機(jī)械制造基礎(chǔ)：第二章 工程材料基礎(chǔ) 1

1、第3節(jié) 鐵碳合金2.3.1 鐵碳合金的基本組織和性能Pb-Sn相圖簡(jiǎn)介 組元：通常把組成合金的最簡(jiǎn)單、最基本、能夠獨(dú)立存在的物質(zhì)稱為組元。組元在大多數(shù)情況下是元素，例如Pb和Sn；但在所研究的范圍內(nèi)既不分解也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定化合物也可成為組元，如Fe3C。 合金系：由兩個(gè)或兩個(gè)以上組元按不同比例配制成的一系列不同成分的合金，稱為合金系，如Pb-Sn;Fe- Fe3C。 相圖：用來表示合金系中各個(gè)合金的結(jié)晶過程的簡(jiǎn)明圖解稱為相圖，又稱狀態(tài)圖或平衡圖。 相平衡：在合金系中，參與結(jié)晶或相變過程中的各相之間的相對(duì)重量和相的濃度不再改變時(shí)所達(dá)到的一種平衡。 第3節(jié) 鐵碳合金2.3.1 鐵碳合金的基本

2、組織和性能AEB為液相線；AMENB為固相線；A為Pb的熔點(diǎn)；B為Sn的熔點(diǎn)。固溶體是以Pb為溶劑，以Sn為溶質(zhì)，其溶解度曲線為FM；固溶體是以Sn為溶劑，以Pb為溶質(zhì)，其溶解度曲線是NG。第3節(jié) 鐵碳合金（體心立方晶格）（面心立方晶格）（體心立方晶格）2.3.1 鐵碳合金的基本組織和性能1. 鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 金屬在固態(tài)下發(fā)生的晶格結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變叫同素異晶（構(gòu)）轉(zhuǎn)變。金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變也是一種結(jié)晶過程，有一定的轉(zhuǎn)變溫度和過冷度；也有晶核的形成和長大兩個(gè)階段。故同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變又稱為重結(jié)晶。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)缦滤尽?2.鐵素體（F） 碳溶于 中的固溶體，它保持體心立方晶格結(jié)構(gòu)。其顯微組織如圖1-15

3、，溶解度（0.008%0.02%），故性質(zhì)接近純鐵，強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好。 圖1-15鐵素體的顯微組織3.奧氏體（A）碳溶于 中的固溶體，保持面心立方晶格結(jié)構(gòu)。其顯微組織如圖1-16，溶解度（0.77%2.11%），其強(qiáng)度和硬度略高于鐵素體，塑性、韌性較好。 圖1-16奧氏體的顯微組織4.滲碳體（Fe3C） 鐵和碳組成的金屬化合物，復(fù)雜斜方晶體結(jié)構(gòu)。含碳量為6.69%，其硬度很高，塑性、韌性幾乎為零，脆性極大，在一定條件下分解為鐵和石墨。 5.珠光體P 珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物。其顯微組織如圖1-17，珠光體強(qiáng)度較高，塑性、韌性和硬度介于滲碳體和鐵素體之間。 圖1-17 珠光體

4、的顯微組織圖1-18萊氏體的顯微組織6.萊氏體Ld 萊氏體在7270C以上，由奧氏體與滲碳體組成的機(jī)械混合物，稱為高溫萊氏體Ld；在7270C以下，該組織轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍楣怏w與滲碳體組成的機(jī)械混合物，稱為低溫萊氏體Ld。其顯微組織如圖1-18，其力學(xué)性能與滲碳體相似，硬度較高，脆性較大。 2.3.2 鐵碳合金相圖 鐵碳合金相圖：表示在平衡狀態(tài)下鐵碳合金的化學(xué)成分、相、組織與溫度的關(guān)系圖。利用它可以研究鋼和鑄鐵的內(nèi)部組織及其變化規(guī)律，從而為更好的利用它們，并為制定熱處理、壓力加工等工藝規(guī)程打下基礎(chǔ)。在工程中一般研究的鐵碳合金狀態(tài)圖實(shí)際上都是鐵與滲碳體兩組元構(gòu)成的狀態(tài)圖，如圖1-19所示。 鋼：含碳量小

5、于2.11%的鐵碳合金； 鑄鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金。 圖1-19 鐵碳合金相圖LL+AAF+AFF+PPP+Fe3CIIP+Fe3CII+LdA+Fe3CIIA+Fe3CII+LdLdLdL+Fe3CILd+Fe3CILd+Fe3CI 相圖上的特性線和點(diǎn)如下： 2）AECF線（固相線）。當(dāng)合金冷卻到此線時(shí)，金屬液全部結(jié)晶為固相，在此線以下區(qū)域?yàn)楣滔唷?1）ACD線（液相線）。當(dāng)金屬液冷卻到此線時(shí)開始結(jié)晶，在此線以上區(qū)域?yàn)橐合唷?由于圖中左上角部分在實(shí)用中用處不大，故不予分析。3）A點(diǎn)。純鐵的熔點(diǎn)（15380C）。4）D點(diǎn)。滲碳體的熔點(diǎn)（12270C）。 5）C點(diǎn)。共晶點(diǎn)，溫度114

6、80C，成分4.3%C。6）ECF線（共晶線）。含碳量在2.11%6.69%的鐵碳合金，冷卻到此線時(shí)（1148度），將發(fā)生共晶反應(yīng)，同時(shí)結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的共晶混合物萊氏體。 7）ES線。是碳在 中的溶解度曲線，E點(diǎn)表示在11480C時(shí)碳在 中的最大溶解度為2.11%。隨著溫度降低，溶解度下降，即含碳量大于0.77%的奧氏體冷卻過程中都將從奧氏體中析出滲碳體（次生滲碳體），常稱為Acm線8）GS線。 是冷卻過程不同含碳量的奧氏體中析出鐵素體的轉(zhuǎn)變線，常稱為A3線。共晶：指合金在一定的條件(溫度、成分)下，由液體合金中同時(shí)結(jié)晶出兩種不同的晶體，而形成一種特殊的共晶體組織的轉(zhuǎn)變。即 10）PSK

7、線（共析線）。 含碳量在0.02%6.69%的鐵碳合金，冷卻到此線時(shí)（7270C），將發(fā)生共析反應(yīng)，從奧氏體中同時(shí)結(jié)晶出鐵素體和滲碳體的共析混合物珠光體。即A1線。 9）S點(diǎn)。共析點(diǎn)，溫度7270C，成分0.77%。共析轉(zhuǎn)變：指合金在一定條件下，由一種固相轉(zhuǎn)變成兩個(gè)固相的機(jī)械混合物的過程。 即： 口訣縱標(biāo)溫度橫成分六點(diǎn)六線六組織海平面上三燕飛兩兩相加夾組織海平面：PSK線共析線三燕飛：1）雄燕ACD2）雌燕AECF、3）子燕GSE六點(diǎn)特性點(diǎn)符號(hào)溫度/c（%）含義A15380熔點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)C11484.3共晶點(diǎn)：發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變L4.3Ld(A2.11%+Fe3C共晶)D12276.69熔點(diǎn)：滲碳

8、體的熔點(diǎn)E11482.11碳在-Fe中的最大溶解度點(diǎn)G9120同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)S7270.77共析點(diǎn)：發(fā)生共析轉(zhuǎn)變A0.77%p(F0.0218%+Fe3C共析)P7270.0218碳在-Fe中的最大溶解度點(diǎn)Q室溫0.0008室溫下碳在-Fe中的溶解度六線主要特性線 （1）AC線 液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始線。即：LA。（2）CD線 液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。即：LFe3C。 ACD線統(tǒng)稱為液相線，在此線之上合金全部處于液相狀態(tài)，用符號(hào)L表示。（3）AE線 液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的終了線。（4）ECF水平線 共晶線。AECF線統(tǒng)稱為固相線，液體合金冷卻至此線全部結(jié)晶為固體，此線以下為固相區(qū)。（5）ES線

9、又稱Acm線，是碳在奧氏體中的溶解度曲線。即：LFe3C。（6）GS線 又稱A3線，（7）GP線 奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的終了線。（8）PSK水平線 共析線（727），又稱A1線。（9）PQ線 碳在鐵素體中的溶解度曲線。六組織三個(gè)單相：1）鐵素體F2）奧氏體A3）滲碳體Fe3C二種機(jī)械混合物1）珠光體（鐵素體和滲碳體）2）萊氏體（高溫Ld奧氏體和滲碳體：低溫Ld珠光體與滲碳體）液相L鋼中的雜質(zhì)元素及合金元素硅：有益元素，使鋼硬度、強(qiáng)度、彈性均有提高，但塑性、韌性降低；錳：有益元素，提高鋼材的強(qiáng)度和硬度；硫：有害雜質(zhì)元素，鋼的熱脆性磷：有害雜質(zhì)元素，冷脆性；氧、氫、氮：氧化物嚴(yán)重降低鋼的疲勞強(qiáng)度；氫

10、脆；氮與鐵素體作用的藍(lán)脆現(xiàn)象。合金元素在鋼中的作用合金元素對(duì)鋼中基本相的影響； 合金鐵素體的固溶強(qiáng)化和合金碳化物的彌散強(qiáng)化；合金元素對(duì)鐵碳合金圖的影響；合金元素一般使S點(diǎn)和E點(diǎn)左移，S點(diǎn)左移，使合金鋼共析點(diǎn)的含碳量降低（WC0.77%)。E點(diǎn)左移，使E點(diǎn)的含碳量小于2.11%）。合金元素對(duì)鋼熱處理的影響合金鋼加熱時(shí)晶粒一般不易長大，淬透性及回火穩(wěn)定性顯著提高。2.3.3 鐵碳合金的組織轉(zhuǎn)變 工業(yè)純鐵 含碳量小于0.0218%的鐵碳合金， 鋼 含碳量在0.0218%2.11%的鐵碳合金， 共析鋼 含碳量等于0.77%， 亞共析鋼 含碳量小于0.77%， 過共析鋼 含碳量位于0.77%2.11%，

11、 白口鑄鐵 含碳量在2.11%6.69%的鐵碳合金 共晶白口鑄鐵 含碳量等于4.3% ， 亞共晶白口鑄鐵 含碳量位于2.11%4.3% 過共晶白口鑄鐵 含碳量位于4.3%6.69% 圖1-19 鐵碳合金相圖FLdLL+AAF+AF+PPP+Fe3CIIP+Fe3CII+LdA+Fe3CIIA+Fe3CII+LdLdL+Fe3CILd+Fe3CILd+Fe3CI1. 鋼的結(jié)晶過程 為方便起見，按照鐵碳合金的分類，把相圖分為鋼和白口鐵兩部分；如圖1-20為經(jīng)過簡(jiǎn)化的鋼的鐵碳合金相圖。下面分析其結(jié)晶過程：1）共析鋼（如圖I號(hào)合金）的結(jié)晶過程 其室溫組織為珠光體，為層片狀組織，具有較高的強(qiáng)度 =800

12、MPa，硬度HBS=230,塑性較低 =12%。圖1-20 鋼的鐵碳合金相圖0.772.11C%2）亞共析鋼（如圖II號(hào)合金）的結(jié)晶過程 其室溫組織為鐵素體加珠光體，其顯微組織如圖1-21a；其性能介于鐵素體和珠光體之間；隨含碳量升高，珠光體量增多，故強(qiáng)度硬度增加，塑性韌性下降。3）過共析鋼（如圖III號(hào)合金）的結(jié)晶過程其室溫組織為滲碳體加珠光體，其顯微組織如圖1-21b；隨含碳量升高，滲碳體量增多，故硬度增加，韌性下降。圖1-20 鋼的鐵碳合金相圖0.772.11C%圖1-21a 亞共析鋼顯微組織圖1-21b 過共析鋼顯微組織 鑄鐵根據(jù)含碳量的不同可分為共晶白口鑄鐵（4.3%C）、亞共晶白口

13、鑄鐵（4.3%C）；其簡(jiǎn)化的鐵碳合金相圖如圖1-22所示，下面分別分析其結(jié)晶過程。2. 白口鑄鐵的結(jié)晶過程圖1-22 生鐵的鐵碳合金相圖2.114.36.690C1）共晶白口鑄鐵（如圖V）的結(jié)晶過程其室溫組織為萊氏體。 其室溫組織為珠光體加萊氏體。顯微組織如圖1-23a。圖1-22 生鐵的鐵碳合金相圖2.114.36.690C2）亞共晶白口鑄鐵（如圖IV）的結(jié)晶過程3）過共晶白口鑄鐵（如圖IIV）的結(jié)晶過程 其室溫組織為滲碳體加萊氏體。顯微組織如圖1-23b。圖1-23a 亞共晶白口生鐵的 室溫組織圖1-23b 過共晶白口生鐵的室溫組織2.3.4 鐵碳合金相圖的應(yīng)用 (1)為選材提供成分依據(jù)（

14、選材一般原則P43）Fe- Fe3C相圖反映了鐵碳合金組織和性能隨成分的變化規(guī)律。這樣，就可以根據(jù)零件的工作條件和性能要求來合理的選擇材料。例如，橋梁、船舶、車輛及各種建筑材料，需要塑性、韌性好的材料，可選用低碳鋼（c =0.1%0.25%）；對(duì)工作中承受沖擊載荷和要求較高強(qiáng)度的各種機(jī)械零件，希望強(qiáng)度和韌性都比較好，可選用中碳鋼（c =0.25%0.65%）；制造各種切削工具、模具及量具時(shí)，需要高的硬度、而耐磨性，可選用高碳鋼（c =0.77%1.44%）。對(duì)于形狀復(fù)雜的箱體、機(jī)器底座等，選用熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的鑄鐵材料。a）在鑄造生產(chǎn)上的應(yīng)用由Fe- Fe3C相圖可見，共晶成分的鐵碳合金熔點(diǎn)低

15、，結(jié)晶溫度范圍最小，具有良好的鑄造性能。因此，在鑄造生產(chǎn)中，經(jīng)常選用接近共晶成分的鑄鐵。 根據(jù)相圖可以知道各種成分的鋼和鑄鐵的結(jié)晶溫度，可確定合金的澆注溫度，知道合金的凝固溫度范圍，判斷流動(dòng)性以及縮孔、縮松的傾向。共晶成分的合金，結(jié)晶溫度較低，偏析較小，流動(dòng)性好，因而鑄造合金的成分常選用接近共晶成分。 2.3.4 鐵碳合金相圖的應(yīng)用 2.3.4 鐵碳合金相圖的應(yīng)用b).在鍛壓生產(chǎn)上的應(yīng)用 鋼在室溫時(shí)組織為兩相混合物，塑性較差，變形困難。而奧氏體的強(qiáng)度較低，塑性較好，便于塑性變形。因此在進(jìn)行鍛壓和熱軋加工時(shí)，要把坯料加熱到奧氏體狀態(tài)。加熱溫度不宜過高，以免鋼材氧化燒損嚴(yán)重，但變形的終止溫度也不宜

16、過低，過低的溫度除了增加能量的消耗和設(shè)備的負(fù)擔(dān)外，還會(huì)因塑性的降低而導(dǎo)致開裂。所以，各種碳鋼較合適的鍛軋加熱溫度范圍是：始鍛軋溫度為固相線以下100200；終鍛軋溫度為750850。對(duì)過共析鋼，則選擇在PSK線以上某一溫度，以便打碎網(wǎng)狀二次滲碳體。鋼中有奧氏體組織時(shí)，塑性好，變形是抗力低，便于塑性變形，故常選擇單相奧氏體區(qū)域的適當(dāng)溫度范圍。 2.3.4 鐵碳合金相圖的應(yīng)用 c）.在焊接生產(chǎn)上的應(yīng)用焊接時(shí)，由于局部區(qū)域（焊縫）被快速加熱，所以從焊縫到母材各區(qū)域的溫度是不同的，由Fe- Fe3C相圖可知，溫度不同，冷卻后的組織性能就不同，為了獲得均勻一致的組織和性能，就需要在焊接后采用熱處理方法加

17、以改善。d).在熱處理方面的應(yīng)用從Fe- Fe3C相圖知，鐵碳合金在固態(tài)加熱或冷卻過程中均有相的變化，所以鋼和鑄鐵可以進(jìn)行有相變的退火、正火、淬火和回火等熱處理。此外，奧氏體有溶解碳和其它合金元素的能力，而且溶解度隨溫度的提高而增加，這就是鋼可以進(jìn)行滲碳和其它化學(xué)熱處理的緣故。相圖反映了不同成分的合金在緩慢加熱或冷卻時(shí)，所發(fā)生的組織轉(zhuǎn)變溫度，是制訂熱處理工藝的依據(jù)。思考題：1.何謂奧氏體、鐵素體、滲碳體、珠光體、萊氏體，它們的性能如何？2.試簡(jiǎn)述鐵碳合金狀態(tài)圖中C點(diǎn)、S點(diǎn)、ECF線、PSK線、ES線和GS線的物理含義。3.試分析含碳0.4%C、0.77%C、1.0%C、3.0%C、4.3%C和

18、5.0%C的合金在極緩慢冷卻時(shí)組織的轉(zhuǎn)變過程，并指出其室溫組織。 第4節(jié) 常用工程材料2.4.1 常用工程材料的分類 工程 材料金屬材料碳素鋼合金鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼鑄鐵：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵有色金屬：銅合金、鋁合金等非金屬材料高分子材料：塑料、橡膠、復(fù)合材料等陶瓷材料：普通瓷、氧化鋁陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷鋼2.4.2.1 碳素鋼分類和牌號(hào)1）按鋼的含碳量分類： 低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼 2）按鋼的質(zhì)量分類：有害雜質(zhì)硫、磷的含量普通碳素鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼 2.4.2 常用金屬材料1.分類3）按用途分為： 碳素結(jié)構(gòu)鋼：

19、制造各種機(jī)器零件及工程構(gòu)件，大都是低碳鋼、中碳鋼，屬普通碳素鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 碳素工具鋼： 制造各種刃具、量具和模具等，大都是高碳鋼，屬優(yōu)質(zhì)鋼或高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。4）按冶煉時(shí)脫氧程度的不同分類沸騰鋼：不脫氧的鋼；鎮(zhèn)靜鋼：完全脫氧鋼；半鎮(zhèn)靜鋼：半脫氧鋼。 5）按金相組織分亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼。2.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 含碳量在0.06%0.38%之間，硫、磷含量較高，在供應(yīng)狀態(tài)下使用，不需熱處理。常用于一般工程結(jié)構(gòu)及普通零件。其牌號(hào)（表示方法）由代表屈服點(diǎn)的字母Q、屈服點(diǎn)的數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D)和脫氧方法符號(hào)(F、b、Z、TZ)組成。如Q235-AF，表示其屈服點(diǎn)為235MPa，質(zhì)量等級(jí)

20、為A級(jí)，沸騰鋼。3.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 按化學(xué)成分和力學(xué)性能供應(yīng)，雜質(zhì)含量少，表面質(zhì)量、組織結(jié)構(gòu)的均勻性較好，需經(jīng)熱處理，用于重要的零件。其牌號(hào)采用兩位數(shù)字來表示，表示該鋼號(hào)的平均含碳量的萬分之幾。根據(jù)含錳量不同分為普通含錳量（0.25%0.8%）和較高含錳量（0.75%1.2%）兩種，后者加“Mn”，如20鋼為含碳0.2%，65Mn為含碳0.65%，較高含錳量。2.4.2.2 合金鋼分類和牌號(hào) 1. 分類合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼建筑及工程用鋼或構(gòu)件用鋼機(jī)器制造用鋼滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼彈簧鋼滾動(dòng)軸承鋼刃具鋼模具鋼量具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼磁鋼1）按用途分:2）按合金元素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分：3）按所含合

21、金元素種類分為：鉻鋼、錳鋼、鎳鋼、鉻錳鋼、硅錳鋼等。4）按金相組織分為：珠光體鋼、馬氏體鋼、貝氏體鋼、奧氏體鋼。 低合金鋼（合金元素總含量10%）2.合金結(jié)構(gòu)鋼1）低合金結(jié)構(gòu)鋼。 Q+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)，如Q345C；Q表示屈服點(diǎn)的“屈”，345表示屈服點(diǎn)數(shù)值，C表示質(zhì)量等級(jí)，有A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí)。 2）合金結(jié)構(gòu)鋼。 數(shù)字+化學(xué)元素符號(hào)+數(shù)字，前面數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以萬分之幾表示，后面數(shù)字表示該合金元素的平均含量，以百分之幾表示，但低于1.5%時(shí)不標(biāo)。若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在最后加“A”字，如60Si2Mn，滾動(dòng)軸承鋼，GCr15SiMn。4.特殊性能鋼 特殊性能鋼牌號(hào)為數(shù)字+化學(xué)元素符號(hào)+數(shù)

22、字。前面數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以千分之幾表示，但當(dāng)平均含碳量小于等于0.03%時(shí)標(biāo)為00，小于等于0.08%時(shí)標(biāo)為0，如2Cr13。 3.合金工具鋼 合金工具鋼牌號(hào)為數(shù)字+化學(xué)元素符號(hào)+數(shù)字。前面數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以千分之幾表示，但高于1.0%時(shí)不標(biāo)，高速鋼例外，其低于1.0%時(shí)也不標(biāo)，其余同合金結(jié)構(gòu)鋼，如5CrMnMo。 1.鑄鐵 鑄鐵含碳量大于2.11%的鐵碳合金，一般含碳量2.5%4.0%，含有較多的硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)。 根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形態(tài)可分為： 1）白口鑄鐵。即生鐵,碳除少量溶于鐵素體外，絕大部分以滲碳體形式存在，其斷口呈銀白色。特點(diǎn)是硬和脆，難以加工，但耐磨。一般不

23、直接用來制造機(jī)器零件，常用作煉鋼原料或制造可鍛鑄鐵件。 2）灰鑄鐵。碳主要以自由狀態(tài)的片狀石墨形態(tài)存在，如圖1-24，斷口為暗灰色。強(qiáng)度低，塑性差，但易切削，減摩消振性好，且鑄造性能好，應(yīng)用最廣泛。 圖1-24片狀石墨2.4.2.3 鑄鐵和鑄鋼 3）可鍛鑄鐵。碳主要以團(tuán)絮狀石墨形態(tài)存在，如圖1-25，因而有較高的塑性和韌性。用于受沖擊和振動(dòng)的薄壁小件?？慑戣T鐵由白口鑄鐵經(jīng)高溫退火處理獲得。 圖1-25 團(tuán)絮狀石墨4）球墨鑄鐵。 鐵液在澆注前經(jīng)球化處理，碳大部分或全部以自由狀態(tài)的球狀石墨存在，如圖1-26，有時(shí)出現(xiàn)少量團(tuán)絮狀。強(qiáng)度、塑性均高于可鍛鑄鐵，抗拉強(qiáng)度甚至高于碳鋼。 圖1-26球狀石墨2

24、.鑄鋼1）鑄鋼件。將鋼液直接鑄成零件毛坯，以后不再進(jìn)行鍛造的鋼件。常用于要求較高而復(fù)雜的零件。 2）含碳量。 鑄造碳鋼的含碳量在0.20%0.60%之間，含碳量太高則塑性差，易冷裂，硫、磷含量在0.040%以下。 3）牌號(hào)。“ZG+兩組數(shù)字”表示，數(shù)字分別表示最低屈服點(diǎn)和最低抗拉強(qiáng)度的值。如ZG200-400 。2.4.2.4 有色金屬 純銅的性能特點(diǎn)：具有很高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，僅次于銀；化學(xué)穩(wěn)定性高，抗大氣腐蝕性好，無磁性，塑性好，但強(qiáng)度低。 工業(yè)生產(chǎn)中通常稱鐵和鐵基合金為黑色金屬，而把鐵和鐵基合金以外的金屬稱為有色金屬。1.銅及銅合金 銅及其合金是人類應(yīng)用最早的金屬，目前工業(yè)上使用的主要有工業(yè)

25、純銅、黃銅、青銅。 1）工業(yè)純銅。 純銅呈玫瑰紅色，因表面經(jīng)常形成一層紫紅色的氧化物，俗稱紫銅，電解銅。其熔點(diǎn)為10830C，密度為8.96g/cm3，為面心立方晶格。 牌號(hào)：工業(yè)純銅牌號(hào)為T+順序號(hào)，共有T1,T2, T3,T4；序號(hào)越大，純度越低。 2）黃銅。 黃銅以鋅為主要合金元素的銅基合金。它具有良好的力學(xué)性能、加工成形性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，價(jià)格較低，是重有色金屬中應(yīng)用最廣的金屬材料?？煞譃槠胀ê吞厥恻S銅兩類，按加工方式分為壓力加工黃銅和鑄造黃銅。 壓力加工普通黃銅：也叫二元黃銅，是Cu-Zn二元合金。根據(jù)含鋅量分為（小于39%）單相（ ）黃銅、（39%-45%）雙相（ ）黃銅； 相是鋅

26、溶于銅中的固溶體，溶解度隨溫度的下降而增大，為面心立方晶格，塑性好，可冷熱加工。 相是以電子化合物CuZn為基的固溶體，室溫下較脆，但加熱到4500C以上時(shí)，塑性良好。其性能隨鋅含量增加，起初強(qiáng)度塑性提高，而后由于出現(xiàn)了 相，強(qiáng)度繼續(xù)升高，但塑性下降，直至全部為 相時(shí)，強(qiáng)度塑性急劇下降，如圖1-27所示。其牌號(hào)為H+銅的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如H62。而H70、H68又稱為三七黃銅，因強(qiáng)度高，塑性好常用來制作槍彈殼和炮彈筒，有“彈殼黃銅”之稱。 壓力加工特殊黃銅：在銅鋅二元合金的基礎(chǔ)上加入其它合金元素組成的多元合金。常加入硅、鉛、鋁、錳等，稱為硅黃銅、鉛黃銅，鋁黃銅。鉛能改善切削加工性能，提高耐磨性，

27、故鉛黃銅用于鐘表零件，硅能顯著提高黃銅的機(jī)械性能、耐蝕性，具良好鑄造性能，用于船舶及化工零件。其牌號(hào)為H+主加元素符號(hào)+銅及各合金元素的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如HPb59-1。圖1-27 黃銅的機(jī)械性能與含鋅量的關(guān)系 鑄造黃銅：采用鑄造方法來生產(chǎn)的黃銅。其代號(hào)為ZCu+合金元素1的化學(xué)符號(hào)及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)+合金元素2級(jí)其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)+，如ZCuZn38（ZH62),ZCuZn40Pb2(ZHPb59-1)。3）青銅。 除黃銅、白銅以外的銅合金均稱為青銅。工業(yè)上常用的有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。一般都有高的耐蝕性、較高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性及良好的切削加工性。分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類。前者的代號(hào)為Q+第一個(gè)

28、主加元素的化學(xué)符號(hào)及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)-數(shù)字（其它合金元素的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)），如QSn4-3表示含錫4%，含鋅3%，后者的代號(hào)為ZCu+合金元素1的化學(xué)符號(hào)及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)+合金元素2及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)+如ZCuSn10Zn2. 錫青銅：以錫為主要添加元素的銅基合金。耐蝕、耐磨、強(qiáng)度高、彈性好，常用牌號(hào)有QSn4-3等，用于彈簧、軸瓦、襯套等耐磨零件。 鋁青銅：以鋁為主要合金元素的銅基合金。它有良好的力學(xué)性能，耐蝕、耐磨，有良好的鑄造性能，受沖擊無火花。常用牌號(hào)有QAl9-4，QAl5等，用于軸套、齒輪、蝸輪、管路配件等。 鈹青銅：以鈹為主要合金元素的銅基合金。有很高的強(qiáng)度、硬度疲勞極限和彈性極限，耐

29、蝕、耐熱、無磁性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，受沖擊無火花，冷熱加工，鑄造性能均好。常用牌號(hào)有Qbe2，主要用于制作高級(jí)精密的彈性元件，如彈簧、膜片。特殊要求的耐磨零件，如鐘表的齒輪和發(fā)條，高速高溫高壓下的軸承、襯套。 2.鋁及鋁合金 1）工業(yè)純鋁。 其熔點(diǎn)為660.370C，密度為2.7g/cm3，為面心立方晶格，呈銀白色。強(qiáng)度（=80100MPa）和硬度(20HBS)很低，塑性(=80%)很高，有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性。工業(yè)純鋁為L1-L7，其順序數(shù)越大，純度越低。2）鋁合金。 由于純鋁的強(qiáng)度低，不宜作承力結(jié)構(gòu)材料，向純鋁中加入適量的硅、銅、鎂、鋅、錳等元素，通過固溶強(qiáng)化，沉淀硬化及組織強(qiáng)化，而得到的高強(qiáng)度合

30、金。 鋁合金的分類：根據(jù)鋁合金的成分以及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，鋁合金可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金。鋁合金的一般類型相圖如圖1-28所示，在D點(diǎn)以左的合金，在加熱到DF線以上時(shí)，得到單相固溶體組織，塑性好，適于壓力加工，故稱形變鋁合金；成分在F點(diǎn)以左的合金，冷卻時(shí)組織不隨溫度變化，故不能熱處理強(qiáng)化，因而稱為熱處理不能強(qiáng)化鋁合金；在D點(diǎn)以右為鑄造鋁合金。 形變鋁合金：在加熱時(shí)能形成單相的固溶體，塑性很好，適于冷熱壓力加工的鋁合金。又可分為：熱處理不能強(qiáng)化的鋁合金和熱處理能強(qiáng)化的鋁合金。圖1-28鋁合金狀態(tài)圖的一般類型 鑄造鋁合金：含有低熔點(diǎn)的共晶體，液態(tài)流動(dòng)性較高，適于鑄造的鋁合金。它具有良好的力學(xué)性能，

31、抗蝕性及良好的工藝性能。而且生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)便，成本較低。用途較廣。其合金代號(hào)為ZL+三位數(shù)字，第一位為合金系，1位鋁硅系，2位鋁銅系，3位鋁鎂系，4位鋁鋅系，后兩位為順序號(hào)。2.4.3 非金屬材料 通常認(rèn)為除金屬材料以外的材料都是非金屬材料，主要有高分子材料、陶瓷材料 。1.塑料 塑料以有機(jī)合成樹脂為主，加入適量的添加劑，在一定溫度和壓力作用下加工成形的玻璃態(tài)高分子材料。 塑料的組成：合成樹脂和某些添加劑。 樹脂：它是低分子化合物經(jīng)聚合反應(yīng)形成的高分子化合物，是塑料的主要成分。其種類、性質(zhì)、含量等對(duì)塑料的性能起決定作用。塑料多以樹脂來命名。 添加劑：是在塑料中，有目的加入的某些固態(tài)物質(zhì)，以彌補(bǔ)

32、樹脂自身性能的不足。 1）填料，為增加塑料的強(qiáng)度而加入的，如木粉、高嶺土、石墨等。 2）增塑劑，使大分子鏈的距離拉開，降低分子間的作用力，增加柔順性，如甲酸酯類化合物。 3）固化劑，在高聚物中生成橫跨鏈，使分子交聯(lián)，樹脂由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)，如乙二胺。 4）穩(wěn)定劑，又稱防老化劑，一般加入量在千分之幾，防止過早老化的作用，如硬脂酸鈣。 5）其它，按性能要求加入一定量的潤滑劑、染料、發(fā)泡劑、阻燃劑等。 塑料的分類： 1）按熱性能分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 熱塑性塑料：加熱軟化，可熔成粘稠狀的液體，冷卻時(shí)硬化成所需的形狀。再加熱時(shí)又重新軟化。如聚氯乙烯，聚酰胺等。 熱固性塑料：樹脂受熱先軟化，繼

33、續(xù)加熱又硬固化，大分子由線型結(jié)構(gòu)變成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，固化后加熱則不再軟化。如酚醛塑料。 2）按應(yīng)用范圍分：通用塑料、工程塑料、特種塑料。 2.橡膠 橡膠是指在很寬的溫度范圍（-501500C），均處于高彈態(tài)，在很小的力作用下可發(fā)生很大的彈性變形，外力去除后能瞬間恢復(fù)原來的狀態(tài)的經(jīng)過硫化，并加入了配合劑的高分子材料。 橡膠的組成：生產(chǎn)中把未經(jīng)硫化的天然膠與合成膠稱為生膠，硫化后的膠稱為橡膠。為提高橡膠制品的性能，常添加各種配合劑。 1）硫化劑。使生膠分子相互交聯(lián)成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，天然橡膠中常加硫磺，合成橡膠則還要加入過氧化物及金屬氧化物。 2）促進(jìn)劑。常選用有機(jī)化合物，以縮短硫化時(shí)間，降低硫化溫度。

34、3）軟化劑。常選用硬脂酸，精制蠟、凡士林等，增加橡膠的塑性，改善粘附力，降低硬度和提高耐寒性。 4）補(bǔ)強(qiáng)劑。常選用碳黑、白碳黑，以提高強(qiáng)度，硬度，增強(qiáng)耐磨性。 橡膠的分類：按來源分為天然橡膠和合成橡膠兩大類。 常用橡膠有：天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。特種橡膠有：聚胺脂橡膠、硅橡膠等。 3.陶瓷 陶瓷是陶器和瓷器的總稱，發(fā)展到近代泛指全部硅酸鹽材料，而現(xiàn)代則擴(kuò)展到所有無機(jī)非金屬材料。它與金屬材料，高分子材料構(gòu)成三大固體材料。 陶瓷是由金屬元素和非金屬元素的化合物構(gòu)成的多晶材料，其顯微組織是由晶相、玻璃相、氣相組成的。 陶瓷生產(chǎn)工藝特點(diǎn)：先成形，后燒結(jié)。如傳統(tǒng)陶瓷選用天然原料，粘土，高嶺土等，經(jīng)

35、粉碎，成形，干燥，燒結(jié)而成。 常用工業(yè)陶瓷的分類： 1）普通陶瓷。粘土類陶瓷，以高嶺土、長石、石英為原料制成，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣，如日用陶瓷、瓷器，建筑業(yè)等。 2）氧化鋁陶瓷。 以Al2O3位主要成分的陶瓷，也稱高鋁陶瓷。其熔點(diǎn)高，耐高溫，并有較高的強(qiáng)度、硬度及耐磨性，但脆性大。用于制造耐高溫材料、刀具材料和電絕緣材料。 3）碳化硅陶瓷。以碳化硅為主要成分的陶瓷。具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐蝕性及抗蠕變性。主要用于制造熱電偶套管、爐管、火箭噴嘴、高溫軸承、熱交換器、砂輪、磨料等。 4）氮化硅陶瓷。以氮化硅為主要成分的陶瓷。穩(wěn)定性極強(qiáng)，除氫氟酸外，能耐各種酸、堿的腐蝕，具有良好的耐

36、磨性，摩擦系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小，具有自潤滑性。用于制造耐磨、耐腐蝕、耐高溫、絕緣及切削刀具等。2022/7/1360鑄鐵 鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2.11的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2.11的稱為鑄鐵。 鑄鐵具有適當(dāng)?shù)囊兹坌?，良好的液態(tài)流動(dòng)性，因而可鑄成形狀復(fù)雜的零件。此外，它的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）均較好且成本低廉，因此在機(jī)械制造中應(yīng)用甚廣。2022/7/1361 性能：（與鋼相比）強(qiáng)度、塑性低（石墨對(duì)基體有割裂作用）抗壓強(qiáng)度不低減震性好（機(jī)器運(yùn)動(dòng)時(shí)，有減震性好）耐磨性好（碳含量高，硬度高，石墨：軟，可作為潤滑劑）加工性好成本低鑄鐵2022/

37、7/1362灰口鑄鐵：碳以片狀石墨形式存在，斷口呈暗灰色可鍛鑄鐵：團(tuán)絮狀石墨，塑性很低，不能鍛造，只有鋼能鍛造，鑄鐵不能鍛造，經(jīng)過兩個(gè)生產(chǎn)過程制得的，首先制得白口鐵鑄件，然后再經(jīng)石墨化退火而最終制得可鍛鑄鐵球墨鑄鐵：球狀石墨白口鑄鐵：一般液體鐵水冷卻下來，發(fā)生石墨化，變成石墨，若冷的太快，變不成石墨，而是作為滲碳體保存下來，白口鑄鐵很硬，沒有用，要避免出現(xiàn)合金鑄鐵：在鑄鐵中加入數(shù)量不等的合金元素，從而改善鑄鐵的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，如耐磨性、耐蝕性和耐熱性根據(jù)碳在鑄鐵中存在的形式及石墨的形態(tài)，可將鑄鐵分類：2022/7/1363常用鑄鐵（其中灰鑄鐵應(yīng)用最廣，球墨鑄鐵次之） 片狀石墨 鑄鐵的性能

38、，但片狀石墨對(duì)基體的分割作用，和引起應(yīng)力集中效應(yīng)，故其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn) 低于鋼，其強(qiáng)度、塑性低。鑄造性能好(灰鑄鐵含碳量高，熔點(diǎn)比鋼低)，成本最低 （冷卻下來后直接就可得到） 牌號(hào)：HT250（HT：灰鐵的漢語拼音首字母，250代表抗拉強(qiáng)度值） 成分（HT250） ：碳含量：2.93.5，硅含量：1.42.1 錳含量：0.71.1， 硫含量0.15，磷含量0.12 常用熱處理 去應(yīng)力退火：加工前進(jìn)行，人工時(shí)效處理 高溫退火：降低硬度，使?jié)B碳體分解成鐵和石墨 表面淬火：提高表面耐磨性灰口鑄鐵：制動(dòng)盤（HT250，190-230HBS）2022/7/1364牌號(hào)HT100HT150HT200HT250H

39、T300HT350性能 強(qiáng)度切削加工性表面粗糙度耐熱疲勞性高溫強(qiáng)度減震性彈行模量對(duì)缺口敏感程度耐磨性鑄造工藝性2022/7/1365液體鐵水經(jīng)過球化處理，石墨呈球狀分布于基體中 性能：強(qiáng)度、塑性高（與灰口鑄鐵相比） 牌號(hào)：QT5007（QT：球鐵的漢語拼音首字母，500代表最低抗拉強(qiáng)度值，7代表最低延伸率值） 成分（QT5007）： 碳含量：3.63.8，硅含量：2.52.9 錳含量0.6% ， 硫含量0.025，磷含量0.08 熱處理 退火：降低應(yīng)力，表面白口鑄鐵消除，變成灰口鑄鐵或球墨 正火：得到以珠光體為主的基體組織 淬火回火：得到回火馬氏體、回火托氏體 或回火索氏體組織球墨鑄鐵：卡鉗（

40、 QT600-3，190-240HBS）支架（ QT500-7，180-240HBS）2022/7/1366牌號(hào)QT400-18QT400-15QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2性能 抗拉強(qiáng)度伸長率彈行模量硬度沖擊韌度減震性疲勞極限熱疲勞抗力耐磨性可加工性2022/7/1367鋼鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性，并可用熱處理方法改善其力學(xué)性能和加工性能。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應(yīng)用極為廣泛。2022/7/1368鋼的分類及牌號(hào) 按照化學(xué)成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼a、碳素鋼（簡(jiǎn)稱碳鋼，由于鋼碳鋼具有較好的力學(xué)性能和工藝性能，并且產(chǎn)量大，價(jià)格

41、較低，使它成為機(jī)械工程上應(yīng)用最廣泛的金屬材料） 按碳含量的多少分為低碳鋼：Wc0.3中碳鋼：Wc0.30.6高碳鋼：Wc0.62022/7/1369低碳鋼：塑性、韌性好，大型支架結(jié)構(gòu)、橋梁中碳鋼：綜合機(jī)械性能好，受力復(fù)雜的機(jī)器零件高碳鋼：硬度高，工具、耐磨零件碳素鋼的性質(zhì)主要取決于含碳量，含碳量越高則鋼的強(qiáng)度越高，但塑性越低a、碳素鋼2022/7/1370b、合金鋼 由于現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)力學(xué)性能和物理、化學(xué)性能提出了更高的要求，碳鋼雖然經(jīng)過熱處理，也不能滿足要求，從而就發(fā)展了合金鋼，合金鋼就是為了改善和提高碳鋼的性能或使之獲得某些特殊性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上，特意的加入某些合金元素

42、而得到的多元的以鐵為基的合金。 合金鋼的優(yōu)良性能不僅取決于化學(xué)成分，而且在更大程度上取決于適當(dāng)?shù)臒崽幚?022/7/1371a、結(jié)構(gòu)鋼：大型結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件b、工具鋼：工具、模具、量具c、特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼2、按用途分大平墊（1Cr13）2022/7/1372a、普通鋼b、優(yōu)質(zhì)鋼c、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼3、按質(zhì)量分分類方法比較多，按習(xí)慣叫即可，如45鋼可被稱為中碳鋼、結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)鋼 按S、P的含量分的，S、P含量越多，脆性越大，質(zhì)量也就越差高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：S、P去的特別好2022/7/13734、牌號(hào)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：用Q數(shù)字（屈服強(qiáng)度數(shù)值）表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：用鋼中平均碳含量分?jǐn)?shù)的兩位數(shù)字表示

43、，單位為萬分之幾，也就是說用碳含量萬分之幾表示碳素工具鋼：T數(shù)字，在鋼號(hào)前加T（碳的漢語拼音字頭），數(shù)字：鋼號(hào)用平均碳含量的千分?jǐn)?shù)的數(shù)字表示（千分之幾） T8表示平均碳含量為0.8（千分之八）的碳素工具鋼，高級(jí)優(yōu)質(zhì)則在鋼號(hào)后加A，如T10A 2022/7/1374合金結(jié)構(gòu)鋼：數(shù)字元素?cái)?shù)字表示4、牌號(hào)如：60Si2Mn（60：碳含量的萬分之幾，即0.6；Si、Mn：合金元素；2：表示前邊合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，當(dāng)含量1.5%時(shí)，是四舍五入后的數(shù)字，當(dāng)1.5時(shí)，數(shù)字省略）合金工具鋼：數(shù)字合金元素?cái)?shù)字 如：9CrSi(9：碳含量的千分之幾即0.9，當(dāng)碳含量1時(shí)，此數(shù)字省略；Cr、Si含量都小于1.5

44、)滾動(dòng)軸承鋼：GCr數(shù)字（G：滾；數(shù)字：Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分之幾）2022/7/13754、牌號(hào)數(shù)字：碳含量以千分之幾表示，當(dāng)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.03及0.08時(shí)，分別以00及0表示特殊性能鋼：數(shù)字合金元素?cái)?shù)字鑄鋼：ZG數(shù)字?jǐn)?shù)字（前邊數(shù)字表示屈服強(qiáng)度值，后邊數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度值） 如：ZG270-500 2022/7/1376結(jié)構(gòu)鋼普通結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳含量是在0.060.38，雜質(zhì)比較多，但價(jià)格便宜，成本低，適用于要求不高的機(jī)械零件和工程構(gòu)件 如壓板（Q235A30）、推動(dòng)板（Q235A）普通低合金結(jié)構(gòu)鋼2022/7/13772、普通合金結(jié)構(gòu)鋼普通結(jié)構(gòu)鋼 a、成分特點(diǎn)：低碳（

45、C0.2）、低合金、Mn（以Mn為主加元素，因?yàn)殄i的資源豐富， 強(qiáng)化鐵素體的效果明顯，能降低鋼的冷脆溫度，另外，加錳后還使組織中的珠光體含量 增加，以而進(jìn)一步提高強(qiáng)度）b、典型鋼號(hào)：16Mn（16：萬分之幾，Mn含量1.5，數(shù)字省略）碳含量很低，只有0.16c、性能： 塑性、韌性號(hào)（低碳）強(qiáng)度高（與沒加合金元素的低碳鋼相比，高3050，但不要與45鋼相比）焊接性好（焊接最麻煩的是斷裂，應(yīng)力大，但是塑性、韌性好的材料不易開裂） 大型結(jié)構(gòu)、橋梁（不易斷裂，有以上特點(diǎn)，價(jià)格也低，工藝很成熟） 2022/7/1378優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 硫、磷含量較低，非金屬夾雜物也較少，強(qiáng)度、塑性、韌性均比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼好，

46、常用于制造較重要的零件 如齒輪(Q235A 45)，支點(diǎn)圓柱（45 40Cr）應(yīng)用最廣泛的是45鋼（也被稱為外能鋼），經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得良好的綜合力學(xué)性能 1、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 2022/7/1379優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼2、滲碳鋼 成分特點(diǎn)：低碳（碳含量很低，屬于低碳鋼） 作用：強(qiáng)化提高淬透性性能：心部韌性好，表面硬度特別高 應(yīng)用：受沖擊同時(shí)要表面高硬度、高耐磨性的零件 壓力臂（20CrMnTi ），大滾針副托架（15CrMo） 2022/7/1380優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼3、調(diào)質(zhì)鋼 淬火高溫回火 后獲得綜合機(jī)械性能，即強(qiáng)度與韌性的配合應(yīng)用：受力復(fù)雜的重要零件，最普通的調(diào)質(zhì)鋼為35，40，45，但由于熱處理后變形大

47、，實(shí)際都加合金元素，隨合金量增加強(qiáng)度增加 ，順序?yàn)?4040Cr 40CrNi 40CrNiMo為提高某些部位耐磨性，通常要局部高頻淬火或表面氮化；需提高表面疲勞抗力，有時(shí)要進(jìn)行噴丸處理主軸（40Cr，260-300HBS,表面離子氮化）長導(dǎo)套（45，260-300HBS，高頻淬火） 2022/7/1381優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼3、調(diào)質(zhì)鋼 35CrMo，調(diào)質(zhì)后，具有高的靜強(qiáng)度、沖擊韌度和較高的疲勞強(qiáng)度42CrMo，與35CrMo性能相近，強(qiáng)度和淬透性更好調(diào)整六方頭（35CrMo，淬火50-55）轉(zhuǎn)向節(jié)（42CrMo與40Cr） 2022/7/1382優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼4、彈簧鋼碳含量：0.60.9 最普通彈簧鋼是

48、Mn系列和 Cr系列 Mn系列選擇原則65Mn60Si2Mn55SiMnMoVNb Cr系列選擇原則50CrMn50CrV 50CrMnV淬火中溫回火 ，獲得高彈性和高韌性，通常需要進(jìn)行噴丸處理獲 得表面壓應(yīng)力彈簧有大有小，制作方式也不一樣，主要有兩種：冷成型和熱成型 2022/7/1383優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼彈簧鋼的特性基準(zhǔn)座擋圈（65Mn），回位彈簧、波形彈簧（60Si2Mn）大小扭簧（ 60Si2Mn 70） 高碳鋼如65，70，85，經(jīng)熱處理和冷拔硬化后，可得較高強(qiáng)度和適當(dāng)韌性塑性，淬透性差只適用較小尺寸彈簧65Mn，熱處理后，綜合性能優(yōu)于碳鋼60Si2Mn ，Si與Mn提高彈性極限、屈強(qiáng)比、淬

49、透性和抗松弛穩(wěn)定性2022/7/1384優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼4、滾動(dòng)軸承鋼有高而均勻的硬度、提高耐磨性 有高的接觸疲勞強(qiáng)度和彈性極限 滾針（GCr15 ）2022/7/1385銅合金-銅鋅合金，并含有少量的錳、鋁、鎳特點(diǎn)：具有良好的塑性和液態(tài)流動(dòng)性。青銅合金還具有良好的減摩性和抗腐蝕性。青銅黃銅軸承合金（巴氏合金）-含錫青銅、不含錫青銅軸套，襯套（巴氏合金）有色金屬2022/7/1386高分子材料復(fù)合材料陶瓷- 塑料、橡膠、合成纖維。 -強(qiáng)度高、彈性模量大、質(zhì)量輕。非金屬材料-強(qiáng)度高、彈性模量大、質(zhì)量輕。塑料-塑料的比重小，易于制成形狀復(fù)雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點(diǎn)，如耐蝕性、絕熱性、絕緣性、減摩性、摩擦系數(shù)大等，所以近年來在機(jī)械制造中其應(yīng)用日益廣泛。 2022/7/1387橡膠-橡膠富于彈性，能吸收較多的沖擊能量。常用作聯(lián)軸器或減震器的彈性元件、帶傳動(dòng)的膠帶等。硬橡膠可用于制造用水潤滑的軸承襯。 螺桿防塵罩（DF 6454）非金屬材料2022/7/1