工程材料重點(diǎn)總結(jié)

1、機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料曹文博曹文博2012.82012.8緒緒 論論 一、工程材料：一、工程材料： 主要用于工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的材料。 金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料二、材料的性能：二、材料的性能： 主要分為使用性能和工藝性能三、課程主要內(nèi)容：三、課程主要內(nèi)容： 金屬學(xué)、熱處理、金屬材料第一章 晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶一、晶體結(jié)構(gòu)一、晶體結(jié)構(gòu) 1、基本結(jié)構(gòu) 2、晶向和晶面 3、各向異性 4、實(shí)際結(jié)構(gòu)二、結(jié)晶二、結(jié)晶 1、結(jié)晶過(guò)程 2、形核長(zhǎng)大 3、影響因素三三、鑄錠鑄錠 1、鑄錠結(jié)構(gòu) 2、鑄錠缺陷緒論及第一章小結(jié)緒論及第一章小結(jié)1、工程材料分類(lèi)2、材料性能分類(lèi)、內(nèi)容3、三種晶格形式及特點(diǎn)4、

2、三種晶格缺陷5、純金屬結(jié)晶特點(diǎn)6、鑄錠結(jié)構(gòu)和缺陷本章重要定義本章重要定義：各向異性變質(zhì)處理細(xì)晶強(qiáng)化第二章第二章 塑性變形與再結(jié)晶塑性變形與再結(jié)晶 一、塑性變形一、塑性變形 1、塑性變形 2、單晶體的塑性變形 3、多晶體的塑性變形 二、塑性變形的影響二、塑性變形的影響 1、顯微組織 2、亞結(jié)構(gòu) 3、形變織構(gòu) 4、殘余應(yīng)力三、回復(fù)與再結(jié)晶三、回復(fù)與再結(jié)晶 1、加熱時(shí)變形金屬 的變化 2、再結(jié)晶影響因素 3、熱加工第二章第二章 小結(jié)小結(jié)1、變形：塑性、韌性、剛性、強(qiáng)度2、斷裂：脆性、韌性3、單晶體變形特點(diǎn)4、多晶體變形特點(diǎn)5、塑性變形影響6、回復(fù)和再結(jié)晶的目的、作用7、熱加工對(duì)性能的影響重要概念重要

3、概念：韌性斷裂、脆性斷裂、細(xì)晶強(qiáng)化、加工硬化、冷加工、熱加工第三章第三章 合金結(jié)構(gòu)與相圖合金結(jié)構(gòu)與相圖 一、相結(jié)構(gòu)一、相結(jié)構(gòu) 1、固溶體 2、金屬間化合物 二、合金相圖二、合金相圖 1、勻晶相圖 2、共晶相圖 3、包晶相圖 三、合金性能與相圖三、合金性能與相圖的關(guān)系的關(guān)系 1、力學(xué)性能 彌散強(qiáng)化 2、工藝性能 第三章 小結(jié) 1、相結(jié)構(gòu)分類(lèi) 2、相圖：三種基本相圖，杠桿定律重要概念： 相、組織、 固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化 第四章 鐵碳合金 一、鐵碳相圖一、鐵碳相圖 1、基本組元 2、基本組織 3、鐵碳相圖 二二、鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程 1、工業(yè)純鐵 2、共析鋼 3、亞共析鋼 4、過(guò)共析鋼 三

4、三、鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用 1、含碳量對(duì)組織的影響 2、含碳量對(duì)機(jī)械性能和 工藝性能的影響 四、碳鋼碳鋼 1、鋼中的雜質(zhì)元素 2、碳鋼分類(lèi) 3、碳鋼牌號(hào)及用途第四章第四章 小結(jié)小結(jié) 1、鐵碳相圖、結(jié)晶分析，相含量計(jì)算 2、含碳量對(duì)鐵碳合金組織、性能的影響 3、碳鋼分類(lèi)重要概念重要概念：熱脆熱脆:硫元素不溶于鐵，而以FeS形式存在， FeS和Fe形成低熔點(diǎn)共晶，并分布于奧氏體晶界上，當(dāng)對(duì)鋼進(jìn)行熱加工時(shí)FeS-Fe共晶容易熔化，使晶粒脫開(kāi)，造成鋼材脆化開(kāi)裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱脆。冷脆冷脆:磷在鋼中溶于鐵素體F中，室溫下鋼的塑性和韌性急劇下降，尤其在低溫時(shí)脆性更大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆。第五章第五章

5、鋼的熱處理鋼的熱處理一、鋼加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變一、鋼加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變 1、奧氏體的形成和長(zhǎng)大 2、奧氏體的晶粒度 二、過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物二、過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 1、珠光體類(lèi)型 2、貝氏體類(lèi)型 3、馬氏體類(lèi)型 三、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線三、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線四、鋼的退火和正火四、鋼的退火和正火 1、退火 2、正火 五、鋼的淬火和回火五、鋼的淬火和回火 1、淬火 2、回火 第五章第五章 小結(jié)小結(jié) 1、三種奧氏體 2、三種過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及組織形態(tài)、性能。 3、退火、正火的分類(lèi)和特點(diǎn)。 4、淬火的目的和應(yīng)用。 5、回火的分類(lèi)和特點(diǎn)。第六章第六章 合金鋼合金鋼 一、一、定義定義二、合金元素在鋼中的作用二、合金元

6、素在鋼中的作用 1、存在形式 2、對(duì)奧氏體A的影響 3、對(duì)熱處理的影響三、合金鋼的分類(lèi)三、合金鋼的分類(lèi)分類(lèi)方式: 用途、合金含量1、合金結(jié)構(gòu)鋼 2、合金工具鋼 第六章第六章 小結(jié)小結(jié) 鋼的分類(lèi) 掌握并區(qū)分各種鋼的牌號(hào)、意義，熱處理特點(diǎn)、用途等。示例：20CrMnTi 含碳量0.2%，含Cr、Mn、Ti小于1.5普通低合金結(jié)構(gòu)鋼，常用熱處理方式為退火或正火，常用于車(chē)輛、橋梁、船舶等中的零件和結(jié)構(gòu)件。60Si2Mn含碳量0.6%，含Si量在1.5%-2.5%、含Mn量小于1.5的彈簧鋼，常用熱處理方式為去應(yīng)力退火，淬火加中溫回火，常用于各種車(chē)輛、儀器儀表等中的彈簧。 第七章第七章 鑄鐵鑄鐵 一、概

7、述一、概述 1、定義：Wc2.11%的鐵 碳合金。 2、石墨化過(guò)程及影響因素 3、分類(lèi)二、常用鑄鐵二、常用鑄鐵 1、灰鑄鐵 2、可鍛鑄鐵 3、球墨鑄鐵 三、小結(jié)三、小結(jié) 鑄鐵分類(lèi)，特點(diǎn)。 作業(yè)： P190:1第八章第八章 有色合金有色合金一、鋁及鋁合金一、鋁及鋁合金 1、純鋁特點(diǎn)與分類(lèi) 2、鋁合金分類(lèi)和特點(diǎn)二、銅及銅合金二、銅及銅合金 1、紫銅 2、黃銅：季裂 3、青銅 三、軸承合金三、軸承合金 性能及組織要求 小結(jié)小結(jié) 了解有色合金。 季裂作業(yè)作業(yè)： P217：1、2、7 本書(shū)小結(jié)考試范圍：考試范圍： 每章小結(jié)每章小結(jié)考試題型：（共計(jì)考試題型：（共計(jì)5050分）分） 1 1、名詞區(qū)別、名詞區(qū)

8、別 2 2、判斷、判斷 3 3、問(wèn)答、問(wèn)答 4 4、綜合題、綜合題感謝同學(xué)們的配合感謝同學(xué)們的配合!預(yù)祝大家期末考試預(yù)祝大家期末考試順利通過(guò)！順利通過(guò)！工程材料分類(lèi)工程材料工程材料1 1、金屬材料、金屬材料：包括鋼鐵材料和有色金屬（鋁、鎂、鈦、鎳、銅等）。2 2、陶瓷材料、陶瓷材料： 新型陶瓷原料如Al2O3，SiC，Si3N4，TiC等 主要性能：重量輕；化學(xué)穩(wěn)定性好，耐蝕性好；壓縮強(qiáng)度好，可與金屬相比；熔點(diǎn)高，耐高溫；耐磨性好，硬度高；電和熱的絕緣材料。 缺點(diǎn)：易脆斷，不易加工成型。工程材料工程材料3、高分子材料、高分子材料：又稱(chēng)聚合物（Polymorization），一種或多種簡(jiǎn)單低分子

9、化合物聚合而成相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物，主要元素為：C、H、N、O。按特性分為：橡膠、塑料、纖維、粘結(jié)劑、涂料 塑料分為通用和工程兩種。工程塑料的力學(xué)性能好，主要用于工程構(gòu)件中。聚酰胺（PA俗稱(chēng)尼龍）、聚碳酰胺（PC）、有機(jī)玻璃（PMMA）、聚四氟乙烯（PTFE）。4、復(fù)合材料、復(fù)合材料：將傳統(tǒng)材料相互結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，克服弱點(diǎn)產(chǎn)生較大的使用價(jià)值。一般分為三大類(lèi)，塑料基、金屬基、陶瓷基。 返回返回材料的性能材料的性能 使用性能：使用性能： 1、物理性能：比重、熔點(diǎn)t、熱膨脹系數(shù) 、磁性、光澤、導(dǎo)電性 2、化學(xué)性能：抗蝕性、抗氧化性 3、機(jī)械性能（力學(xué)性能）：彈性（e）、剛度（E） 、塑

10、性（延伸率和斷面收縮率)、強(qiáng)度（s）、硬度HB；HR（A、B、C）；HV 、沖擊韌性（AK）、疲勞強(qiáng)度（-1）、蠕變極限等材料的性能材料的性能工藝性能：工藝性能： 1、鑄造性能：流動(dòng)性、熔點(diǎn)、氧化性 2、焊接性能：氧化性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性 3、可鍛性：熱壓力加工難易度、一定溫度下的塑性、允許熱壓溫度、體積變化 4、切削加工性能：切削抗力、表面粗糙度、韌性、強(qiáng)度 返回返回 課程內(nèi)容課程內(nèi)容金屬學(xué)（1-4）：主要學(xué)習(xí)金屬及合金的內(nèi)部組織、結(jié)晶特點(diǎn)、二元合金相圖，為熱處理和金屬材料打基礎(chǔ)。熱處理（5）：主要了解鋼鐵材料的熱處理的原理及工藝特點(diǎn)，根據(jù)具體工礦選擇合適的工藝方法，安排工藝路線。金屬材料（

11、6-8）：掌握常用金屬材料：鋼、鑄鐵、合金鋼、有色合金等的成分、內(nèi)部組織、性能、用途等特性，便于以后合理選材。 返回返回 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu):晶體、晶格（點(diǎn)陣）、晶胞、晶格常數(shù)。常見(jiàn)晶格結(jié)構(gòu)（1）體心立方體心立方： 原子數(shù)：1/8*8+1=2； 晶格常數(shù)：a=b=c； 原子半徑：r=a3/4； 致密度：2V/a3=0.68； 配位數(shù)：8； 代表金屬： Cr、W、V、-Fe（1394）等。晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)（2）面心立方面心立方： 原子數(shù):1/8*8+1/2*6=4 晶格常數(shù)：a=b=c 原子半徑：r=a2/4 致密度：4V/a3=0.74 配位數(shù)：12 代表金屬：Al、Cu、Ni、Pb、

12、-Fe（912-1394）等返回返回（3）密排六方密排六方:原子數(shù):1/6*12+1/2*2+3=6 晶 格 常 數(shù) : a = b c ，c/a1.633 原子半徑:r=a/2； 致密度:0.74； 配位數(shù):12； 代表金屬: Mg、Zn、Ti等。 晶向和晶面晶向和晶面 晶面晶面：通過(guò)幾個(gè)原子中心所確定的面。用晶面指數(shù)來(lái)表示。 確定方式：（1）建立坐標(biāo)系，求截距； （2）截距求倒數(shù)； （3）倒數(shù)最小化，加上圓括號(hào)。 代表晶面：（100）、（110）、（111） 原子排列相同但位向不同的晶面用 表示一族。 晶面原子密度：?jiǎn)挝幻娣e上的原子數(shù)。 晶向和晶面晶向和晶面晶向晶向：幾個(gè)原子確定的方向，用

13、晶向指數(shù)表示。 確定方式：（1）建立坐標(biāo)系，確定方向； （2）求任一點(diǎn)坐標(biāo)值； （3）坐標(biāo)值最小化，加上方括號(hào)。 代表晶面：100、110、111(動(dòng)畫(huà)） 原子排列方向平行的一組晶向用表示一族。 晶向原子密度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的原子數(shù)。 返回返回晶體的實(shí)際結(jié)構(gòu)晶體的實(shí)際結(jié)構(gòu)晶體缺陷分三類(lèi)，缺陷造成晶格發(fā)生畸變。（1）點(diǎn)缺陷：三維尺度上尺寸在幾個(gè)原子范圍內(nèi)的缺陷.空位、間隙原子、置換原子（動(dòng)畫(huà)1，2）.（2）線缺陷：一個(gè)方向上尺寸較大，另兩個(gè)方向上尺寸較小的缺陷。主要為位錯(cuò)。分為刃型位錯(cuò)（動(dòng)畫(huà)1，2）和螺型位錯(cuò)（動(dòng)畫(huà)1，2）。（3）面缺陷：三維方向上尺寸都較大的缺陷。主要為晶界和亞晶界（動(dòng)畫(huà)1，2）。

14、 返回返回結(jié)晶結(jié)晶1、結(jié)晶結(jié)晶：晶體由液體變?yōu)楣腆w的過(guò)程。 結(jié)晶必要條件：過(guò)冷度G2、形核長(zhǎng)大形核長(zhǎng)大：結(jié)晶過(guò)程的實(shí)質(zhì)。 液態(tài)下原子能量高結(jié)構(gòu)起伏與相起伏溫度下降原子能量降低晶胚形成過(guò)冷度出現(xiàn)形成晶核晶核生長(zhǎng)，原子整齊排列散熱方向影響形成枝晶枝晶生長(zhǎng)，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)結(jié)晶結(jié)束 返回返回結(jié)晶結(jié)晶影響因素影響因素（1）過(guò)冷度T： 形核率N，成長(zhǎng)率G，驅(qū)動(dòng)力F，原子運(yùn)動(dòng)能力D T=0，即T=T0，不形核 N=G=0 T，F(xiàn)，N、G（2）雜質(zhì) 變質(zhì)處理、細(xì)晶強(qiáng)化。 返回返回鑄錠鑄錠1、鑄錠結(jié)構(gòu)：一般分為三部分（1）表面細(xì)晶區(qū)：晶粒細(xì)小，組織致密，性能好，較薄。（2）柱狀晶區(qū)：晶粒界面平直，組織致密，存在方

15、向性，有缺陷。（3）等軸晶區(qū)：晶粒大小均勻，粗大，致密性差，存在缺陷。2、鑄錠缺陷：縮孔，氣孔，夾雜等。 返回返回塑性變形塑性變形1、塑性變形 2、單晶體的塑性變形（1）切應(yīng)力作用（條件）（2）晶面和晶向（方向）（3）產(chǎn)生臺(tái)階 （宏觀）（4）晶粒轉(zhuǎn)動(dòng) （微觀）（5）位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) （實(shí)質(zhì)）3、多晶體的塑性變形（1）界面影響（2）變形過(guò)程（3）變形特點(diǎn)不同時(shí)性、相互協(xié)調(diào)性，不均勻性。 返回返回塑性變形的影響塑性變形的影響1、顯微組織：方向性，纖維組織2、亞結(jié)構(gòu)：晶粒細(xì)化，加工硬化3、形變織構(gòu)：絲織構(gòu)、板織構(gòu)4、殘余應(yīng)力：（1）宏觀內(nèi)應(yīng)力（2）微觀內(nèi)應(yīng)力（3）第三類(lèi)內(nèi)應(yīng)力 返回返回 回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再

16、結(jié)晶1、加熱時(shí)變形金屬的變化（1）回復(fù)：去除應(yīng)力，（2）再結(jié)晶：重新形核長(zhǎng)大，消除加工硬化（3）晶粒長(zhǎng)大：二次再結(jié)晶2、再結(jié)晶影響因素：變形度、純度、加熱速度、時(shí)間3、熱加工（1）冷、熱加工（2）熱加工對(duì)組織、性能的影響 a.改善鑄錠組織 b.產(chǎn)生纖維組織 c.產(chǎn)生帶狀組織 返回返回 相結(jié)構(gòu)相結(jié)構(gòu)相：金屬或合金中成分、結(jié)構(gòu)相同，與其它部分有界面分開(kāi)的均勻組成部分1、固溶體：合金結(jié)晶時(shí)所形成的固相的晶格結(jié)構(gòu)與合金中某一組成元素的晶格結(jié)構(gòu)相同（1）分類(lèi)：置換、間隙；有序、無(wú)序；有限，無(wú)限（2）影響因素：原子尺寸、負(fù)電性、晶體結(jié)構(gòu)、 電子濃度等（3）性能：提高強(qiáng)度、硬度；塑性、韌性有所下降 固溶強(qiáng)化

17、 相結(jié)構(gòu)相結(jié)構(gòu)2、金屬間化合物：晶格結(jié)構(gòu)不同于合金中任一組成元素，具有相當(dāng)程度的金屬鍵和金屬性質(zhì)（1）正常價(jià)化合物：直接發(fā)生反應(yīng)形成。（2）電子化合物：服從電子濃度規(guī)律。（3）間隙化合物：原子尺寸較大的過(guò)渡族元素占據(jù)結(jié)點(diǎn)位置，尺寸較小的非金屬原子有規(guī)則的嵌入晶格空隙 a間隙相：原子比例小于0.59，有簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)。 b復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物：原子比例大于0.59，形成復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。 返回返回合金相圖合金相圖 組元、合金系、相圖、建立方法（熱分析法）1、勻晶相圖：兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均無(wú)限固溶的二元合金相圖。如Ni-Cu、Cu-Au、Fe-Ni等。 杠桿定律、偏析。2、共晶相圖：兩組元液態(tài)時(shí)無(wú)

18、限固溶、固態(tài)時(shí)有限固溶，并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的二元合金相圖。3、包晶相圖：兩組元液態(tài)時(shí)無(wú)限固溶、固態(tài)時(shí)有限固溶，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的二元合金相圖。 返回返回鐵碳相圖鐵碳相圖1、鐵碳合金基本組元（1）碳：以Fe3C和石墨形式存在。（2）Fe：重結(jié)晶（同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變）:-Fe（1394）,-Fe（912-1394）2、基本組織：（1）鐵素體（F、）：碳溶于-Fe的間隙固溶體，塑性、韌性好，硬度差。（2）奧氏體（A或）：高溫存在、碳溶于-Fe的間隙固溶體。（3）滲碳體（Fe3C）：復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物，含碳量高6.69%，硬度高，強(qiáng)度、塑性、韌性都很差。（4）珠光體（P）：鐵素體和滲碳體的混合物，片狀分布。 返

19、回返回 鐵碳相圖鐵碳相圖（1）14特性點(diǎn):A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、N、P、S、Q 5個(gè)單相區(qū)：L、A、F、 Fe3C 7個(gè)兩相區(qū)：L+、L+A、L+ Fe3C、 +A、A+ Fe3C、+A、+ Fe3C（2）三個(gè)恒溫反應(yīng)包晶反應(yīng)（HJB，1495）：L+A，WC=0.090.53%。共晶反應(yīng)（ECF，1148）：LA+ Fe3C， WC=2.116.69%。A+ Fe3C為萊氏體Ld。共析反應(yīng)（PSK，727）：AF+ Fe3C， WC=0.026.69%。（3）三條特性曲線：GS、ES、PQ（4）鋼和鐵：以含碳量劃分。 返回返回鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用 1、含碳量對(duì)組織的

20、影響：隨著含碳量的變化組織變化為： FF+PPP+ Fe3CP+ Fe3C+LdLd Ld+ Fe3C+ Fe3C2、含碳量對(duì)機(jī)械性能的影響：隨含碳量增加，硬度增加，塑性、韌性降低。3、含碳量對(duì)工藝性能的影響 返回返回 碳鋼碳鋼按化學(xué)成分分為碳鋼和合金鋼兩類(lèi)。1、碳鋼中的雜質(zhì)元素：Mn（脫氧劑）Si（脫氧劑）S（熱脆）P（冷脆）2、碳鋼分類(lèi)：（1）按含碳量分：低碳鋼（0.25%）；中碳鋼（0.250.6%）；高碳鋼（0.6%）（2）按質(zhì)量分：普通、優(yōu)質(zhì)、高級(jí)優(yōu)質(zhì)（3）按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼 返回返回碳鋼牌號(hào)及用途碳鋼牌號(hào)及用途F：沸騰鋼、Z：鎮(zhèn)靜鋼、b：半沸騰鋼、A、B、C：等級(jí)（1

21、）碳素結(jié)構(gòu)鋼： Q235AF：屈服強(qiáng)度為235MPa的A級(jí)沸騰鋼 Q235C：屈服強(qiáng)度為235MPa的C級(jí)鎮(zhèn)靜鋼（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 45： WC= 0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼； 20： WC= 0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)； 40Mn:WC= 0.4%，含Mn量為0.71.0%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20Mn:WC= 0.2%，含Mn量為0.71.0%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（3）碳素工具鋼：T9： WC= 0.9%的碳素工具鋼 T12A： WC= 1.2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 返回返回奧氏體的晶粒度奧氏體的晶粒度起始晶粒度：奧氏體化剛結(jié)束，奧氏體晶粒邊界剛相互接觸時(shí)的晶粒大小。本質(zhì)晶粒度：鋼在一定條件下奧氏

22、體晶粒長(zhǎng)大的傾向性。實(shí)際晶粒度：鋼在某一具體熱處理?xiàng)l件下所獲得的奧氏體晶粒大小。 返回返回 過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物1 1、珠光體類(lèi)型、珠光體類(lèi)型：A1550 珠光體： A1650 500倍 片狀滲碳體 P 索氏體：650600 8001000倍 片狀細(xì) S 屈氏體：600550 電子顯微鏡 片狀更細(xì) T2 2、貝氏體類(lèi)型、貝氏體類(lèi)型：550230 上貝氏體：550350，存在于共析鋼和普通中、高碳鋼中，呈羽毛狀，存在明顯方向性，強(qiáng)度和韌性較差。 過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 下貝氏體：350230，呈針狀，細(xì)小的碳化物彌散分布其中。強(qiáng)度、韌性高，有良好的綜合機(jī)械性

23、能。3、馬氏體類(lèi)型：230 板條狀馬氏體：細(xì)長(zhǎng)板條狀，又叫位錯(cuò)馬氏體，強(qiáng)度高、韌性好。 片狀馬氏體：針狀、竹葉狀，又叫孿晶馬氏體，硬度強(qiáng)度高，塑性韌性差。 返回返回退火和正火退火和正火1 1、退火：、退火：加熱、保溫、緩冷。（1）完全退火：Ac3以上3050，保溫隨爐緩冷。目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。應(yīng)用：亞共析鋼、合金鋼的鑄、鍛及熱軋型材。（2）等溫退火：快冷至Ar1，保溫，出爐空冷。目的：均勻組織、改善性能，與等溫退火一樣，但縮短了時(shí)間。應(yīng)用：碳鋼、合金鋼。 退火和正火退火和正火（3）球化退火：Ac1以上2030，短時(shí)間保溫，爐冷或高溫長(zhǎng)時(shí)間保溫。 目的

24、：使鋼中網(wǎng)絡(luò)狀的滲碳體變成球狀，降低硬度，改善切削加工性能。 應(yīng)用：共析、過(guò)共析鋼、合金工具鋼（4）去應(yīng)力退火：加熱到A1以下，保溫，隨爐緩冷。 目的：消除應(yīng)力，降低硬度，提高尺寸穩(wěn)定性，防止變形開(kāi)裂。 應(yīng)用：鑄、鍛、焊、熱軋、冷拉等經(jīng)過(guò)變形的工件。2 2、正火、正火：Ac3或Acm以上適當(dāng)溫度，保溫，空冷。 目的：細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，消除帶狀組織。 返回返回淬火和回火淬火和回火1 1、淬火、淬火：Ac3或Ac1以上適當(dāng)溫度，保溫，快冷。目的：得到盡可能多的馬氏體冷卻介質(zhì)：水，礦物油，鹽溶液等。2 2、回火、回火：淬火后的鋼在Ac1下加熱，以不同的冷卻方式冷卻， 得到不同的回火組織。 目的：降

25、低脆性，消除應(yīng)力，獲得良好的機(jī)械性能。 低溫回火：溫度：150250 組織：回火馬氏體 應(yīng)用：淬火高碳鋼、高碳合金鋼。 目的：保持高強(qiáng)、硬度、耐磨性，降低應(yīng)力、脆性，提高塑、韌性，保持良好的機(jī)械性能。 淬火和回火淬火和回火中溫回火：溫度：350500 組織：回火屈氏體 應(yīng)用：各種彈簧零件，熱鍛模具。 目的：消除淬火應(yīng)力、提高強(qiáng)、硬度，塑、韌性，獲 得較高的彈性極限。高溫回火：淬火+高溫回火叫調(diào)質(zhì)處理。 溫度：500650 組織：回火索氏體 應(yīng)用：淬火中碳、低合金結(jié)構(gòu)鋼，重要機(jī)器零件。 目的：得到、Ak、HB等都好的綜合機(jī)械性能。 返回返回合金鋼合金鋼一、定義一、定義 目的：提高鋼的機(jī)械、工藝、

26、物理和化學(xué)性能，改善耐熱、耐蝕、耐磨等性能。常加入的合金元素：Ni、Si、Al、Co、Mn、Cr、W、Mo、V、Nb、Zr二、合金元素在鋼中的作用二、合金元素在鋼中的作用 1、存在形式：溶于F固溶強(qiáng)化，溶于Fe3C提高滲碳體的穩(wěn)定性，提高強(qiáng)、硬度。 2、對(duì)奧氏體A的影響：影響A的形成、A區(qū)域大小和過(guò)冷A穩(wěn)定性。 3、對(duì)熱處理的影響：影響C曲線和回火轉(zhuǎn)變。 返回返回合金鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)有按用途和按合金含量?jī)煞N分類(lèi)方式。1 1、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼表示方式：數(shù)字1+元素+數(shù)字2+字母 數(shù)字1：含碳量，單位為萬(wàn)分之一。 元素：鋼中的合金元素。 數(shù)字2：合金元素的含量。 字母：表示鋼的質(zhì)量。合金

27、鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)（1）普通低合金鋼：Wc0.2%，Wm3% 特點(diǎn)：減輕重量，提高強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性。 熱處理方式：退火（正火） 用途：大量應(yīng)用于橋梁、車(chē)輛、鍋爐、管道等一般零件和結(jié)構(gòu)件。 示例：09Mn2，15MnTi（2）易切削鋼： 特點(diǎn)：改善鋼的切削加工性能。 加入元素：S、Pb、Ca、P 示例：Y12，Y30，Y40Mn 合金鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)（3）滲碳鋼：Wc=0.1%0.25%，Wm:Cr、Ni、 Mn、Si等 特點(diǎn)：經(jīng)滲碳處理，表硬里韌 熱處理方式：滲碳+淬火+低溫回火 用途：齒輪、曲軸、連桿等受沖擊和磨損多的零件。 示例：20Cr，20CrMnTi（4）調(diào)質(zhì)鋼：Wc=0.

28、25%0.50%，Wm ：Mn、Cr、Ni、Si 特點(diǎn)：綜合性能好，用于較為重要的零件。 熱處理方式：調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）； 組織：回火索氏體 用途：車(chē)輛、機(jī)床上的螺栓、連桿、主軸等綜合機(jī)械 性能要求高的零部件。 示例：40Cr，40MnVB，40CrNiMo 合金鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)（5）彈簧鋼：Wc=0.46%0.70%，Wm：Si、Mn、Cr、V等 特點(diǎn)：較高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，塑性韌性好 熱處理方式：去應(yīng)力退火淬火+中溫回火 用途：各類(lèi)彈簧（用于車(chē)輛、儀器儀表等） 示例：65Mn，60Si2Mn（6）滾動(dòng)軸承鋼：Wc=0.95%1.15%，WCr =0.4%1.65% 特

29、點(diǎn)：高耐磨、耐蝕性，高彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度 熱處理方式：球化退火+淬火+低溫回火 用途：車(chē)輛、機(jī)床等的滾動(dòng)軸承。 示例：GCr9，GCr15（數(shù)字表示Cr含量,單位:千分之一） 合金鋼的分類(lèi)合金鋼的分類(lèi)表示方式：含碳量1%不標(biāo)；1%表示，單位為千分之一，刃具鋼：Wc=0.6%1.5%，Wm ：Mn、Cr、W、Mo 特點(diǎn)：高硬度、耐磨性、熱硬性。 熱處理方式：球化退火+淬火+低溫回火 用途：車(chē)、銑、刨、鉆等的刀具。 示例：9CrSi，9Mn2V，CrWMn模具鋼： 熱作模具鋼：受熱狀態(tài)下應(yīng)用，多用5CrMnMo，5CrNiMo，熱處理多采用調(diào)質(zhì)處理。 冷作模具鋼：室溫下應(yīng)用，用刃具鋼所用鋼號(hào)。

30、量具鋼：無(wú)專(zhuān)用鋼，多用CrWMn，GCr15 返回返回鋼的分類(lèi)鋼的分類(lèi)區(qū)分鋼號(hào)三看原則：一看前后：G、Y、T、F、A等二看數(shù)字：前面數(shù)字兩位為結(jié)構(gòu)鋼，小于等于一位為工具鋼；中間表示含量三看元素鋼的分類(lèi)鋼的分類(lèi) 碳素結(jié)構(gòu)鋼： A3，Q235AF 碳素鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：20，40Mn 碳素工具鋼： T8，T12 普通低合金鋼：16Mn，15MnTi 易切削鋼： Y12，Y40Mn鋼 合金 滲碳鋼： 20Cr，20CrMnTi 結(jié)構(gòu)鋼 調(diào)質(zhì)鋼： 40Cr，40MnVB 彈簧鋼： 65Mn，60Si2Mn 合金鋼 滾動(dòng)軸承鋼：GCr9，GCr15 刃具鋼： 9SiCr，CrWMn 工具鋼 模具鋼：

31、5CrMnMo，9SiCr 量具鋼： CrWMn，GCr15 返回返回鑄鐵分類(lèi)鑄鐵分類(lèi) 按碳存在形式：按碳存在形式：白口鑄鐵：碳大部分以Fe3C形式存在，斷口呈亮白色。灰口鑄鐵:碳大部分以石墨G形式存在,斷口呈暗黑色.麻口鑄鐵：既有Fe3C又有石墨G。 按石墨按石墨G G結(jié)晶形態(tài)不同：結(jié)晶形態(tài)不同：灰鑄鐵：G以片狀存在?？慑戣T鐵：G呈團(tuán)裝。球墨鑄鐵：G呈球狀。 返回返回常用鑄鐵常用鑄鐵1、灰鑄鐵： 組織：基體（F，F(xiàn)+P，P）+片狀石墨 性能：鑄造、耐磨、消振和切削加工性能好，抗壓強(qiáng)度高。 牌號(hào)：HT+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度） 熱處理：不能改變石墨的形狀和分布，只對(duì)基體產(chǎn)生影響。消除應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸

32、，改善切削加工性能，提高耐磨性。 應(yīng)用：手輪，支架，底座，齒輪箱，氣缸套，軸承座等。 常用鑄鐵常用鑄鐵 2、可鍛鑄鐵：白口鑄鐵長(zhǎng)時(shí)間石墨化退火形成。 組織：基體（F，P）+團(tuán)絮狀石墨 性能：強(qiáng)度高于灰鑄鐵，韌性好。 牌號(hào)：KT+字母(HZ)+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度最低伸長(zhǎng)率） 應(yīng)用：板手，支架，犁刀，曲軸等。 常用鑄鐵常用鑄鐵 3、球墨鑄鐵：加入球化劑球化處理，得到球狀石墨。 組織：基體（F，F(xiàn)+P，P）+球狀石墨 性能：鑄造性能好，力學(xué)性能優(yōu)良，應(yīng)用較廣。 牌號(hào)：QT+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度最低伸長(zhǎng)率） 熱處理：消除應(yīng)力，得到不同組織的基體，改善性能。 應(yīng)用：機(jī)架，變速箱，氣缸，曲軸等。 返返回回

33、鋁及鋁合金鋁及鋁合金 1、純鋁特點(diǎn)：密度小，熔點(diǎn)低，塑性好，強(qiáng)度低，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好等。 2、純鋁分類(lèi)：高純、工業(yè)高純、工業(yè)純鋁三類(lèi)。 3、鋁合金分類(lèi)：形變鋁合金、鑄造鋁合金 4、強(qiáng)化方式：時(shí)效強(qiáng)化，加工硬化，細(xì)晶強(qiáng)化。 返回返回銅及銅合金銅及銅合金 1、紫銅：即純銅，具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，塑性好，強(qiáng)度低。 2、黃銅：鋅作為主要加入元素的銅合金。季裂。 3、青銅：銅和錫的合金。 返回返回晶格晶格 晶胞晶胞 返回返回面心立方面心立方面心原子模型面心原子模型面心配位數(shù)面心配位數(shù) 面心間隙面心間隙 返回返回體心立方體心立方體心模型體心模型 體心立方體心立方2 返回返回密排六方密排六方密排六方原子模型密排六方原子模型密排六方密排六方2密排六方配位數(shù)密排六方配位數(shù)密排六方間隙密排六方間隙 密排六方間隙密排六方間隙2 返回返回晶向晶向晶向晶向1 晶向晶向2 返回返回晶面晶面 晶面晶面1 返回返回實(shí)際晶體實(shí)際晶體 實(shí)際晶體實(shí)際晶體 返回返回 點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷 返回返回刃型位錯(cuò)刃型位錯(cuò)刃型位錯(cuò)模型刃型位錯(cuò)模型 刃型位錯(cuò)類(lèi)型刃型位錯(cuò)類(lèi)型 返回返回 螺型位錯(cuò)螺型位錯(cuò) 返回返回 晶界與亞晶界晶界與亞晶界 返回返回晶體的結(jié)晶過(guò)程結(jié)晶結(jié)晶1 1 結(jié)晶結(jié)晶2 2 返回返回 單晶體受力