金屬材料簡介

1、金屬材料分類黑色金屬：鑄鐵、碳素鋼、合金鋼有色金屬：鋁合金目錄金屬材料金屬材料是最重要的工程材料，工業(yè)上將金屬及其合金分為兩大類型：黑色金屬鐵和鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）；占工業(yè)用材的95。有色金屬除黑色金屬以外的所有金屬及其合金；占工業(yè)用材的5。碳鋼和鑄鐵是現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬材料，它主要由鐵和碳兩種元素組成的合金。因此，要掌握碳鋼和鑄鐵的性能及用途，首先要了解鐵碳合金相圖。 鐵碳合金相圖（FeFe3C）純鐵（含碳00.0218 ）鑄鐵（含碳2.116.69）碳鋼（含碳0.02182.11） 純鐵熔點（1538）Fe3CA滲碳體熔點（1227）共晶點（1148）碳在Fe中

2、的最大溶解度（1148）共析線滲碳體（含碳6.69）G純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點（912）碳在Fe中的最大溶解度（727） 共析點（727 ）第一節(jié) 鑄鐵含碳量在2.116.69的鐵碳合金稱為鑄鐵。鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性能以及減震性、耐磨性，鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單、成本低，應(yīng)用廣泛。特別是球墨鑄鐵和合金鑄鐵的應(yīng)用，提高了鑄鐵的機械性能，形成了以鐵代鋼的趨勢。在汽車上，約5070的金屬材料為鑄鐵。如氣缸體、氣缸蓋、活塞環(huán)、變速箱外殼、后橋殼等等。 鑄鐵的石墨化 影響鑄鐵組織和性能的關(guān)鍵是碳在鑄鐵中存在的形式、形態(tài)、大小和分布。鑄鐵中碳的存在形式有兩種： 1、化合狀態(tài)的滲碳體（Fe3C） 如果鑄鐵

3、中碳幾乎全部以滲碳體形式存在，其斷口呈銀白色，則稱為白口鑄鐵。其性能硬而脆，（硬度達HB800，塑性和韌度幾乎等于零）很難進行切削加工，因此，工業(yè)上很少用它來制造機械零件，主要用作可鍛鑄鐵的毛坯。 2、游離狀態(tài)的石墨（常用G來表示） 石墨很軟強度極低，如果鑄鐵中碳主要以石墨形式存在，則其斷口呈暗灰色，俗稱灰口鑄鐵。它是機械制造中應(yīng)用最多的一種鑄鐵。分為灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和蠕墨鑄鐵等。第一節(jié) 鑄鐵影響鑄鐵石墨化的因素主要是鑄鐵的化學(xué)成分和冷卻速度。 1、化學(xué)成分的影響主要是碳、硅、硫、磷、錳等元素含量多少的影響。 2、冷卻速度的影響主要是指鐵水從澆注冷卻到600左右的冷卻速度，冷卻速度越

4、小，越有利于石墨化。第一節(jié) 鑄鐵影響石墨化的因素根據(jù)碳的存在形式，鑄鐵分為下列幾種：1、白口鑄鐵 白口鑄鐵中碳全部或大部分以化合物滲碳體的形式存在，其斷口呈銀白色。性能硬而脆，很難切削加工，一般用來煉鋼，又叫煉鋼生鐵，也可經(jīng)熱處理后變?yōu)榭慑戣T鐵使用。鑄鐵要成為白口，除化學(xué)成分有要求外，還和冷卻速度有關(guān)。如發(fā)動機中的氣門挺桿，為了得到表層的高硬度和耐磨性，常用激冷的方法使表層獲得白口鑄鐵的組織而心部由于冷卻速度較慢仍為灰口鑄鐵組織。第一節(jié) 鑄鐵鑄鐵的組織特征和分類根據(jù)碳的存在形式，鑄鐵分為下列幾種：2、灰口鑄鐵 灰口鑄鐵中的碳絕大部分以片狀石墨形式存在，其斷口呈暗灰色而稱之為灰口鑄鐵。它是工業(yè)中

5、應(yīng)用最廣泛的一種鑄鐵，有一定的機械性能和良好的切削加工性能。3、可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵是經(jīng)白口鑄鐵長時間的退火處理而成的。其碳以團絮狀石墨形式存在。其塑性和韌度比灰口鑄鐵好，主要用于要求韌度較好的薄壁類零件。第一節(jié) 鑄鐵鑄鐵的組織特征和分類根據(jù)碳的存在形式，鑄鐵分為下列幾種：4、球墨鑄鐵 碳以球狀石墨形態(tài)存在，故稱為球墨鑄鐵。它的強度、韌度比灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵高，可替代鋼材制造某些重要的機械零件。5、蠕墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵是在灰鑄鐵的鐵水中加入蠕化劑（鎂鈦合金等）和孕育劑（硅鐵）進行蠕化孕育處理后，得到具有蠕蟲狀石墨的鑄鐵。第一節(jié) 鑄鐵鑄鐵的組織特征和分類 成分：含碳2.83.6、含硅1.12.5、含

6、錳0.61.2、含硫小于或等于0.15、含磷小于或等于0.5。 牌號：由HT和一組數(shù)字組成。其中HT為灰鑄鐵的代號，代號后面的數(shù)字表示其抗拉強度值b（Mpa）。如HT150表示抗拉強度為150MPa的灰鑄鐵。應(yīng)用舉例：牌號車型零件名稱HT150EQ1092進排氣歧管、變速器殼體等HT200EQ1092氣缸體、氣缸蓋、飛輪殼、正時齒輪、前后制動鼓等HT250CA1093氣缸體、飛輪、曲軸皮帶輪等第一節(jié) 鑄鐵灰鑄鐵的成分、牌號成分：成分：含碳3.84.0、含硅2.02.8、含錳0.60.8、含硫小于或等于0.04、含磷小于或等于0.1含鎂0.030.05、含稀土小于或等于0.05。牌號：由QT和兩

7、組數(shù)字組成。其中QT為球墨鑄鐵的代號，代號后面的兩組數(shù)字分別表示其抗拉強度bMPa）和伸長率（） 。如QT45010表示抗拉強度為450MPa、伸長率為10的球墨鑄鐵。應(yīng)用舉例：第一節(jié) 鑄鐵球墨鑄鐵的成分、牌號牌號車型零件名稱QT45010EQ1092前后輪轂、轉(zhuǎn)向器殼、制動蹄等CA1093輔助鋼板彈簧支架、拖拽鉤襯套等QT60013 EQ1092曲軸、搖臂、鋼板彈簧側(cè)墊板及滑塊等成分：含碳2.22.8、含硅1.22.0、含錳0.61.2、含硫小于或等于0.2、含磷小于或等于0.1。牌號：由KTH（或KTZ、KTB）和兩組數(shù)字組成。其中KT為可鍛鑄鐵的代號，H表示黑心可鍛鑄鐵，Z表示珠光體可鍛

8、鑄鐵，B表示白心可鍛鑄鐵，代號后面的兩組數(shù)字分別表示其抗拉強度b（MPa）和伸長率（）。如KTH37012表示抗拉強度為370MPa、伸長率為12的黑心可鍛鑄鐵。應(yīng)用舉例：第一節(jié) 鑄鐵可鍛鑄鐵的成分、牌號牌號車型零件名稱KTH35010EQ1092后橋殼、差速器殼、減震器殼、后輪轂等CA1093后橋殼、差速器殼、減震器殼、輪轂、制動蹄片等成分：含碳3.73.9、含硅2.02.8、含錳0.30.6、含硫小于或等于0.025、含磷小于或等于0.06、含鈦0.080.20、含鎂0.0150.03、含稀土小于或等于0.01。牌號：由RuT和一組數(shù)字組成。其中RuT為蠕墨鑄鐵的代號，代號后面的數(shù)字表示其

9、抗拉強度b（MPa）。如RuT300表示抗拉強度為300MPa的蠕墨鑄鐵。應(yīng)用舉例：第一節(jié) 鑄鐵蠕墨鑄鐵的成分、牌號牌號零件名稱RuT260活塞環(huán)、氣缸套、制動盤、制動鼓等RuT340排氣管、變速器殼、氣缸蓋等 在灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素后的鑄鐵稱為合金鑄鐵。加入合金后可使鑄鐵具有耐熱、耐酸或耐磨的特殊性能。 耐熱鑄鐵：為了提高鑄鐵的耐熱性，可在球墨鑄鐵中加入鋁、硅、鉻等元素，使鑄鐵表層形成一層致密的氧化保護膜（如Al2O3、SiO2、CrO3），這類鑄鐵叫耐熱鑄鐵，用于制造進、排氣門及排氣管密封環(huán)等。 耐磨鑄鐵：把灰口鑄鐵的含磷量提高到0.40.6，再加入Cr、W、Cu、Ti

10、等合金元素構(gòu)成合金高磷鑄鐵。它的強度、韌度和耐磨性都較高。這類鑄鐵叫耐磨鑄鐵?，F(xiàn)代汽車的氣缸套和活塞環(huán)一般用耐磨合金鑄鐵制造。 合金鑄鐵第一節(jié) 鑄鐵耐蝕鑄鐵：在灰口鑄鐵中加入Si、Al、Cr、Ni等元素可得到耐蝕鑄鐵。加入合金元素的目的是提高鑄鐵基體的電位，并使表面形成一層致密的保護性氧化膜。耐蝕鑄鐵分高硅耐蝕鑄鐵、高鋁耐蝕鑄鐵及高鉻耐蝕鑄鐵等。其中廣泛應(yīng)用的是高硅耐蝕鑄鐵，它的含硅量為1418。這種鑄鐵在酸性介質(zhì)中的耐蝕性很好。為了提高其在堿性介質(zhì)中的耐蝕性，可加入6.58.5的Cu；為了提高它的機械性能，可加入微量的硼元素和進行球化處理。 高強度鑄鐵：在稀土鎂球墨鑄鐵中加入Cu、Mo等合金

11、元素，能提高鑄鐵的強度和硬度，可得到高強度合金鑄鐵?？捎糜诓裼蜋C曲軸、連桿及主軸承蓋等。經(jīng)等溫淬火后可替代18CrMnTi制造變速器齒輪。合金鑄鐵第一節(jié) 鑄鐵應(yīng)用舉例：車型零件名稱EQ1092活塞環(huán)（鎢鉻鉬鑄鐵）、氣缸套（高磷鑄鐵）等CA1093活塞環(huán)（鈮鉻鑄鐵）、氣缸套（鈮磷鑄鐵）、氣缸蓋（銅鉬鑄鐵）等 碳素鋼又稱碳鋼，通常指含碳量小于2.11的鐵碳合金。實際使用的碳鋼，其含碳量一般不超過1.4。 在實際生產(chǎn)中使用的碳鋼不單純是鐵碳合金，還包含有一些雜質(zhì)元素，（硅、錳、硫、磷等），它們對碳鋼的性能有一定的影響。1、硅（硅（SiSi）： 在碳鋼中，硅的含量一般小于0.4。硅能溶于鐵素體，具有強

12、化作用（可使鋼致密，提高強度和硬度）。同時也會降低鋼的韌度和塑性。當含量較小時，其影響并不明顯。一、碳鋼中常存元素對鋼性能的影響：一、碳鋼中常存元素對鋼性能的影響：第二節(jié) 碳素鋼2、錳（錳（MnMn）： 在碳鋼中，錳的含量一般為0.250.8。錳大部分溶于鐵素體形成置換固溶體。因此具有固溶強化作用；錳與硫結(jié)合可形成高熔點（1620）的MnS，從而消除硫的有害作用（熱脆性）。錳還能提高鋼的強度。但當錳的含量較小時，其作用并不明顯。3、硫（硫（S S）： 硫在鋼中常以FeS的形式存在，而FeS與Fe形成熔點較低985）的共晶體，當鋼加熱到10001200進行熱加工時FeS共晶體已經(jīng)熔化，這將造成鋼

13、材在熱加工過程中開裂，使鋼材變得極脆，這種現(xiàn)象稱為熱脆性。 硫?qū)︿摰暮附佑胁涣加绊?，會?dǎo)致焊縫的熱裂現(xiàn)象；在焊接過程中，硫易于氧化而形成SO2氣體，使焊縫中產(chǎn)生氣孔。因此，須嚴格控制硫的含量。第二節(jié) 碳素鋼4、磷（磷（P P）： 室溫下，鋼中的磷全部溶于鐵素體中，能使鋼的強度、硬度增加，但也使其室溫特別是低溫時塑性和韌度大大下降，這種現(xiàn)象稱為冷脆性（易產(chǎn)生脆裂）。因此，應(yīng)嚴格控制磷的含量。 但磷的冷脆性也可利用，如在炮彈鋼中加入較多的磷，可使炮彈爆炸時的碎片增多，提高殺傷力。第二節(jié) 碳素鋼第二節(jié) 碳素鋼二、碳鋼的分類：二、碳鋼的分類：1、按含碳量分：低碳鋼（含碳量小于或等于0.25）；中碳鋼（

14、含碳量為0.250.60）；高碳鋼（含碳量大于0.60）。2、按材質(zhì)（主要根據(jù)硫、磷的含量）分：普通鋼（含硫小于0.055、含磷小于0.045）；優(yōu)質(zhì)鋼（含硫小于0.040、含磷小于0.040）；高級優(yōu)質(zhì)鋼（含硫小于0.030、含磷小于0.035）；特級優(yōu)質(zhì)鋼（含硫小于0.025、含磷小于0.030）。3、按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼：用于制造各種機器零件和工程結(jié)構(gòu)件。多為低碳鋼和中碳鋼；碳素工具鋼：用于制造各種刀具、量具和模具。多為高碳鋼。4、按冶煉方法分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。5、按煉鋼的脫氧程度分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。第二節(jié) 碳素鋼二、碳鋼的編號、性能及用途：二、碳鋼的編號、性能及用途：

15、1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：根據(jù)國家標準（GB70088），碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號和化學(xué)成分如下表所示。這類鋼主要保證機械性能，一般用于制造要求不高的零部件，故其牌號性能體現(xiàn)機械性能。牌號：用Q數(shù)字表示。其中“Q”屈服點“屈”字的漢語拼音字首，數(shù)字表示屈服強度值。例如：Q275表示屈服強度為275MPa。若牌號后面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級不同，即磷、硫含量不同。其中A級鋼硫、磷含量最高，D級硫、磷含量最低。若牌號后面標注字母“F”則為沸騰鋼，標注“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標注“F”或“b”者則為鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235AF表示屈服強度為235MPa的A級沸騰鋼。Q235C表示屈服強度為235MPa的

16、C級鎮(zhèn)靜鋼化學(xué)成分及力學(xué)性能：第二節(jié) 碳素鋼應(yīng)用舉例：第二節(jié) 碳素鋼第二節(jié) 碳素鋼二、碳鋼的編號、性能及用途：二、碳鋼的編號、性能及用途：2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中所含的有害雜質(zhì)元素（S、P等）和非金屬夾雜物較少，機械性能和鋼材的表面質(zhì)量較好，其組織也較均勻。此類鋼主要應(yīng)用于經(jīng)過熱處理且技術(shù)性能要求較高的零件。根據(jù)其化學(xué)成分不同，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為普通含錳量鋼和較高含錳量鋼兩類。牌號：普通含錳量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示。兩位數(shù)字代表鋼中平均含碳量的百分數(shù)。例如：45表示平均含碳量為0.45的普通含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 較高含錳量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號為兩位數(shù)字后面附以M

17、n（錳元素符號）。例如：45Mn表示平均含碳量為0.45的較高含錳量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼?；瘜W(xué)成分及力學(xué)性能：第二節(jié) 碳素鋼第二節(jié) 碳素鋼第二節(jié) 碳素鋼應(yīng)用舉例：第二節(jié) 碳素鋼二、碳鋼的編號、性能及用途：二、碳鋼的編號、性能及用途：3、碳素工具鋼：用途： 碳素工具鋼主要用來制造各種刃具、量具和模具要求： 硬度高、強度大、耐磨性好。含碳量： 碳素工具鋼的含碳量為0.651.3（高碳鋼）牌號： 碳素工具鋼的牌號由T數(shù)字組成。數(shù)字表示含碳量的千分數(shù)。 如：T8表示含碳量為0.8的碳素工具鋼。 T8Mn表示含碳量為0.8的較高含錳量碳素工具鋼。 T10A表示含碳量為1.0的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼?；瘜W(xué)成分及力學(xué)

18、性能：第二節(jié) 碳素鋼 所謂合金鋼，就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了獲得某種特定的性能，有目的地加入一種或多種其他元素的鋼。加入的元素稱為合金元素。 常用的合金元素有：鉻（Cr）、錳（Mn）、鎳（Ni）、硅（Si）、鋁（Al）、硼（B）、鎢（W）、鉬（Mo）、釩（V）、鈦（Ti）、鈷（Co）及稀土元素（Re）等。 一、合金元素對鋼性能的影響一、合金元素對鋼性能的影響第三節(jié) 合金鋼 鉻是一種常用的合金元素，含碳量低的鋼加入鉻能提高鋼的強度和硬度。它是不銹鋼和耐熱鋼的主要成分，若和Mn、Mo、Si等元素配合，更能顯示出它的特性。 含鎳在6以下時能使鋼具有高強度和高韌度。含鎳811與鉻配合可組成鎳鉻不銹鋼。含

19、鎳超過20可成為耐熱鋼。 錳在碳素鋼中自然含量為0.50.8%。錳能提高鋼的強度、硬度，使鋼具有較高的耐磨性。通常情況下，普通低合金鋼中含錳12%；當含錳量在1114時便成為高錳耐熱鋼。 硅已成為我國合金鋼中的主要元素之一。硅能提高鋼的強度、硬度、疲勞強度、耐蝕性和抗氧化性。硅的含量一般不超過1.4，否則鋼的脆性會顯著提高。當含硅量在2.54.4時，是很好的軟磁材料，可制變壓器或電動機線圈的鐵心。第三節(jié) 合金鋼鎢能提高鋼的強度及耐磨性，使鋼具有良好的熱硬性。鋁能細化鋼的晶粒，并能提高鋼的抗氧化性和耐熱性。 鈦能細化晶粒，使組織致密，并能提高鋼的綜合機械性能。 微量的硼能提高鋼的強度，并能大大提

20、高鋼的淬透性。 釩能使鋼的強度和韌度同時提高，并提高鋼的耐磨性和回火穩(wěn)定性。稀土元素是一個族，共有17種元素，如鑭（Ld）、鈰（Ce）、鐠（Pr）等。稀土元素對冶煉和鑄造有良好的作用，還能提高鋼的塑性和韌度，改善鋼的特殊性能（耐熱、耐蝕、抗氧化等）。第三節(jié) 合金鋼 按用途分為：按用途分為：A、合金結(jié)構(gòu)鋼：用來制造各種機器零件及工程結(jié)構(gòu)。B、合金工具鋼：用來制造各種重要的工具、量具、刃具等。C、特殊性能鋼：用來制造有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)件和機器 零件等按合金元素的含量分為按合金元素的含量分為：A、低合金鋼合金元素總含量小于5。B、中合金鋼合金元素總含量小于510。C、高合金鋼合金元素總含量大于10

21、。第三節(jié) 合金鋼二二、合金鋼的分類：、合金鋼的分類： 國家標準規(guī)定，合金鋼的牌號用“數(shù)字合金元素符號數(shù)字”的方法來表示。合金結(jié)構(gòu)鋼：合金結(jié)構(gòu)鋼：牌號的前兩位數(shù)字表示含碳量的萬分數(shù)，合金元素符號后面的數(shù)字表示該元素的含量（若合金元素的含量小于1.5，一般不標出）。 例如：55Si2Mn，表示含碳量為0.55，含硅量為2，含錳量小于 1.5的合金結(jié)構(gòu)鋼。合金工具鋼：合金工具鋼：牌號的前一位數(shù)字表示含碳量的千分數(shù)（若碳的含量超過1時，一般不標出），合金元素符號后面的數(shù)字表示該元素的含量（若合金元素的含量小于1.5，一般不標出）。例如：9SiCr，表示含碳量為0.9，硅和錳的含量小于 1.5的合金工具

22、鋼。二二、合金鋼的牌號：、合金鋼的牌號：第三節(jié) 合金鋼滾動軸承鋼：滾動軸承鋼：其表示方法基本與合金工具鋼相似，因其含碳量一般都等于或等于1，故一般不標出。要注意的是鉻元素后面的數(shù)字是表示含鉻的千分數(shù)，并在牌號前冠以“G”或“滾”字。例如：GCr15SiMn，“G”表示滾動軸承鋼，鉻的含量為1.5，硅和錳的含量小于1.5。特殊性能鋼：特殊性能鋼：表示方法與合金工具鋼相同。只是當碳的含量小于0.1時，用“0”表示，含碳0.03時，用“00”表示。例如：0Cr13，表示含碳量小于0.1，含鉻量為13的不銹鋼。二二、合金鋼的牌號：、合金鋼的牌號：第三節(jié) 合金鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼是在優(yōu)質(zhì)或高級優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的

23、基礎(chǔ)上加入適量合金元素的鋼。用途：制造各種重要的機器零件和受力工程結(jié)構(gòu)。要求：有較高的機械性能和較好的加工工藝性能。分類：合金結(jié)構(gòu)鋼工程用鋼（低合金結(jié)構(gòu)鋼）機器制造用鋼合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金彈簧鋼滾動軸承鋼第三節(jié) 合金鋼一、合金結(jié)構(gòu)鋼：一、合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼含碳量在0.10.25之間，所加入的合金元素含量不大于3。成分特點：為低碳、低合金，所加入的合金元素主要有錳、釩、鈦等。強度：比普通碳素鋼高3050，故又稱之為的合金高強度鋼。性能：具有良好的塑性、韌度、焊接性及較好的耐磨性和耐蝕性。用途：主要用于制造工程結(jié)構(gòu)如汽車大梁、前保險杠等。第三節(jié) 合金鋼（1 1）低合金結(jié)構(gòu)鋼：）低合金結(jié)構(gòu)

24、鋼： 合金滲碳鋼是在滲碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一定量的合金元素而形成的。 含碳量在0.150.25之間，以保證其具有良好的韌性。 性能：經(jīng)過滲碳，其表層含碳量較高（0.851.05），再經(jīng)淬火，表層硬度較高（HRC60），從而獲得良好的耐磨性；為了提高其心部的強度，可在鋼中加入錳、鉻、鉬、鎢、鈦、硼等元素。 用途：主要用于制造工作在高速、重負荷、劇烈摩擦和強烈沖擊等條件下的零件。如汽車傳動系的齒輪、萬向節(jié)十字軸及活塞銷和氣門挺桿等。第三節(jié) 合金鋼（2 2）合金滲碳鋼：）合金滲碳鋼： 合金調(diào)質(zhì)鋼是在調(diào)質(zhì)鋼中加入一定量的合金元素而形成的。 含碳量在0.300.50之間。含碳量過低，則影響強度；過高則韌性

25、較差。同時，為了獲得優(yōu)良的綜合機械性能，常加入鉻、鎳、錳、硅等元素，再經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用。 用途：主要用于制造承受較大載荷的零件。如汽車上的半軸、連桿、萬向節(jié)叉及變速器第二軸等。第三節(jié) 合金鋼（3 3）合金調(diào)質(zhì)鋼：）合金調(diào)質(zhì)鋼： 合金彈簧鋼是在彈簧鋼中加入一定量的合金元素而形成的。 含碳量在0.450.70之間。 要求：有較高的疲勞強度和抗拉強度，良好的工藝性和足夠的韌度與塑性。 第三節(jié) 合金鋼（4 4）合金彈簧鋼：）合金彈簧鋼：滾動軸承鋼是用來制造滾動軸承的滾動體和內(nèi)外圈的專用鋼。 含碳量較高，在0.951.15之間。主要加入鉻（Cr元素（含量為0.41.65）及適量的硅和錳元素。 要求：硬度

26、高、耐磨性好、抗蝕性強及較高的彈性和疲勞強度。常用的滾動軸承鋼為GCr15、GCr15SiMn等。第三節(jié) 合金鋼（4 4）滾動軸承鋼：）滾動軸承鋼： 合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素（Si、Mn、Cr、W、V等）制成的。 與碳素工具鋼相比，具有較高的耐磨性、足夠的韌性、熱硬性高、并改善了熱處理性能。 用途：制造各種量具、刃具和模具等。 分類：按用途分為三種：合金刃具鋼、合金模具鋼和合金量具鋼。注：各類合金工具鋼沒有嚴格的使用界線，可以交叉使用。第三節(jié) 合金鋼二二、合金工具鋼：、合金工具鋼：低合金工具鋼低合金工具鋼： 所含合金元素總量不超過35，工作溫度不超過250。主要用于低速

27、切削（0.200.25m/s）刀具的制作，如鉸刀、絲錐、板牙和比較精密的模具、量具等。常用的低合金工具鋼有9SiCr、CrWMn、CrMn等。高速鋼：高速鋼：（切削速度可達0.50.67m/s） 所含合金元素超過10，具有很高的熱硬性，當工作溫度高達550左右時，硬度仍無 明顯下降。主要用于制造一些重要的、形狀復(fù)雜的高速切削刀具，如刨刀、銑刀等；還可以制造冷擠壓模具、沖頭以及受熱耐磨的零件。 常用的高速鋼有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。第三節(jié) 合金鋼二二、合金工具鋼：、合金工具鋼：用途：主要用來制造沖壓、成型、鍛造等模具。分類：根據(jù)工作條件不同，分為冷作模具鋼和熱作模具鋼。冷作模具鋼

28、：冷作模具鋼：主要用來制作拉絲模、冷沖模和冷擠模等。這類模具工作時受到很大的沖擊力、壓力和摩擦力，要求具備高的硬度和耐磨性（其含碳量為0.81.7之間），并具有一定的韌性。常用的冷作模具鋼有：CrWMn、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV等。第三節(jié) 合金鋼二二、合金模具鋼：、合金模具鋼：熱作模具鋼：熱作模具鋼： 主要用來制作熱鍛模具和熱壓力鑄造（簡稱壓鑄）模具等。這類模具工作時不僅受到很大的沖擊力，而且其工作表面與熾熱的金屬接觸，溫度高達400600；同時還反復(fù)受到高溫金屬與冷卻介質(zhì)（油、水、空氣）的交替接觸。要求具備高強度高韌性和優(yōu)良的疲勞強度、導(dǎo)熱性以及良好的淬透性。 常用的熱鍛模具材料

29、有：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrW2Si等。其含碳量在0.450.60之間。而壓鑄模具是使液態(tài)金屬在其型腔內(nèi)加高壓成型的一種模具，如汽油泵和化油器殼體以及現(xiàn)代汽車上的萬向球節(jié)等都是在壓鑄模中成型的。最常用的材料是3Cr2W8V，其含碳量在0.3050.40之間。第三節(jié) 合金鋼三、合金模具鋼：三、合金模具鋼：用途：制作各種量具。如游標卡尺、千分尺、量規(guī)、深度 尺等。要求：為了保證量具的高精度及測量時的不磨損性。合金量具鋼應(yīng)具有很高的硬度和耐磨性，且熱處理變形小，同時還要有良好的加工工藝性。常用的材料主要有CrWMn、9Mn2V/CrMn等。第三節(jié) 合金鋼四四、合金量具合金量具鋼：鋼：不

30、銹鋼具有抵抗空氣、水、酸、堿溶液或其他介質(zhì)腐蝕作用的能力。常用的有鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩類。鉻不銹鋼鉻不銹鋼含鉻量在13左右，含碳量在0.080.4之間，主要用于制作能抵抗自然條件下銹蝕的零件。常用的材料主要有1Cr13、2Cr1、3Cr13、 4Cr13等。鉻鎳不銹鋼鉻鎳不銹鋼含鉻量在18左右，含鎳量在8左右。它比鉻不銹鋼更具有抗銹蝕第三節(jié) 合金鋼五五、不銹鋼：、不銹鋼：第四節(jié) 鑄鋁一一、鋁合金簡介：、鋁合金簡介： 鋁合金屬于輕有色金屬，由于其比重只相當于鋼鐵的三分之一，而且具有良好的物理、機械和耐腐蝕性能，易于加工生產(chǎn)。因此自從它問世以來，在生產(chǎn)和應(yīng)用上都得到迅速的發(fā)展。目前，就鋁合金產(chǎn)量

31、而言，在金屬材料中已占據(jù)第二位，僅次于鋼鐵，在工業(yè)發(fā)達國家，鋁合金產(chǎn)量通常占鋼產(chǎn)量的3%-6%， 世界總產(chǎn)量約為1500萬噸，超過其他有色金屬產(chǎn)量之總和。 鋁合金的熱處理和鋼的熱處理一樣，是控制和改善金屬制品質(zhì)量的重要手段，但由于鋁合金自身的特點，使其熱處理工藝和鋼鐵相比有相當大的差異。第四節(jié) 鑄鋁二、鋁合金的特性：二、鋁合金的特性：鋁合金主要有以下特性：p 熔點較低。純鋁的融化溫度為660，這有利于簡化熔煉及熱加工工藝，但熔點低也意味著金屬的耐熱性較差，鋁合金的使用溫度一般不超過150 ，少受耐熱鋁合金工作溫度可提高到250-300 。p 密度小、重量輕。鋁的密度為2.7噸/米3，只相當于銅

32、鐵的三分之一，適用于輕量化設(shè)計。p 比強度及比剛度較高。雖然純鋁的強度很低，b=60-80兆帕，但合金化以后可提高到500-700兆帕，即相當于普通碳鋼的強度。p 良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，純鋁的導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力相當于銅的60%，但遠高于鋼鐵，大量用于制造各類輸電線、熱交換器、冷卻裝置等。第四節(jié) 鑄鋁二、鋁合金的特性：二、鋁合金的特性：鋁合金主要有以下特性：p 良好的工藝性。鋁合金硬度低、塑性好，容易加工成形。p 良好的抗蝕性。鋁極易氧化，形成致密牢固的氧化膜三氧化二鋁，可有效抵抗硝酸、冰醋酸、過氧化氫等化學(xué)介質(zhì)的服飾，但氧化膜在堿、硫酸、鹽酸、氫氟酸及含氯離子的鹽溶液中不穩(wěn)定。p 良好的低溫性能。大多數(shù)金屬在低溫下會表現(xiàn)出脆性，但鋁合金隨著環(huán)境溫度的下降，強度提高而塑形并不減少，可用于冷藏車、南極雪上車輛、氧及氫的生產(chǎn)裝置等。第四節(jié) 鑄鋁三三、鋁合金的分類與牌號：、鋁合金的分類與牌號：鋁合金通常按生產(chǎn)工藝特點分為：變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類合金在化學(xué)成分方面存在差異。-變形鋁合金可通過熔煉、澆鑄成錠、擠壓、鍛造或