《金屬材料培訓(xùn)》ppt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)械制造廣泛運(yùn)用在社會(huì)消費(fèi)中的各行各業(yè)，機(jī)械制造廣泛運(yùn)用在社會(huì)消費(fèi)中的各行各業(yè)，如交通、冶金、石油、石化、電力、建筑、輕紡、如交通、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)都航空、航天、電子、醫(yī)療、軍事等。這些行業(yè)都運(yùn)用各種機(jī)器、儀器和工具，統(tǒng)稱為機(jī)械配備。運(yùn)用各種機(jī)器、儀器和工具，統(tǒng)稱為機(jī)械配備。機(jī)械配備是由一定外形和尺寸的零部件所組成，機(jī)械配備是由一定外形和尺寸的零部件所組成，可以消費(fèi)這些零部件并裝配成機(jī)械配備的工業(yè)稱可以消費(fèi)這些零部件并裝配成機(jī)械配備的工業(yè)稱為機(jī)械制造工業(yè)。為機(jī)械制造工業(yè)。 機(jī)

2、械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要根底和支柱產(chǎn)機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要根底和支柱產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)開展程度的業(yè)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)開展程度的重要標(biāo)志。重要標(biāo)志。 3.機(jī)械制造根底的根本內(nèi)容機(jī)械制造根底的根本內(nèi)容 1) 金屬資料的種類、性能及選用；金屬資料的種類、性能及選用； 2)熱處置工藝根底及運(yùn)用；熱處置工藝根底及運(yùn)用； 3)金屬資料常用的加工方法；金屬切削機(jī)床、金屬資料常用的加工方法；金屬切削機(jī)床、 刀具、夾具等根本知識(shí)；刀具、夾具等根本知識(shí)； 4)鉗工的根本知識(shí)及根本技藝；鉗工的根本知識(shí)及根本技藝； 5)焊工的根本知識(shí)及根本技藝；焊工的根本知識(shí)及根本技藝； 6)管工

3、的根本知識(shí)及根本技藝；管工的根本知識(shí)及根本技藝； 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)械制造根底課程具有實(shí)際性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)和機(jī)械制造根底課程具有實(shí)際性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)和覆蓋面廣的特點(diǎn)。覆蓋面廣的特點(diǎn)。 學(xué)習(xí)時(shí)要注重實(shí)際性教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)習(xí)中學(xué)習(xí)時(shí)要注重實(shí)際性教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)習(xí)中努力添加感性認(rèn)識(shí)和實(shí)際知識(shí)，了解、熟習(xí)企業(yè)努力添加感性認(rèn)識(shí)和實(shí)際知識(shí)，了解、熟習(xí)企業(yè)的消費(fèi)和技術(shù)管理，留意實(shí)際與實(shí)際相結(jié)合。的消費(fèi)和技術(shù)管理，留意實(shí)際與實(shí)際相結(jié)合。 仔細(xì)做好本課程實(shí)驗(yàn)、綜合練習(xí)等，有助于了仔細(xì)做好本課程實(shí)驗(yàn)、綜合練習(xí)等，有助于了解和掌握實(shí)際知識(shí)，有利于職業(yè)綜合才干的培育，解和掌握實(shí)際知識(shí)

4、，有利于職業(yè)綜合才干的培育，逐漸提高處理消費(fèi)實(shí)踐問(wèn)題的才干。逐漸提高處理消費(fèi)實(shí)踐問(wèn)題的才干。第一部分第一部分 金屬資料金屬資料第一節(jié)第一節(jié) 金屬資料的主要性能金屬資料的主要性能 1.1.運(yùn)用性能：機(jī)械零件在正常任務(wù)情況下應(yīng)具備的性能。運(yùn)用性能：機(jī)械零件在正常任務(wù)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、熱處置性工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處置性能、切削性能等。能、切削性能等。 一一 、塑性、塑性 1.1.塑性：金屬資料受外力作用時(shí)產(chǎn)生永久變形而不至于引塑性：金屬資料受外力作用時(shí)產(chǎn)生永久變形而不至于

5、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)程如下圖拉伸圖以低碳鋼為例分析拉深過(guò)程如下圖4.4.延伸率和斷面收縮率：表示塑性大小的目的延伸率和斷面收縮率：表示塑性大小的目的 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 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) (m

6、m2) 、越大，資料塑性越好越大，資料塑性越好 ，普通，普通5%5%為塑為塑性資料，性資料，5%5%為脆性資料。為脆性資料。 二二 、強(qiáng)度、強(qiáng)度 強(qiáng)度指金屬資料在外力作用下抵抗塑性變形強(qiáng)度指金屬資料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的才干。常用來(lái)表示金屬資料強(qiáng)度的目的和斷裂的才干。常用來(lái)表示金屬資料強(qiáng)度的目的 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)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

7、= 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)。 三、三、 硬度硬度硬度：指金屬抵抗更硬的物體壓入其外表的才干硬度：指金屬抵抗更硬的物體壓入其外表的才干 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外表鋼球垂直地壓入金屬外表, ,并堅(jiān)持壓力到規(guī)定的時(shí)間后并堅(jiān)持壓力到規(guī)定的時(shí)間后卸荷卸荷, ,測(cè)

8、壓痕直徑測(cè)壓痕直徑d d。 HBSHBS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。 5.5.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。 二、鐵碳合金形狀圖二

9、、鐵碳合金形狀圖 1.1.含義：含義： 是闡明平衡形狀下含是闡明平衡形狀下含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, ,是研討鋼鐵的成分是研討鋼鐵的成分, ,組織和性能之間關(guān)系的根底組織和性能之間關(guān)系的根底, ,也是制定熱加工工也是制定熱加工工藝的根底。藝的根底。 2.2.闡明：闡明： 含含C6.69C6.69的鐵碳合金在工業(yè)上無(wú)實(shí)踐意義的鐵碳合金在工業(yè)上無(wú)實(shí)踐意義, ,而而含含C C6.696.69時(shí)時(shí),Fe,Fe與與C C構(gòu)成構(gòu)成Fe3CFe3C，故可看成一個(gè)，故可看成一個(gè)組元，即鐵碳合金形狀圖實(shí)踐為組元，即鐵碳合金

10、形狀圖實(shí)踐為Fe-Fe3CFe-Fe3C的形狀的形狀圖如所示圖如所示. . 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)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

11、: 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): 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

12、要線的意義主要線的意義 1) ACD:1) ACD:液相線液相線, ,液體冷卻到此線開場(chǎng)結(jié)晶液體冷卻到此線開場(chǎng)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)到此線A A 5) GS: 5) GS: A3A3 A A到此線開場(chǎng)析出到此線開場(chǎng)析出F F 6) ES: 6) ES: A cmA cm A A到此線開場(chǎng)析出到此線開場(chǎng)析出Fe3C Fe3C 7) PSK: 7) PSK:A1A1共析

13、線共析線 A A同時(shí)析出同時(shí)析出P(F+Fe3C) P(F+Fe3C) 5.5.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 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

14、生鐵亞共晶生鐵 含含C4.3% C4.3% C4.3% 組織組織:Ld+ Fe3C :Ld+ Fe3C 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 7. 7.鐵碳合金形狀圖的運(yùn)用鐵碳合金形狀圖的運(yùn)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)律選擇利用合金成分、組織與性能的變化規(guī)律選擇資料。資料。 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，根據(jù)形狀據(jù)形狀 圖制定熱處置工藝。圖制定熱處置工藝。 三、碳 鋼 1.1.碳鋼碳鋼: : 含含C2

15、.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, , 強(qiáng)強(qiáng), , 塑塑, ,韌韌 FeC FeC分布晶界分布晶界, ,脆性脆性 3.3.鋼中常見雜質(zhì)對(duì)性能的影響鋼中常見雜質(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

16、引起固溶強(qiáng)化. . 2) 2)與與FeSFeS反響反響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, ,熔點(diǎn)熔點(diǎn)985,985,分布晶界分布晶界, ,引起引起 脆性熱脆脆性熱脆 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 4.4.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

17、) ) 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% S=0.03% P=0.035% 3) 3)按用途分按用途分普通碳素構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、碳素工具鋼、鑄鋼。普通碳素構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、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)普通碳素構(gòu)造鋼普通碳素構(gòu)造鋼: 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 Mpa Mpa 2) 2)優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼: :如如4545，用二位數(shù)字表

18、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ZG200-400ZG200-400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 第五章鋼的熱處置第五章鋼的熱處置 一一 鋼的熱處置鋼的熱處置 1.1.鋼熱處置的概念鋼熱處置的概念 把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度進(jìn)展必要的把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度進(jìn)展必要的保溫保溫, ,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, ,

19、以改動(dòng)鋼的內(nèi)以改動(dòng)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.鋼熱處置的特點(diǎn)鋼熱處置的特點(diǎn) 只改動(dòng)組織和性能只改動(dòng)組織和性能, ,而不改動(dòng)其外形和大小。而不改動(dòng)其外形和大小。 3.3.鋼熱處置的用途鋼熱處置的用途 運(yùn)用廣泛，機(jī)械制造業(yè)中運(yùn)用廣泛，機(jī)械制造業(yè)中70%70%零件需熱處置。零件需熱處置。汽車汽車 遷延機(jī)遷延機(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% 二、冷卻方式二、冷卻方式 1.1.延續(xù)冷卻延續(xù)冷卻: :將加熱到將加熱到A A的鋼的鋼, ,在溫度延續(xù)下降的過(guò)程中

20、發(fā)在溫度延續(xù)下降的過(guò)程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。常見的方式有：水冷、油冷、空冷生組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。常見的方式有：水冷、油冷、空冷( (正火正火) )、爐冷、爐冷( (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。常見的方式有：再冷卻到室溫。常見的方式有： 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下圖。兩種冷卻方式的曲線如下圖。三、

21、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 SHRC25HRC2535 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 THRC30HRC3040 40 層片薄層片薄 2.2.中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物550550 Ms Ms 550550350 350 ：組織為上貝氏體：組織為上貝氏體B B上上 ，在電鏡下察看，滲，在電鏡下察

22、看，滲碳體不延續(xù)，短桿狀，分布于許多平行而密集的鐵素體碳體不延續(xù)，短桿狀，分布于許多平行而密集的鐵素體條之間。條之間。 350350 230230MsMs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由于過(guò)飽和淀的碳化物組織由于過(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)致碳原子沒能分散超出冷度太大，導(dǎo)致碳原子沒能分散超出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)

23、變產(chǎn)物：低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物： 230230MsMs線線 -50-50MfMf線：線： 組織：馬氏體組織：馬氏體M M+ +剩余剩余A A 馬氏體：碳在馬氏體：碳在鐵中構(gòu)成的過(guò)飽和固溶體鐵中構(gòu)成的過(guò)飽和固溶體“M M由于溫由于溫度低，原子活動(dòng)才干低，晶格轉(zhuǎn)變完成，但是，度低，原子活動(dòng)才干低，晶格轉(zhuǎn)變完成，但是，C C原子原子不能從面心中分散出來(lái)，仍留在體心中，構(gòu)成過(guò)飽和不能從面心中分散出來(lái)，仍留在體心中，構(gòu)成過(guò)飽和固溶體固溶體 特點(diǎn)：由于晶格嚴(yán)重畸形，所以特點(diǎn)：由于晶格嚴(yán)重畸形，所以M M硬硬 HRC65 HRC65 塑塑 韌韌0 0 四、共析鋼延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變四、共析鋼延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 實(shí)踐消費(fèi)中常以過(guò)冷奧

24、氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線作為根實(shí)踐消費(fèi)中常以過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線作為根據(jù)，定性進(jìn)似分析過(guò)冷奧氏體的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。將冷卻據(jù)，定性進(jìn)似分析過(guò)冷奧氏體的延續(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)延續(xù)冷卻速度線判別所獲得的組織根據(jù)延續(xù)冷卻速度線判別所獲得的組織 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252535HRC3

25、5HRC。 V3V3：相當(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“鼻尖相切，為該鋼獲得馬氏體鼻尖相切，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：馬氏體和剩余奧氏體組織：馬氏體和剩余奧氏體606065HRC65HRC。 V5V5：相當(dāng)于水冷，組織為馬氏體和剩余奧氏：相當(dāng)于水冷，組織為馬氏體和剩余奧氏 體體606065HRC65HRC。 五、退火與正火五、退火與正火1.1.退火：是將鋼件加熱給定的溫度退火：是將鋼件加熱

26、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，為淬火預(yù)備；提高塑織，提高機(jī)械性能；消除內(nèi)應(yīng)力，為淬火預(yù)備；提高塑性性, ,韌性，為冷沖壓韌性，為冷沖壓, , 冷拉拔預(yù)備。冷拉拔預(yù)備。3.3.退火的方法、目的及運(yùn)用退火的方法、目的及運(yùn)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303050,50,保溫一定時(shí)間后

27、保溫一定時(shí)間后, ,緩慢緩慢冷卻以獲得接近平衡形狀組織冷卻以獲得接近平衡形狀組織(P+F)(P+F)的熱處置工藝。的熱處置工藝。 目的目的: : 經(jīng)過(guò)完全重結(jié)晶經(jīng)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。 運(yùn)用運(yùn)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, ,由于在由于在AccmAccm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 2 2不完全退火不完全退火: : 又叫

28、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, ,緩慢冷卻的熱處置工藝。緩慢冷卻的熱處置工藝。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，并為以后淬火做預(yù)備預(yù)備. .減小變形和開裂的傾向。減小變形和開裂的傾向。 運(yùn)用運(yùn)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等溫退火：等溫退火： 將鋼件加熱到將鋼件加熱到Ac3Ac3亞共析鋼或亞

29、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, ,再等再等溫處置溫處置,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。運(yùn)用運(yùn)用: : 合金工具鋼合金工具鋼, ,高合金鋼高合金鋼 4 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)

30、應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力 運(yùn)用運(yùn)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. . 運(yùn)用運(yùn)用: : 冷扎冷扎, ,冷拉冷拉, ,冷壓等，能夠發(fā)生相變。冷壓等，能夠發(fā)生相變。 6 6分散退火分散退火: :均勻化退火均勻化退火 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

31、時(shí)小時(shí), ,緩慢冷卻的熱處置工藝。緩慢冷卻的熱處置工藝。 目的目的: : 消除偏析消除偏析, , 運(yùn)用運(yùn)用: : 鑄件鑄件 各種退火的加熱如圖各種退火的加熱如圖4.4.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)： 正火作用與退火類似正火作用與退火類似, ,區(qū)別是正火冷速快區(qū)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。

32、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.為淬火作組織預(yù)備為淬火作組織預(yù)備大晶粒易開裂大晶粒易開裂 。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置工藝種熱處置工藝 。 2.2.目的目的: :提高硬度提高硬度, ,耐磨性耐磨性 3.3.運(yùn)用運(yùn)用

33、: :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，普通為對(duì)于共析鋼和過(guò)共析鋼，普通為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，普通為對(duì)于亞共析鋼，普通為Ac3 + 30Ac3 + 305050，可獲得板條，可獲得板條狀馬氏體。狀馬氏體。 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： 運(yùn)用方便、經(jīng)濟(jì)、冷卻才干強(qiáng)、但在運(yùn)用方便、

34、經(jīng)濟(jì)、冷卻才干強(qiáng)、但在650650550550范圍內(nèi)范圍內(nèi)冷卻才干不夠大，而在冷卻才干不夠大，而在200200300300范圍內(nèi)冷卻才干又偏范圍內(nèi)冷卻才干又偏大。主要用于外形簡(jiǎn)單、截面尺寸較大的碳鋼工件。大。主要用于外形簡(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 主要添加主要添加650650550550范圍內(nèi)的冷卻才干。，范圍內(nèi)的冷卻才干。， 3 3礦物油礦物油 冷卻才干較小、在冷卻才干較小、在200200300300范圍內(nèi)冷卻才干較低、易范圍內(nèi)冷卻才干較低、易老化、易著火等。主要用于外形復(fù)雜的中、小合金鋼工老化、易著火等。主要用于外形復(fù)雜的中、小合金鋼工件。件。 以上

35、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。 7.7.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)中延續(xù)冷卻至室溫在一種淬火介質(zhì)中延續(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, ,開裂，易硬度缺乏開裂，易硬度缺乏, ,易作易作, ,易自動(dòng)化。易自動(dòng)化。 2) 2) 雙液淬火雙液淬火: : 先在冷卻才干較強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻到先在冷卻才干較強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻到300

36、300左右左右, ,再放入再放入冷卻到冷卻才干較弱的介質(zhì)中冷卻冷卻到冷卻才干較弱的介質(zhì)中冷卻, ,獲得馬氏體。獲得馬氏體。 特點(diǎn)：對(duì)于外形的碳鋼件特點(diǎn)：對(duì)于外形的碳鋼件, ,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,(,(如鹽浴或堿浴槽中如鹽浴或堿浴槽中) )停停2 25 5分分( (待外表與心部的溫差待外表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，只適宜小件，防變形操作容易，只適宜小件，防變形, ,開裂

37、開裂 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。 運(yùn)用運(yùn)用: : 外形復(fù)雜的小件外形復(fù)雜的小件, ,硬度較高硬度較高, ,韌性好韌性好, ,防變形開裂防變形開裂 13動(dòng)畫：淬火冷卻方法淬火冷卻方法8.8.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才鋼在淬火時(shí)具有獲得淬硬層深度的才干。干。 2 2淬硬性淬硬性: : 在淬火后獲得的馬氏體到達(dá)的硬度在淬火后獲得的馬氏體到達(dá)的硬度, ,它它的大小取決于淬

38、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： 指工件外表到半馬氏體區(qū)的間隔。指工件外表到半馬氏體區(qū)的間隔。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, ,保溫一定時(shí)間保溫一定時(shí)間, ,后冷卻到室溫的熱處置工藝。后冷卻到室溫的熱處置工藝。 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, ,開裂開裂, ,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

39、 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 。 運(yùn)用運(yùn)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: : 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. . 運(yùn)用運(yùn)用:(0.45:(0.450.9%)0.9%)彈簧彈簧, ,模具模具 高強(qiáng)度構(gòu)造鋼高強(qiáng)度構(gòu)造鋼 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

40、內(nèi)應(yīng)力, ,較高韌性較高韌性, ,硬度更低硬度更低. . 運(yùn)用運(yùn)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、外表熱處置七、外表熱處置 1.1.外表淬火：外表層淬透到一定深度而中心部仍堅(jiān)持原外表淬火：外表層淬透到一定深度而中心部仍堅(jiān)持原形狀。形狀。 運(yùn)用運(yùn)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: :提高外表的硬度提高外表的硬度, ,提高外表耐磨性提高外表耐磨性, ,疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 加熱方法加熱方法:1:1火焰火焰: : 單件小批部分單件小批部分, ,質(zhì)量不穩(wěn)質(zhì)量不穩(wěn) 2 2感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱: :

41、質(zhì)量穩(wěn)定質(zhì)量穩(wěn)定 2.2.化學(xué)熱處置：將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱化學(xué)熱處置：將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱, ,保溫保溫, ,使化學(xué)元素滲入工件外表使化學(xué)元素滲入工件外表, ,改善工件外表性能。改善工件外表性能。 運(yùn)用運(yùn)用: : 受交變載荷受交變載荷, ,劇烈磨損劇烈磨損, ,或在腐蝕或在腐蝕, ,高溫等條件下高溫等條件下任務(wù)的工件任務(wù)的工件 1 1滲滲C C處置處置: : 外表成高碳鋼外表成高碳鋼, ,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處置固的方

42、法：固體滲碳處置固的方法：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： 900900930 930 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.熱處置方法熱處置方法: : 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處置處置: : 外表硬度外表硬度, ,耐磨性

43、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.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, ,氮化層剩余壓應(yīng)力氮化層剩余壓應(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。 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：在碳鋼中參與合金元素構(gòu)成的鋼。常加合金鋼的含義：在碳鋼中參與合金元素構(gòu)成的鋼。常加合金元素合金元素: Mn Si Cr Ni Mo W

44、 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、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按合金元素稱號(hào)分：有錳鋼、鉻鋼、硅錳鋼等。按合金元素稱號(hào)分：有錳鋼、

45、鉻鋼、硅錳鋼等。 3 3按用途分：按用途分： 有合金構(gòu)造鋼、合金工具鋼、特殊用途鋼。有合金構(gòu)造鋼、合金工具鋼、特殊用途鋼。2.2.合金鋼的牌號(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)表示數(shù)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、合金構(gòu)造鋼、合金彈簧鋼用二位數(shù)低合金鋼、合金構(gòu)造鋼、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，普通用一位數(shù)字表示平均不銹鋼、耐熱鋼等

46、，普通用一位數(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“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“0000表示。表示。 c.c.合金工具鋼、高速鋼、高碳軸承鋼等，普通不合金工具鋼、高速鋼、高碳軸承鋼等，普通不標(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) 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1.51.5

47、2.49% 2.49% 、2.52.53.49% 3.49% 、3.53.54.49% 4.49% 、時(shí)，呼應(yīng)寫成時(shí)，呼應(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 Gr9,G Gr9,鉻的含量為鉻的含量為0.9% 0.9% 。 d.d.低鉻鉻的含量低鉻鉻的含量 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

48、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) 三、合金元素在鋼中的作用三、合金元素在鋼中的作用 1.1.構(gòu)成固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化構(gòu)成固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化 2.2.構(gòu)成合金碳化物，產(chǎn)生彌散強(qiáng)化構(gòu)成合金碳化物，產(chǎn)生彌散強(qiáng)化 3.3.妨礙奧氏體的

49、晶粒長(zhǎng)大，產(chǎn)生細(xì)化強(qiáng)化妨礙奧氏體的晶粒長(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)生影響四、合金構(gòu)造鋼四、合金構(gòu)造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

50、、壓力容器和 建筑構(gòu)造等方面。建筑構(gòu)造等方面。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滲碳后外表應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性。滲碳后外表應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性。2.主要用途：主要用途： 主要用于外表接受劇烈磨損、并接受動(dòng)載的零件。主要用于外表接受劇烈磨損、并接受動(dòng)載的零件。 三合金調(diào)質(zhì)鋼三合金調(diào)質(zhì)鋼C=0.3C=0.30.5%0.5%1. 1. 合金調(diào)質(zhì)鋼的性能

51、：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%

52、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。 合金工具鋼按用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼。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，高的紅硬性等。1.低合金刃具鋼 1定義：在碳素工具鋼中參與少量的合金元素。 主加元素有錳、鉻、硅、鎢和釩等。 2特性：具有高的淬透性，一定的硬度和耐

53、磨性， 較高的紅硬性，熱處置后變形小等。 3常用低合金刃具鋼的牌號(hào)、性能、用途 如: 9SiCr (板牙, 絲錐) 0.9%C1.5%Si 1.5%Cr CrWMn (長(zhǎng)鉸刀,絲錐,拉刀, 精細(xì)絲杠) 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、鎢和釩構(gòu)成足夠的碳化物，獲得高的硬碳：主要和鉻、鎢和釩構(gòu)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：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

54、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。二合金模具鋼、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

55、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 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

56、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)、和外形復(fù)雜的樣板高精度的量規(guī)、和外形復(fù)雜的樣板 六、特殊用途鋼1.不銹鋼的分類和用途 1鐵素體不銹鋼：C400 : 1Cr13 2Cr13 400 任務(wù)任務(wù) 1 1抗氧化鋼不起皮鋼運(yùn)用溫度為抗氧化鋼不起皮鋼運(yùn)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：常見的有珠光體鋼、馬氏體鋼、奧

57、氏體鋼熱強(qiáng)鋼：常見的有珠光體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼 常見熱強(qiáng)鋼的牌號(hào)、熱處置、用途見表常見熱強(qiáng)鋼的牌號(hào)、熱處置、用途見表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=1.01.3%1.3%、Mn=11Mn=1113%13% 2 2水韌處置水韌處置: : 鋼加熱到臨界點(diǎn)以上鋼加熱到臨界點(diǎn)以上(1000 (1000 1100)1100)保溫保溫, ,碳化物全碳化物全容于容于A,A,水冷水冷, ,因冷速快因冷速快, ,無(wú)法析出碳化物無(wú)法析出碳化物, ,成單一成單一A A組織。組織。 3 3耐磨機(jī)理：

58、耐磨機(jī)理： 錳鋼水韌處置錳鋼水韌處置, ,沖擊下任務(wù)沖擊下任務(wù), ,外表產(chǎn)生加工硬化。并有馬外表產(chǎn)生加工硬化。并有馬氏體在滑移面構(gòu)成氏體在滑移面構(gòu)成, ,外表硬度達(dá)外表硬度達(dá)HB450 HB450 550,550,外表耐磨外表耐磨, ,心部為心部為A A。 4 4主要用于發(fā)掘機(jī)鏟齒、鐵路道岔、坦克履帶等。主要用于發(fā)掘機(jī)鏟齒、鐵路道岔、坦克履帶等。第七章鑄鐵第七章鑄鐵 含碳量大于含碳量大于2.11%2.11%的鐵碳合金稱為鑄鐵的鐵碳合金稱為鑄鐵一、鑄鐵的性能：一、鑄鐵的性能： 消費(fèi)設(shè)備和熔煉工藝簡(jiǎn)單、價(jià)錢低廉、具有優(yōu)良的鑄消費(fèi)設(shè)備和熔煉工藝簡(jiǎn)單、價(jià)錢低廉、具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性、減摩、減

59、振性等。造性能、切削加工性、減摩、減振性等。二、二、 分類按分類按C C在鑄鐵中存在方式分在鑄鐵中存在方式分 1.1.白口鑄鐵白口鑄鐵: : C C以以Fe3CFe3C方式存在方式存在, , 斷面雪白斷面雪白, ,硬而脆硬而脆, ,難加工等。難加工等。 2.2.灰口鑄鐵灰口鑄鐵: : C C以片狀石墨方式存在以片狀石墨方式存在, ,斷口灰色斷口灰色, ,運(yùn)用最廣運(yùn)用最廣 3.3.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵: 碳團(tuán)絮狀石墨方式存在，具有較高的塑性和韌性。碳團(tuán)絮狀石墨方式存在，具有較高的塑性和韌性。 4.4.球墨鑄鐵球墨鑄鐵: : 碳主要以球狀或團(tuán)狀石墨方式存在。碳主要以球狀或團(tuán)狀石墨方式存在。 5.5.蠕

60、墨鑄鐵蠕墨鑄鐵: : 碳主要以蠕蟲狀石墨方式存在。碳主要以蠕蟲狀石墨方式存在。三、各種鑄鐵的牌號(hào)及用途三、各種鑄鐵的牌號(hào)及用途1.1.灰鐵的牌號(hào)、機(jī)械性能和用途灰鐵的牌號(hào)、機(jī)械性能和用途 1 1牌號(hào)牌號(hào): HT+: HT+位數(shù)表示。位數(shù)表示。HTHT灰鐵灰鐵, , 數(shù)數(shù)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度Mpa Mpa 2 2常見的灰鐵牌號(hào)和用途如表常見的灰鐵牌號(hào)和用途如表1-11-1。 3 3機(jī)械性能機(jī)械性能: : 良好的鑄造、耐磨、抗振和加工性等。良好的鑄造、耐磨、抗振和加工性等。2.2.可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能及運(yùn)用可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能及運(yùn)用: : 1 1牌號(hào)的表示方法：牌號(hào)的表示方法：“KTHKTH(KTZ(