布氏硬度和洛氏硬度對(duì)照表000

1、1Cr13的非熱處理狀態(tài)的硬度200HB:力學(xué)性能 力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 b (MPa)：淬火回火,540; 條件屈服強(qiáng)度 0.2 (MPa)：淬火回火,345; 伸長(zhǎng)率 5 ()：淬火回火,25; 斷面收縮率 ()：淬火回火,55; 沖擊功 Akv (J)：淬火回火,78; 硬度 ：退火,200HB;淬火回火,159HB。 1Cr13淬火加熱溫度：1000-1050度，保溫1到3小時(shí)，空冷，按回火溫度高低不同，硬度隨之不同。 580-650度回火，水冷，硬度HBS為254-302； 560-6

2、20度回火，水冷，硬度HBS為285-341； 550-580度回火，水冷，硬度HBS為254-362 ； 520-560度回火，水冷，硬度HBS為341-388； 小于300度回火，空冷，硬度HBS大于388。二、硬度對(duì)照表：根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對(duì)照表?？估瓘?qiáng)度RmN/mm2 維氏硬度HV 布氏硬度HB 洛氏硬度HRC 250 80 76.0 - 270 85 80.7 - 285 90 85.2 - 305 95 90.2 - 320 100 95.0 - 335 105 99.8 - 35

3、0 110 105 - 370 115 109 - 380 120 114 - 400 125 119 - 415 130 124 - 430 135 128 - 450 140 133 - 465 145 138 - 480 150 143 - 490 155 147 - 510 160 152 - 530 165 156 - 545 170 162 - 560 175 166 - 575 180 171 - 595 185 176 - 610 190 181 - 625 195 185 - 640 200 190 - 660 205 195 - 675 210 199 - 690 215

4、204 - 705 220 209 - 720 225 214 - 740 230 219 - 755 235 223 - 770 240 228 20.3 785 245 233 21.3 800 250 238 22.2 820 255 242 23.1 835 260 247 24.0 850 265 252 24.8 865 270 257 25.6 880 275 261 26.4 900 280 266 27.1 915 285 271 27.8 930 290 276 28.5 950 295 280 29.2 965 300 285 29.8 995 310 295 31.0

5、1030 320 304 32.2 1060 330 314 33.3 1095 340 323 34.4 1125 350 333 35.5 1115 360 342 36.6 1190 370 352 37.7 1220 380 361 38.8 1255 390 371 39.8 1290 400 380 40.8 1320 410 390 41.8 1350 420 399 42.7 1385 430 409 43.6 1420 440 418 44.5 1455 450 428 45.3 1485 460 437 46.1 1520 470 447 46.9 1555 480 (45

6、6) 47.7 1595 490 (466) 48.4 1630 500 (475) 49.1 1665 510 (485) 49.8 1700 520 (494) 50.5 1740 530 (504) 51.1 1775 540 (513) 51.7 1810 550 (523) 52.3 1845 560 (532) 53.0 1880 570 (542) 53.6 1920 580 (551) 54.1 1955 590 (561) 54.7 1995 600 (570) 55.2 2030 610 (580) 55.7 2070 620 (589) 56.3 2105 630 (59

7、9) 56.8 2145 640 (608) 57.3 2180 650 (618) 57.8 660 58.3 670 58.8 680 59.2 690 59.7 700 60.1 720 61.0 740 61.8 760 62.5 780 63.3 800 64.0 820 64.7 840 65.3 860 65.9 880 66.4 900 67.0 920 67.5 940 68.0硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相

8、應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。下面是本站根據(jù)由實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式制作的快速計(jì)算器，有一定的實(shí)用價(jià)值，但在要求數(shù)據(jù)比較精確時(shí)，仍需要通過試驗(yàn)測(cè)得。三、硬度換算公式1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12 2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15 3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV) 4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3 硬度測(cè)定範(fàn)圍:HS<100HB<500HRC<70HV<1300洛氏硬度    布氏硬度HB10/3000

9、維氏硬度   HVHRCHRA59.580.767659.080.566658.580.265558.080.064557.579.763557.079.562556.579.261556.078.960555.578.659655.078.453858754.578.153257854.077.952656953.576.652056053.076.351555152.576.150954352.076.950353551.576.649752751.076.349252050.576.148651250.075.8480504硬度換算表HVHRCHBSHVHRCHBSHVHRCH

10、BS940685605330029.828492067.555052.350529529.22809006754051.749629028.527588066.453051.148828527.827086065.952050.548028027.126584065.351049.847327526.426182064.750049.146527025.62568006449048.445626524.825278063.348047.74482602424776062.547046.944125523.124374061.846046.143325022.22387206145045.342

11、524521.323370060.144044.541524020.322869059.743043.64052301868059.242042.739722015.767058.841041.838821013.466058.340040.83792001165057.839039.83691908.564057.338038.8360180663056.837037.7350170362056.336036.6341160061055.735035.533160055.234034.432259054.733033.331358054.132032.230357053.631031294附

12、錄G 鋼的硬度值換算（續(xù)）表1 鋼的維氏硬度（HV）與其他硬度和強(qiáng)度的近似換算值a（續(xù)）維氏硬度布氏硬度10mm鋼球3000kg負(fù)荷b洛氏硬度b表面洛氏硬度表面金剛石圓錐壓頭肖氏硬度抗拉強(qiáng)度（近似值）Mpa(1000psi)維氏硬度標(biāo)準(zhǔn)鋼球鎢硬質(zhì)合金鋼球A. 標(biāo)尺 60-kg負(fù)荷金剛圓錐壓頭· 標(biāo)尺 100-kg負(fù)荷金剛圓錐壓頭· 標(biāo)尺 100-kg負(fù)荷金剛圓錐壓頭· 標(biāo)尺 100-kg負(fù)荷金剛圓錐壓頭15-N標(biāo)尺15kg負(fù)荷30-N標(biāo)尺30kg負(fù)荷45-N標(biāo)尺45-kg負(fù)荷HVHBSHBWHRAHRBHRCHRDHR15NHR30NHR45NHSbHV12345

13、678910111213370360350340330320310300295290285280275270265260255250245240230220210200190180170160150140130120110100959085350341331322313303294284280275270265261256252247243238233228219209200190181171162152143133124114105959086813503413313223133032942842802752702652612562522472432382332282192092001901

14、811711621521431331241141059590868169.268.768.167.667.066.465.865.265.864.564.263.863.563.162.762.462.061.661.260.7(109.0)(108.0)(107.0)(105.5)(104.5)(103.5)(102.0)(101.0)99.598.196.795.093.491.589.587.185.081.778.775.071.266.762.356.252.048.041.037.736.635.534.433.332.331.029.829.228.527.827.126.425

15、.624.824.023.122.221.320.3(18.0)(15.7)(13.4)(11.0)(8.5)(6.0)(3.0)(0.0)53.652.851.951.150.249.448.447.547.146.546.045.344.944.343.743.142.241.741.140.379.278.678.077.476.876.275.674.974.674.273.873.473.072.672.171.671.170.670.169.657.456.455.454.453.652.351.350.249.749.048.447.847.246.445.745.044.243

16、.442.541.740.439.137.836.535.233.932.531.130.429.528.727.927.126.225.224.323.222.221.119.95047454241403837363433323029282625242221201170(170)1130(164)1095(159)1070(155)1035(150)1005(146)980(142)950(138)935(136)915(133)905(131)890(129)875(127)855(124)840(122)825(120)805(117)795(115)780(113)765(111)73

17、0(106)695(101)670(97)635(92)605(88)580(84)545(79)515(75)490(71)455(66)425(62)390(57)370360350340330320310300295290285280275270265260255250245240230220210200190180170160150140130120110100959085a）在本表中用黑體字表示的值與按ASTME140表1的硬度轉(zhuǎn)換值一致，由相應(yīng)的SAEASMASTM聯(lián)合會(huì)列出的。b）括號(hào)里的數(shù)值是超出范圍的，只是提供參考。利用布氏硬度壓痕直徑直接換算出工件的洛氏硬度在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，由于

18、受檢測(cè)儀器的限制，經(jīng)常使用布氏硬度計(jì)測(cè)量大型淬火件的硬度。如果想知道該工件的洛氏硬度值，通常的方法是，先測(cè)量出布氏硬度值，然后根據(jù)換算表，查出相對(duì)應(yīng)的洛氏硬度值，這種方式顯然有些繁瑣。那么，能否根據(jù)布氏硬度計(jì)的壓痕直徑，直接計(jì)算出工件的洛氏硬度值呢？答案當(dāng)然是肯定的。根據(jù)布氏硬度和洛氏硬度換算表，可歸納出一個(gè)計(jì)算簡(jiǎn)單且容易記住的經(jīng)驗(yàn)公式：HRC =（479-100D）/4，其中D為10mm鋼球壓頭在30KN壓力下壓在工件上的壓痕直徑測(cè)量值。該公式計(jì)算出的值與換算值的誤差在0.5 -1范圍內(nèi)，該公式在現(xiàn)場(chǎng)用起來十分方便，您不妨試一試。 附錄：金屬工藝學(xué)   

19、;   金屬工藝學(xué)是一門研究有關(guān)制造金屬機(jī)件的工藝方法的綜合性技術(shù)學(xué)科. 主要內(nèi)容:1 常用金屬材料性能              2 各種工藝方法本身的規(guī)律性及應(yīng)用.              3 金屬機(jī)件的加工工藝過程、結(jié)構(gòu)工藝性。       熱加工：金屬材料、鑄造、壓力加工、焊接

20、      目的、任務(wù)：使學(xué)生了解常用金屬材料的性質(zhì)及其加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)其它相關(guān)課程及以后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方面的工作奠定必要的金屬工藝學(xué)的基礎(chǔ)。 以綜合為基礎(chǔ)，通過綜合形成能力                               

21、                                                   

22、;第一篇 金屬材料 第一章 金屬材料的主要性能 兩大類：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。                包括：機(jī)械性能、物理、化學(xué)性能             2 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。 第一節(jié) 金屬材料的機(jī)械性能     

23、0;                      指力學(xué)性能-受外力作用反映出來的性能。         一 彈性和塑性：       1彈性：金屬材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后能恢復(fù)其原來形狀的性能。 力和變形同時(shí)存在、同時(shí)消失。 如彈簧：彈簧靠彈性工作。 &#

24、160;     2 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。（金屬之間的連續(xù)性沒破壞） 塑性大小以斷裂后的塑性變形大小來表示。 塑性變形：在外力消失后留下的這部分不可恢復(fù)的變形。       3 拉伸圖        金屬材料在拉伸過程中彈性變形、塑性變形直到斷裂的全部力學(xué)性能可用拉伸圖形象地表示出來。 以低碳鋼為例 b k s e （l）      將金屬材料制成標(biāo)準(zhǔn)式樣。

25、60; 在材料試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件軸向施加靜壓力P，為消除試件尺寸對(duì)材料性能的影響，分別以應(yīng)力（即單位面積上的拉力4P/d2）和應(yīng)變（單位長(zhǎng)度上的伸長(zhǎng)量l/l0 ）來代替P和l，得到應(yīng)力應(yīng)變圖 1）彈性階段oe   e彈性極限 2）屈服階段：過e點(diǎn)至水平段右端    s塑性極限，s屈服點(diǎn) 過s點(diǎn)水平段說明載荷不增加，式樣仍繼續(xù)伸長(zhǎng)。 （P一定，=P/F一定，但真實(shí)應(yīng)力P/F1 因?yàn)樽冃危現(xiàn)1） 發(fā)生永久變形 3）強(qiáng)化階段：水平線右斷至b點(diǎn)   P  變形 b強(qiáng)度極限，材料能承受的最大載荷時(shí)的應(yīng)力。 4）局部變形階段bk   過b點(diǎn)

26、，試樣某一局部范圍內(nèi)橫向尺寸突然急劇縮小。  “縮頸”  （試樣橫截面變小，拉力）          4 延伸率和斷面收縮率：表示塑性大小的指針 1）延伸率：  = l0式樣原長(zhǎng)，l1拉深后長(zhǎng) 2）斷面收縮率： F0原截面，F(xiàn)1拉斷后截面 * 1） 、越大，材料塑性越好 2）與區(qū)別：拉伸圖中 =彈+塑 ， =mas塑 3）一般5%為塑性材料，5%為脆性材料。         5 條件屈服極限0。2 有些材料在拉伸圖中

27、沒有明顯的水平階段。通常規(guī)定產(chǎn)生0.2塑性變形的應(yīng)力作為屈服極限,稱為條件屈服極限.                    二 剛度        金屬材料在受力時(shí)抵抗彈性變形的能力     1 材料本質(zhì)       彈性模量在彈性范圍內(nèi),應(yīng)力與應(yīng)變的比值.其大小主要決定材料本身. 相當(dāng)于單位元元變形所需要的應(yīng)力. &

28、#160;               =, =/=tg      2幾何尺寸形狀受力        相同材料的E相同,但尺寸不同,則其剛度也不同.所以考慮材料剛度時(shí)要把E形狀尺寸同時(shí)考慮.還要考慮受力情況.            

29、0;                                                  

30、60;    三 強(qiáng)度       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.        按作用力性質(zhì)的不同,可分為: 抗拉強(qiáng)度 +   抗壓強(qiáng)度-    抗彎強(qiáng)度w 抗剪強(qiáng)度b        抗扭強(qiáng)度n   常用來表示金屬材料強(qiáng)度的指標(biāo):     屈服強(qiáng)度: (Pa 

31、60; N/m2)  Ps-產(chǎn)生屈服時(shí)最大外力, F0-原截面     抗拉強(qiáng)度 (Pa N/m2) Pb-斷裂前最大應(yīng)力.    s b在設(shè)計(jì)機(jī)械和選擇評(píng)定材料時(shí)有重要意義.因金屬材料不能在超過s的條件下工作,否則會(huì)塑變.超過b工作,機(jī)件會(huì)斷裂.      s-b之間塑性變形,壓力加工        四 硬度       金屬抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力   

32、60;      是材料性能的綜合物理量,表示金屬材料在一個(gè)小的體積范圍內(nèi)的抵抗彈性變形塑性變形或斷裂的能力.         1布式硬度 HB   用直徑D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,在一定壓力P下,將鋼球垂直地壓入金屬表面,并保持壓力到規(guī)定的時(shí)間后卸荷,測(cè)壓痕直徑d(用刻度放大鏡測(cè))則  HB=P/F (N/mm2) 單位一般不寫. F-壓痕面積. HBS壓頭用淬火鋼球,   HBW壓頭用硬質(zhì)合金球 l   

33、;         因鋼球存在變形問題,不能測(cè)太硬的材料,適于HBS<450, 如鑄鐵,有色金屬,軟鋼等.  而H l            特點(diǎn)：壓痕大，代表性全面 l            應(yīng)用：不適宜薄件和成品件      &#

34、160;  洛式硬度         用金剛石圓錐在壓頭或鋼球，在規(guī)定的預(yù)載荷和總載荷下，壓入材料，卸載后，測(cè)其深度，由公式求出，可在硬度計(jì)上直接讀出，無單位 不同壓頭應(yīng)用范圍不同如下表： HRB 1.588淬火鋼球 980.7 退火鋼 灰鐵 有色金屬 HRC 1200金剛石圓錐 1471 淬火 回火件   HRA 588.4 硬質(zhì)合金 碳化物 優(yōu)點(diǎn):易操作,壓痕小,適于薄件,成品件 缺點(diǎn):壓痕小,代表性不全面需多測(cè)幾點(diǎn). *硬度與強(qiáng)度有一定換算關(guān)系,故應(yīng)用廣泛.根據(jù)硬度可近似確定強(qiáng)度,如灰鐵: b=1H

35、BS        3顯微硬度(Hm)  用于測(cè)定金屬組織中個(gè)別組成體,夾雜物等硬度.   顯微放大測(cè)量  顯微硬度(查表)與HR有對(duì)應(yīng)關(guān)系.如:磨削燒傷表面,看燒傷層硬度變化.            五 沖擊韌性ak  材料抵抗沖擊載荷的能力 常用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來測(cè)定金屬材料的沖擊韌性,標(biāo)準(zhǔn)試樣一次擊斷,用試樣缺口處單位截面積上的沖擊功來表示ak ak=Ak/F(J/m2) 

36、0; Ak=G(H-h)    G-重量  F-缺口截面 脆性材料一般不開口,因其沖擊值低,難以比較差別.      1         ak,沖擊韌性愈好.      2         Ak不直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算:在生產(chǎn)中,工件很少因受一次大能量沖擊載荷而破壞,多是小沖擊載荷,多次沖擊引起破壞,而此時(shí),主要取決于強(qiáng)度,

37、故設(shè)計(jì)時(shí), ak只做校核.     3         ak對(duì)組織缺陷很敏感,能夠靈敏地反映出材料品質(zhì),宏觀缺陷,纖維組織方面變化. 所以,沖擊試驗(yàn)是生產(chǎn)上用來檢驗(yàn)冶煉、熱加工、熱處理工藝質(zhì)量的有效方法。 （微裂紋應(yīng)力集中沖擊裂紋擴(kuò)展）        六  疲勞強(qiáng)度： 問題提出：許多零件如曲軸、齒輪、連桿、彈簧等在交變載荷作用下，發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力遠(yuǎn)低于該材料的屈服強(qiáng)度，這種現(xiàn)象疲勞破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%機(jī)件失效是由于疲

38、勞破壞。 疲勞強(qiáng)度當(dāng)金屬材料在無數(shù)次交變載荷作用下而不致于引起斷裂的最大應(yīng)力。     1 疲勞曲線交變應(yīng)力與斷裂前的循環(huán)次數(shù)N之間的關(guān)系。 例如：純彎曲， 有色金屬N108 鋼材N>107 不疲勞破壞     2 疲勞破壞原因   材料有雜質(zhì),表面劃痕,能引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致微裂紋,裂紋擴(kuò)展致使零件不能承受所加載荷突然破壞.    3預(yù)防措施 改善結(jié)構(gòu)形狀,避免應(yīng)力集中,表面強(qiáng)化-噴丸處理,表面淬火等.         

39、     第二節(jié) 金屬材料的物理,化學(xué)及工藝性能       一 物理性能 比重: 計(jì)算毛坯重量,選材,如航天件 :輕 熔點(diǎn):鑄造 鍛造溫度(再結(jié)晶溫度) 熱膨脹性:鐵軌 模鍛的模具 量具 導(dǎo)熱性: 鑄造:金屬型  鍛造:加熱速度 導(dǎo)電性: 電器元件 銅 鋁 磁性:變壓器和電機(jī)中的硅鋼片  磨床: 工作臺(tái)       二 化學(xué)性能 金屬的化學(xué)性能,決定了不同金屬與金屬,金屬與非金屬之間形成化合物的性能,使有些合金機(jī)械性能高,有些合金抗腐

40、蝕性好,有的金屬在高溫下組織性能穩(wěn)定.  如耐酸,耐堿等 如化工機(jī)械,高溫工作零件等       三 工藝性能 金屬材料能適應(yīng)加工工藝要求的能力. 鑄造性,可鍛性,可焊性,切削加工形等               思考題;               1 什么是應(yīng)力,應(yīng)變(線應(yīng)變

41、)?               2 頸縮現(xiàn)象發(fā)生在拉伸圖上哪一點(diǎn)? 如果沒發(fā)生頸縮,是否表明該試樣沒有塑性變形?               3 0.2 的意義?能在拉伸圖上畫出嗎?              

42、; 4 將鐘表發(fā)條拉成一直線,這是彈性變形還是塑性變形?如何判定變形性質(zhì)?               5為什么沖擊值不直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算? 第二章 金屬和合金的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 第一節(jié) 金屬的晶體結(jié)構(gòu)             一基本概念:         固體物質(zhì)按原子排列的特征分為: &#

43、160;       晶體: 原子排列有序,規(guī)則,固定熔點(diǎn),各項(xiàng)異性.         非晶體:原子排列無序,不規(guī)則,無固定熔點(diǎn),各項(xiàng)同性         如: 金屬 ,合金,金剛石晶體  玻璃,松香 瀝青非晶體     晶格: 原子看成一個(gè)點(diǎn),把這些點(diǎn)用線連成空間格子.   結(jié)點(diǎn): 晶格中每個(gè)點(diǎn).   晶胞: 晶格中最小單元,能代表整個(gè)晶格特征.

44、   晶面: 各個(gè)方位的原子平面   晶格常數(shù): 晶胞中各棱邊的長(zhǎng)度(及夾角), 以A(1A=10-8cm)度量         金屬晶體結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于晶格類型,晶格常數(shù).            二 常見晶格類型        1 體心立方晶格: Cr ,W, -Fe, Mo , V等,特點(diǎn):強(qiáng)度大,塑性較好,原子數(shù):1/8 X8 +1=2&#

45、160;  20多種        2 面心立方晶格: Cu  Ag  Au  Ni  Al Pb  - Fe塑性好                 原子數(shù):4       20多種        4 

46、;        密排六方晶格:  Mg Zn Be  -Cr -Ti Cd(鎘)                  純鐵在室溫高壓(130x108N/M2)成-Fe                &

47、#160;  原子數(shù)=1/6 x12+1/2 x2+3=6 , 30多種                三 多晶結(jié)構(gòu) 單晶體- 晶體內(nèi)部的晶格方位完全一致. 多晶體許多晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu).各項(xiàng)同性. 晶粒外形不規(guī)則而內(nèi)部晶各方位一致的小晶體. 晶界晶粒之間的界面.                 &

48、#160;               第二節(jié) 金屬的結(jié)晶          一 金屬的結(jié)晶過程(初次結(jié)晶)      1 結(jié)晶: 金屬?gòu)囊后w轉(zhuǎn)變成晶體狀態(tài)的過程. 晶核形成: 自發(fā)晶核:液體金屬中一些原子自發(fā)聚集,規(guī)則排列.           外

49、來晶核:液態(tài)金屬中一些外來高熔點(diǎn)固態(tài)微質(zhì)點(diǎn). 晶核長(zhǎng)大:已晶核為中心,按一定幾何形狀不斷排列.   *晶粒大小控制: 晶核數(shù)目: 多細(xì)(晶核長(zhǎng)得慢也細(xì))                冷卻速度: 快細(xì)(因冷卻速度受限,故多加外來質(zhì)點(diǎn)) 晶粒粗細(xì)對(duì)機(jī)械性能有很大影響,若晶粒需細(xì)化,則從上述兩方面入手. 結(jié)晶過程用冷卻曲線描述!           &

50、#160;    2 冷卻曲線 溫度隨時(shí)間變化的曲線熱分析法得到        1)         理論結(jié)晶溫度     實(shí)際結(jié)晶溫度          時(shí)間(s)            T()   

51、0;     過冷: 液態(tài)金屬冷卻到理論結(jié)晶溫度以下才開始結(jié)晶的現(xiàn)象.     2)     過冷度:理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)    晶溫度之差. (實(shí)際冷卻快,結(jié)晶在理論溫度下)        二 金屬的同素異購(gòu)轉(zhuǎn)變(二次結(jié)晶重結(jié)晶) 同素異構(gòu)性一種金屬能以幾種晶格類型存在的性質(zhì). 同素異購(gòu)轉(zhuǎn)變金屬在固體時(shí)改變其晶格類型的過程. 如:鐵 錫 錳 鈦 鈷 以鐵為例: -Fe(1394)-Fe(912)

52、-Fe               體心            面心          體心 因?yàn)殍F能同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,才有對(duì)鋼鐵的各種熱處理. (晶格轉(zhuǎn)變時(shí),體積會(huì)變化,以原子排列不同)         

53、;                                 第三節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu)           一 合金概念 合金: 由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬組成的具有金屬特

54、性的物質(zhì). 組元:組成合金的基本物質(zhì).如化學(xué)元素(黃銅:二元)金屬化合物 相:在金屬或合金中,具有相同成分且結(jié)構(gòu)相同的均勻組成部分.相與相之間有明顯的界面. 如:純金屬一個(gè)相,溫度升高到熔點(diǎn),液固兩相. 合金液態(tài)組元互不溶,幾個(gè)組元,幾個(gè)相. 固體合金中的基本相結(jié)構(gòu)為固溶體和金屬化合物，還可能出現(xiàn)由固溶體和金屬化合物組成的混合物。                  二 合金結(jié)構(gòu)      

55、;  1 固溶體 溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格而仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體。  根據(jù)溶質(zhì)在溶劑晶格中所占的位置不同，分為：        1）          置換固溶體    溶質(zhì)原子替代溶劑原子而占據(jù)溶劑晶格中的某些結(jié)點(diǎn)位置，所形成的固溶體。 *溶質(zhì)原子，溶劑原子直徑相差不大時(shí)，才能置換 如：CuZn  Zn溶解度有限。 CuNi溶解度無限 晶格畸變固溶強(qiáng)化：畸變時(shí)塑性變形阻力增加，強(qiáng)，硬增加。這

56、是提高合金機(jī)械性能的一個(gè)途徑。    2）          間隙固溶體 溶質(zhì)原子嵌入各結(jié)點(diǎn)之間的空隙，形成固溶體。溶質(zhì)原子小，與溶劑原子比為 0.59 。溶解度有限。也固溶強(qiáng)化。          2 金屬化合物 合金各組成元素之間相互作用而生成的一種新的具有金屬性質(zhì)，可用分子式表示的物質(zhì)。如Fe3C  WC 特點(diǎn)：（1）較高熔點(diǎn)、較大脆性、較高硬度。 （2）在合金中作強(qiáng)化相，提高強(qiáng)度、硬度、耐

57、磨性，而塑性、韌性下降，如WC、TiC。可通過調(diào)整合金中的金屬化合物的數(shù)量、形態(tài)、分布來改變合金的性能             3 機(jī)械混合物  固溶體+金屬化合物、固+固綜合性能                  §4 二元合金狀態(tài)圖的構(gòu)成 合金系：由給定的組元可以配制成一系列成分含量不同的合金，這些合金組

58、成一個(gè)合金系統(tǒng)  為研究合金系的合金成分、溫度、結(jié)晶組織之間的變化規(guī)律、建立合金狀態(tài)圖來描述。 合金狀態(tài)圖合金系結(jié)晶過程的簡(jiǎn)明圖解。 實(shí)質(zhì)：溫度成分作標(biāo)圖，是在平衡狀態(tài)下（加熱冷卻都極慢的條件下）得到的。              二、二元合金狀態(tài)圖的建立 以Pb（鉛）-Sb（銻）合金為例： 1 配置幾種Pb-Sb成分不同的合金。 2 做出每個(gè)合金的冷卻曲線 3將每個(gè)合金的臨界點(diǎn)標(biāo)在溫度成分坐標(biāo)上，并將相通意義的點(diǎn)連接起來，即得到Pb-Sb合金的狀態(tài)圖。  

59、;       A                         B        D        C      &

60、#160;        E   液相線：ACB  固相線：DCE  單相區(qū)：只有一個(gè)相。 兩相區(qū)：兩個(gè)相。ACD、BCE。 c共晶點(diǎn) *作業(yè)：                               &#

61、160;                              第三章 鐵碳合金                   

62、0;                         §1 鐵碳合金的基本組織 液態(tài)：Fe、C 無限互溶 。  固態(tài)：固溶體  金屬化合物      t            1538 -F

63、e+C 鐵素體F 1394-Fe+C奧氏體A 912-Fe+C鐵素體F                 s                 一鐵素體 碳溶于-Fe形成的固溶體鐵素體F 體心立方，顯微鏡下為均勻明亮的多邊形晶粒。 性能：韌性很好（因含C少），強(qiáng)、硬不高。=4550%，HBS= b=25

64、0Mpa 含碳： 727，0.02%                二 奧氏體 碳溶于-Fe中形成的固溶體“A” 面心立方,顯微鏡下多邊形晶粒,晶界較F平直. 性能:塑性好,壓力加工所需要組織.含碳最高;1147,2.11% HBS=170220               三滲碳體 金屬化合物 Fe3C 復(fù)雜晶格,含碳:6.6

65、9%. 性能:硬高HB(sw)>800,脆,作強(qiáng)化相. 在一定條件下會(huì)分解成鐵和石墨,這對(duì)鑄造很有意義.               四 珠光體P F+Fe3C機(jī)械混合物,含碳0.77% 組織:兩種物質(zhì)相間組成,性能:介于兩者之間.強(qiáng)度較高:    硬度HBS=250               五 萊

66、氏體 >727 A+Fe3CLd 高溫萊氏體     <727 P+Fe3CLd低溫萊氏體 性能: 與Fe3C相似   HBS>700   塑性極差.                               

67、     §2鐵碳合金狀態(tài)圖 是表明平衡狀態(tài)下含C不大于6.69%的鐵碳合金的成分,溫度與組織之間關(guān)系,是研究鋼鐵的成分,自治和性能之間關(guān)系的基礎(chǔ),也是制定熱加工工藝的基礎(chǔ).   含C>6.69在工業(yè)上午實(shí)際意義,而含C6.69%時(shí),Fe與C形成Fe3C,故可看成一個(gè)組元,即鐵碳合金狀態(tài)圖實(shí)際為Fe-Fe3C的狀態(tài)圖.                   

68、60;                      一鐵碳合金狀態(tài)圖中點(diǎn)線面的意義                     1 各特性點(diǎn)的含義 1)A: 純鐵熔點(diǎn)  含C: 0% &

69、#160;           1538 2)C: 共晶點(diǎn)         4.3%           1148 3)D: Fe3C熔點(diǎn)         6.69      &#

70、160;   1600 4)E: C在A中最大溶解度  2.11        1148 5)F:  Fe3C成分點(diǎn)       6.69          1148 6)G: -Fe與-Fe轉(zhuǎn)變點(diǎn)   0%        912 7)K: Fe3C

71、成分點(diǎn)       6.69          727 8)P: C在-Fe中最大溶解度  0.02    727 9)S: 共析點(diǎn)                 0.77     727 10) Q: C在

72、-Fe中溶解度    0.0008    室溫             2 主要線的意義 1)    ACD:液相線,液體冷卻到此線開始結(jié)晶. 2)    AECF:固相線 此線下合金為固態(tài) 3)    ECF:生鐵固相線,共晶線,液體Ld 4)    AE: 鋼的固相線,液態(tài)到此線A 5) 

73、60;  GS:”A3” A到此線開始析出F 6)    ES:”Acm” A到此線開始析出Fe3C 7)    PSK:”A1”共析線.A同時(shí)析出P(F+Fe3C)               3 主要區(qū)域 1) ACE: 兩相區(qū)L+A      2) DCF:兩相區(qū)L+Fe3C1 3) AESG: 單相區(qū)A   &

74、#160;    4) GPS: A+F 兩相區(qū)                   二 鋼鐵分類    1 工業(yè)純鐵: 含C<0.0218%  組織:F    2 鋼:含碳: 0.02182.11  共析鋼  含C=0.77%        

75、       P 亞共析鋼  含C<0.77%              P+F 過共析鋼  含C>0.77%              P+Fe3C11    3 鐵     含C:2.

76、11%6.69% 共晶生鐵       4.3% C         Ld 亞共晶生鐵     < 4.3% C       P+Ld+ Fe3C11 過共晶生鐵      > 4.3% C     Ld+ Fe3C1    &

77、#160;                               三 典型合金結(jié)晶過程分析        1共析鋼 LL+AA-P       2亞共析鋼 LA+LAA+FF+P   3過共析鋼

78、 LL+AAA+ Fe3C11- Fe3C1+P   4       共晶鐵 LLdLd   5       亞共晶鐵 L1點(diǎn)L+AA+LdP+Ld   6       過共晶鐵 L1點(diǎn)L+Fe3C12點(diǎn)Ld+ Fe3C13點(diǎn)- Fe3C1+Ld             

79、0;      四 鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用    1 鑄造 確定澆鑄溫度       選材: 共晶點(diǎn)附近鑄造性能好    2 鍛造 鍛造溫度區(qū)間   A    3焊接  焊接缺陷用熱處理改善.根據(jù)狀態(tài)圖制定熱處理工藝                 &

80、#160;               §3鋼的分類和應(yīng)用         按化學(xué)成分:碳鋼: <2.11%C 少量Si  Mn  S P等雜質(zhì)            合金鋼:加入一種或幾種合金元素     

81、60;                  一 碳鋼        1 含碳量對(duì)碳鋼性能的影響      <0.9%C  C強(qiáng),硬 塑,韌 FeC 強(qiáng)化相      >0.9%C  C 硬, 強(qiáng), 塑,韌 FeC分布晶界,脆性   

82、0;    2 鋼中常見雜質(zhì)對(duì)性能的影響 Si: 溶于F ,強(qiáng)化F, 強(qiáng),硬 塑,韌. 含量<0.030.4% 有益作用不明顯 Mn: 1)溶于F,Fe3C.引起固溶強(qiáng)化. 2)與FeS反應(yīng)MnS 比重輕,進(jìn)入熔渣,如量少,有益作用不明顯. S: FeS(FeS+Fe)共晶體,熔點(diǎn)985,分布晶界,引起脆性”熱脆” P: 溶于F,是強(qiáng)度,硬度,但室溫塑性,韌性    “冷脆”              3 碳鋼的分類    1 )    按含碳量分 低碳鋼   <0.25%C