)定：牌號用規(guī)定：牌號用兩位數字兩位數字表示。其表示。其中中兩位數字兩位數字表示含碳量表示含碳量萬分之

52、幾。萬分之幾。如如：08F、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75。 如如: 45鋼是鋼是WC=0.45%20Mn、65Mn等稱等稱 含含錳錳量較高的優(yōu)質碳素結構鋼。量較高的優(yōu)質碳素結構鋼。當當MnMn=0.7%-1.3%=0.7%-1.3%標出標出3)、碳素工具鋼、碳素工具鋼含碳量含碳量0.71.3GB/T129886規(guī)定：牌號用規(guī)定：牌號用“碳碳”字漢語拼音字字漢語拼音字首首“T”+數字數字表示。數字表示表示。數字表示WC的的千分之幾千分之幾。如如：T7、T8、T9、T10、T10A、T12等。等。如如T10鋼鋼WC=1%；T10AT10A中的中

53、的“A A”表示為表示為高級優(yōu)質高級優(yōu)質碳素工具鋼。碳素工具鋼。質量：優(yōu)質質量：優(yōu)質S0.035%S0.035%，P0.035%P0.035%； 高級高級S0.02%S0.02%，P0.03%P0.03%；碳素工具鋼的性能：硬度高、塑性和韌性低、淬透性與紅硬性碳素工具鋼的性能：硬度高、塑性和韌性低、淬透性與紅硬性差。淬火差。淬火+ +低溫回火后硬度為低溫回火后硬度為58-62HRC58-62HRC。碳素工具鋼的應用：多用于制造低速刃具、手用工具和量具。碳素工具鋼的應用：多用于制造低速刃具、手用工具和量具。第二節(jié)第二節(jié) 低合金鋼低合金鋼 合金鋼：碳鋼中加入一種或幾種合金元素合金鋼：碳鋼中加入一種

54、或幾種合金元素v常加合金元素常加合金元素: Mn Si Cr Ni Mo W V Ti B(硼硼) 稀土元素稀土元素(Xt)等等低合金鋼低合金鋼: :合金總含量較低合金總含量較低(3%),(3%),含碳量也較低的含碳量也較低的合金結構鋼合金結構鋼. . 性能性能: :較高的強度、塑性、韌性和耐蝕性，大較高的強度、塑性、韌性和耐蝕性，大多有良好的焊接性。多有良好的焊接性。 應用很廣泛。應用很廣泛。v分類：分類：1.1.可焊接低合金高強鋼可焊接低合金高強鋼2.2.低合金耐候鋼低合金耐候鋼3.3.低合金鋼筋鋼低合金鋼筋鋼4.4.鐵道用低合金鋼鐵道用低合金鋼5.5.礦用低合金鋼礦用低合金鋼牌號同碳素結

55、構鋼牌號同碳素結構鋼1 1、可焊接的高強度結構鋼，規(guī)定的屈服強度大于、可焊接的高強度結構鋼，規(guī)定的屈服強度大于360MPa360MPa而小于而小于420MPa420MPa的一般用途低合金結構鋼，如的一般用途低合金結構鋼，如GB/T 1591GB/T 1591規(guī)定的規(guī)定的Q295BQ295B、Q345BQ345B、Q345CQ345C、Q345DQ345D、Q345EQ345E、Q390AQ390A、Q390BQ390B、Q390CQ390C，Q390DQ390D、Q390EQ390E； 2 2、低合金耐候鋼，如、低合金耐候鋼，如GB/T 417lGB/T 417l規(guī)定的規(guī)定的09CuPCrNi

56、A09CuPCrNiA、09CuPCrNiB09CuPCrNiB、09CuP09CuP，GB/T 4172GB/T 4172規(guī)定的規(guī)定的16CuCr16CuCr、12MnCuCr12MnCuCr、15MnCuCr15MnCuCr、15MnCuCrQT 15MnCuCrQT 3 3、低合金鋼筋鋼，如、低合金鋼筋鋼，如GB 1499GB 1499規(guī)定的規(guī)定的20MnSi20MnSi、20MnTi20MnTi、20MnSiV20MnSiV、25MnSi25MnSi、20MnNbb 20MnNbb 4 4、鐵道用低合金鋼，如、鐵道用低合金鋼，如GB 2585GB 2585規(guī)定的低合金重軌鋼規(guī)定的低合金

57、重軌鋼U71CuU71Cu、U71MnU71Mn、U70MnSiU70MnSi、U71MnSiCuU71MnSiCu，YB/T 5055YB/T 5055規(guī)定的起重機用低合金規(guī)定的起重機用低合金鋼軌鋼鋼軌鋼U71Mn U71Mn 5 5、礦用低合金鋼，如、礦用低合金鋼，如GB/T 3414GB/T 3414規(guī)定的規(guī)定的M510M510、M540M540、M565M565熱軋鋼熱軋鋼 表表1 17 7低合金高強鋼的牌號、化學成分、力學性能和用途低合金高強鋼的牌號、化學成分、力學性能和用途 (P33)(P33)第三節(jié)第三節(jié) 合金鋼合金鋼合金鋼：碳鋼中加入一種或幾種合金元素合金鋼：碳鋼中加入一種或幾

58、種合金元素v常加合金元素常加合金元素: Mn Si Cr Ni Mo W V Ti B(硼硼) 稀土元素稀土元素(Xt)等等 1 ）合金結構鋼）合金結構鋼v “數數 +元素符號元素符號+數數”表示表示v數數含碳萬分之幾含碳萬分之幾, 符號符號合金元素合金元素, v符號后面數表示含合金符號后面數表示含合金%, 1.5%不標不標, =1.5% 標標2v若為高級優(yōu)質鋼若為高級優(yōu)質鋼,后加后加A如如: 60Si2Mn 0.6%C, 2%Si 1.5%Mn 18Cr2Ni4WA 0.18%C, 2%Cr, 4%Ni, =1.0%不標不標v 如如: 9SiCr (板牙板牙, 絲錐絲錐)v 0.9%C 1.

59、5%Si 1.5%Crv CrWMn (長鉸刀長鉸刀,絲錐絲錐,拉刀拉刀, 精密絲杠精密絲杠)v *高速鋼高速鋼 含含C1.0也不標也不標 W18Cr4V 0.70.8%C,18%W,4%Cr,400 工作工作v 耐磨鋼耐磨鋼: 高錳鋼水韌處理高錳鋼水韌處理,沖擊下工作沖擊下工作,表面產生加表面產生加工硬化工硬化.并有馬氏體在滑移面形成并有馬氏體在滑移面形成,表面硬度達表面硬度達HB450550,表面耐磨表面耐磨,心部為心部為A（奧氏體）（奧氏體）.v 水韌處理水韌處理: 鋼加熱到臨界點以上鋼加熱到臨界點以上(10001100)保保溫溫,碳化物全容于碳化物全容于A,水冷水冷,因冷速快因冷速快,

60、無法析出碳化物無法析出碳化物,成單一成單一A組織組織.(由于錳的存在，使由于錳的存在，使Ms與與Mf下移到室下移到室溫以下，故得到奧氏體溫以下，故得到奧氏體 ) 常用碳素結構鋼鋼板鋼筋建筑構件螺釘鉚釘鋼橋梁常用優(yōu)質碳素結構鋼：螺栓 齒輪 曲軸彈簧常用碳素工具鋼： 銼刀 量規(guī)鉆頭 容器 船舶 車輛橋梁儲氣罐齒輪齒輪曲軸曲軸汽車萬向節(jié)汽車萬向節(jié)連桿連桿 常用不銹鋼常用不銹鋼 不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼船用螺旋槳 不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀燃氣輪機燃氣輪機耐熱鋼耐熱鋼拖拉機履帶拖拉機履帶耐磨鋼耐磨鋼鐵軌分道岔鐵軌分道岔挖掘機斗齒挖掘機斗齒 耐磨鋼耐磨鋼小榔頭小榔頭鍛造預先熱處理切削加工鉗工最終熱處理。1.選4