專業(yè)英語譯文

內(nèi)容PARTⅠ金屬材料及熱處理21。金屬的力學(xué)性能22。鐵碳平衡圖73。鋼材104。鑄鐵145。轉(zhuǎn)變曲線186。熱處理鋼217。硬化248。有色合金279。非金屬材料31PARTⅡ金屬成型加工技術(shù)351。砂型鑄造352。鍛造（Ⅰ）393。鍛造（Ⅱ）454。焊接（Ⅰ）495。焊接（Ⅱ）59PARTⅢ金屬加工641。基本定義刀具點(diǎn)和未變形的芯片尺寸642。物理基礎(chǔ)的切削加工的初步信息683。切削力和切削功率734。普通車床775。銑床和銑刀81的6。研磨857。數(shù)控91PARTⅠ金屬材料及熱處理1。金屬力學(xué)性能一種材料通?？梢詤^(qū)別于另一個(gè)裝置的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，如顏色，密度，比熱，熱膨脹系數(shù)，導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，磁特性，和熔點(diǎn)系數(shù)。例如，熱傳導(dǎo)性，導(dǎo)電性，和密度，其中的一些，可能是在某些特定用途選擇材料的最重要的。這些屬性描述了如何材料的反應(yīng)機(jī)械的使用，但是，往往更多?portant與設(shè)計(jì)工程師在選擇材料。這些機(jī)械性能與材料將如何作出反應(yīng)，在服役期間的各種載荷。機(jī)械性能的材料作用力的響應(yīng)特性。這些道具?erties分為五大類：強(qiáng)度，硬度，彈性，延展性和韌性。（1）強(qiáng)度的材料抵抗力量的能力。根據(jù)施加的負(fù)載類型，強(qiáng)度可以是拉伸，壓縮或剪切。由應(yīng)用程序的負(fù)荷，彈性變形的材料，被稱為應(yīng)變。它可以被定義為材料所提供的電阻也稱為應(yīng)力，然后可以被定義為的材料中引起的變形是兩種類型，彈性和塑性。彈性變形的變形材料的部分，其中，當(dāng)所施加的負(fù)荷被除去，將彈回其正常形狀。塑性變形是在另一方面，永久設(shè)置中的材料，并不能得到恢復(fù)。拉伸強(qiáng)度的測定通過萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。這涉及到的試驗(yàn)片的制備，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)示于圖。1.1。的標(biāo)準(zhǔn)樣品與直徑，d是圓筒形的橫截面。量規(guī)長度L由下式給出圖。1.1標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉伸試驗(yàn)然后，均勻增加的拉伸載荷被施加在試樣上。隨著負(fù)載的增加試樣最初被彈性拉長。進(jìn)一步伸長，試樣在某一點(diǎn)開始縮頸時(shí)，材料的彈性范圍內(nèi)超越。試樣的寬度的減少會進(jìn)一步減少負(fù)載的力作用下，當(dāng)測試完成時(shí)，終于開發(fā)骨折。在測試過程中，記錄保持的負(fù)載和對應(yīng)?ING伸長。從上面的數(shù)據(jù)計(jì)算的應(yīng)力和應(yīng)變，并繪制在圖中，如示于圖。1.2C20鋼。圖。1.2為C20鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以觀察到，有一個(gè)限制所施加的應(yīng)力，如所表示的曲線的線性部分的致應(yīng)變成正比。該直線部的端部是高于該材料開始塑性變形的材料的屈服點(diǎn)。在塑性區(qū)，有一個(gè)非證明由弓形的曲線部分的應(yīng)力和應(yīng)變之間的線性關(guān)系。最后，當(dāng)所施加的負(fù)載的力的限制，可以通過以下來承擔(dān)的材料，試樣斷裂超越。彈性極限的應(yīng)力在被稱為屈服強(qiáng)度。在材料的斷裂前達(dá)到的最大應(yīng)力稱為極限強(qiáng)度。類似的測試還可以進(jìn)行用于測量的壓縮和剪切強(qiáng)度。橋梁，電梯電纜和建筑橫梁，都必須有這個(gè)屬性。（2）硬度的材料的抗蝕劑的滲透和磨損的能力。一般情況下，它可以被測量的壓痕由較硬的材料制成。取得的縮進(jìn)取決于所施加的負(fù)載的壓頭，銳度和在多長時(shí)間內(nèi)保持所施加的負(fù)載。有許多壓痕試驗(yàn)來測量的材料的硬度通常。這通常涉及縮進(jìn)到與指定的負(fù)載測試材料更硬的材料，它是一個(gè)球，錐形或金字塔。永久壓痕測量的硬度，以表明在給定的測試規(guī)模。最常用的測試是：布氏硬度試驗(yàn)逐漸施加載荷試樣表面成直角，并測量在試樣上的壓痕直徑縮進(jìn)一個(gè)球體（通常是直徑為10±0.01毫米）的鋼或碳化鎢制成。然后布氏硬度計(jì)數(shù)量，BHN給出了其中，P是所施加的負(fù)載（公斤），D是球（毫米）的直徑和d是壓痕的直徑（毫米）被測試的試樣材料的硬度是根據(jù)所施加的載荷P。使用布氏測試期間，需要采取一些預(yù)防措施是，正在被測試的材料的硬度的表面應(yīng)該是光滑和均勻的，并且下面的縮進(jìn)和所有各方有足夠的材料，得到的適當(dāng)值縮進(jìn)。洛氏硬度試驗(yàn)使用的壓頭的穿透深度的材料硬度成比例的原則。因此，硬度測定更快與其他方法相比。在洛氏硬度試驗(yàn)，的SPHERO錐形金剛石圓錐120°角和一個(gè)球面頂點(diǎn)的半徑為0.2毫米的用于使壓痕和壓痕深度，t被用作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的硬度號碼。洛氏硬度數(shù)（R）由下式給出R=100-500噸根據(jù)用于縮進(jìn)的負(fù)載有一些尺度A，B，C，洛氏硬度測試。這些都是用于不同硬度的材料。在洛氏B測試中，使用直徑為0.0625英寸的鋼球用100公斤的負(fù)載。此測試通常是用于低和中碳鋼。它不應(yīng)該被使用的材料，其硬度為RB100以上。對于材料的硬度高于此值羅克韋爾C測試（30RB對應(yīng)于0RC）的使用更為普遍。這是最快的方式，因?yàn)橛捕瓤芍苯幼x取洛氏硬度計(jì)上的刻度，測量硬度。此外，還有其他的測試可用如維氏和努氏硬度測試，以測量在一個(gè)小的區(qū)域的硬度。切削工具，文件和演練，必須耐磨損或磨損。裝甲板，破碎機(jī)械，金屬軋輥鋼廠都必須抵制滲透。（3）彈性是彈回到原來的形狀的能力。汽車保險(xiǎn)杠和彈簧應(yīng)具有這樣的品質(zhì)。（4）的延性是能夠經(jīng)受永久的形狀的變化，而不破裂。在量的方面，它通常是測量材料斷裂時(shí)??的伸長率的比率在拉伸試驗(yàn)過程到原來的長度，以百分比表示。在拉伸試驗(yàn)過程獲得緊接在骨折后的最終值，伸長率，可以采取的延性。由于伸長率是取決于拉伸試驗(yàn)選擇的標(biāo)距長度，需要的長度的伸長率值一起指定?；蛘?，它也可以被表示為在斷裂試樣的原始的橫截面面積的減少的截面面積的比率。這是獨(dú)立的標(biāo)距長度，因此是一個(gè)更方便的措施延性。它也被稱為被卷入電線的材料的能力，不打破在兩者之間的情況下，因?yàn)橹挥许g性材料可以繪制成連續(xù)的電線。除了拉伸試驗(yàn)的特殊形式的延性測試所需的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行彎曲試驗(yàn)和杯突試驗(yàn)金屬板材成形的應(yīng)用程序的目的。脆性屬性延性相反?，F(xiàn)代，深成形的汽車車身與翼子板，以及其他蓋章，并形成產(chǎn)品必須具有這個(gè)屬性。（5）韌性是能夠吸收機(jī)械施加的能量。簡而言之，它是沖擊載荷的能力。它可以被認(rèn)為作為應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的總面積，因?yàn)樗且粋€(gè)指示的做功量的材料上，而不會造成骨折。因此，韌性可以視為一個(gè)參數(shù)組成的強(qiáng)度和延展性。測定的材料的韌性通過沖擊試驗(yàn)，其中的切口圖1.3簡支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)酒吧從試驗(yàn)材料按標(biāo)準(zhǔn)，制備副并和被保持在允許的重?cái)[動(dòng)從公知的高度，在這樣一種方式，它撞擊在其路徑中的切口酒吧，打破。由于該材料具有從頭?吸附一定量的能量，在其斷裂，擺動(dòng)質(zhì)量失去其能量的一部分，因此，將無法達(dá)到相同的高度，從那里開始，如在圖1.3所示。乘以的權(quán)重代表?sents期間斷裂，它可以直接從測試儀上的指示器測量由試樣吸收的能量的高度（h）中的損耗。圖。1.4試樣裝夾方法圖1.5標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊試驗(yàn)在夏比沖擊試驗(yàn)中，試樣被保持?之間兩個(gè)把手而在懸臂梁式?jīng)_擊試驗(yàn)的試樣被保持在一端像懸臂梁一樣，如在圖1.4表示。Izod和Charpy沖擊試驗(yàn)中所用的是標(biāo)準(zhǔn)的試樣制成的10毫米的正方形橫截面的桿，其詳細(xì)內(nèi)容在圖1.5中給出。的耐沖擊性取決于材料組成?tion作為提供給它的熱處理工序。退火后的材料通常會比相應(yīng)的正火或淬火試樣具有更好的韌性。粗粒結(jié)構(gòu)往往具有更高的延展性相比，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，從而更好地強(qiáng)硬?岬。在鐵路車輛，汽車車橋，液壓錘，導(dǎo)軌，及類似產(chǎn)品的韌性。2。鐵碳平衡圖鐵是金屬銀白色的色彩。它的原子序數(shù)是26，其原子質(zhì)量為55.85，其原子半徑為1.27A°。在目前的時(shí)間，可以得到最純凈的鐵含99.999％的鐵。商業(yè)牌號包含從99.8％至99.9％的Fe。鐵的熔點(diǎn)是1538℃，鐵存在于兩個(gè)同素異形體，α和γ。存在的α-鐵，在溫度低于912℃和高于1394℃。在溫度區(qū)間從1394°C至1538°C，α-鐵，通常被稱為δ-鐵。晶格的α-鐵是體心立方型的晶格常數(shù)2.8606A°。高達(dá)768°C，α-鐵磁性（鐵磁）。的臨界點(diǎn)（768℃下），對應(yīng)?對應(yīng)的磁變換，即由鐵磁過渡的順磁狀態(tài)，被稱為居里點(diǎn)（Curiepoint），并且被指定為通過A2。α-鐵的密度是3.68g/cm3。的線性膨脹系數(shù)?cient為11.7×10-6degC-1的電阻率大約是10×106ohms-cm和熱傳導(dǎo)率為0.20卡/厘米-均-攝氏度。從912℃下的溫度間隔中存在γ-鐵至1394°C，是順磁性的。在912℃的臨界點(diǎn)αγ變換C表示由照樣Ac3（加熱）和Ar3相（冷卻）。在1394℃的臨界點(diǎn)的γα變換C表示由AC4（加熱）和Ar4的（冷卻）。γ-氧化鐵的晶格的面心立方晶型的晶格常數(shù)3.645A°，在該溫度下912℃。γ-氧化鐵（通過外推得到至20℃）的密度是高于α-鐵和的范圍是從8.0至8.lg/cm3。在α→γ轉(zhuǎn)變，鐵?氣缸壓力的。這種壓縮的體積效應(yīng)是約1.0％。碳是從周期2和周期表的IV族的非金屬元素。及其原子數(shù)是6，則密度為2.5g/cm3，12.011的原子質(zhì)量是，熔點(diǎn)為3500℃，原子半徑是0.77A°。碳是多態(tài)的。在普通條件下，它具有石墨人?lotropic的形式，但它也可以存在于亞穩(wěn)的金剛石形式。碳是溶于鐵的液體和固體狀態(tài)。也可以形成碳和鐵的化學(xué)化合物，碳化鐵體（Fe3C），它已被命名為滲碳體。石墨，形成碳含量高的合金。以下幾個(gè)階段進(jìn)行區(qū)分的Fe-C合金系統(tǒng)，液體合金，固溶體的鐵素體和奧氏體的化合物的滲碳體和游離石墨。鐵氧體是α-鐵中的碳和其他成分的固溶體。鐵素體是柔軟和韌性。由于鐵素體具有體心立方結(jié)構(gòu)，原子間的空間是小凸現(xiàn)扁圓，并不能容易地適應(yīng)，即使一個(gè)小的碳原子。因此，碳在鐵素體中的溶解度非常低，為0.006％，在室溫下的順序。在鐵素體中的最大碳含量為0.02％，在727℃。除碳，硅，錳和磷的一定量的鐵素體中，可能會發(fā)現(xiàn)。在顯微鏡下，F(xiàn)ER?儀式被看作是均勻的多面體顆粒。奧氏體是γ-氧化鐵的固溶體中的碳和其他成分。由于奧氏體具有面心立方結(jié)構(gòu)，它具有較大的比在鐵素體中的原子間的間距。γ-鐵中碳的最大溶解度為2.11％。在其穩(wěn)定的溫度，奧氏體是軟質(zhì)和韌性，因此，非常適合于制造工藝。的微觀結(jié)構(gòu)的多面體顆粒組成。滲碳體是鐵和碳的化合物的碳化鐵Fe3C的。它具有的碳含量為6.69％。滲碳體有一個(gè)復(fù)雜的菱形格子的原子緊密堆積。由于其分解的可能性，滲碳體的熔點(diǎn)沒有被精確地確定，但采取等于約1550℃。最高溫度為210℃（點(diǎn)A0），滲碳體是鐵磁性。的滲碳體的典型特征是它的高硬度和低延展性。鐵與鐵素體鋼中的碳化物的存在極大地增加鋼的強(qiáng)度。滲碳體是亞穩(wěn)相。在平衡條件下，石墨被形成在具有高的碳含量的合金。石墨具有六邊形的層晶格。原子間的距離是小的，并且等于1.4A°，層與層之間的距離為3.40A°。石墨是軟的，并具有低的強(qiáng)度和導(dǎo)電率。示于圖的鐵碳平衡圖。1.6。液態(tài)鐵和碳的熔體的凝固開始沿液相線表示在圖中由ABCD。高于液相，該合金是在液體狀態(tài)下是一個(gè)均相體系。沿液相線AB的γ-氧化鐵的固溶體中的碳的結(jié)晶是從液體中分離。奧氏體的晶體沿直線BC與范圍從0.18％至2.0％的組合物的液體分離。完全凝固對這些合金的固相線HJEC前進(jìn)。固體沿固相HJE的合金中含有0.18?2.0％的碳成為。上線EC2.0?4.3％的碳完全凝固。液相中的最后部分的4.3％的碳，豐富的凝固需要沿著這條線。所有這種液體被完全凝固后，在1148℃;奧氏體含有2％的碳和滲碳體在同一時(shí)間晶體含有6.69％的碳的瀏覽從它分離。沿線CD，主要滲碳體的分離從熔體開始凝固合金中含有4.3至6.69％的碳。在較低溫度下，共析反應(yīng)，即形成兩個(gè)從一個(gè)單一的固體的固體在727℃的溫度下發(fā)生。這就是所謂的共析溫度，并在該反應(yīng)中發(fā)生的組合物（0.77％C）的被稱為共析組合物。該反應(yīng)可如下所示：在該反應(yīng)中，鐵素體和滲碳體從奧氏體的查詢結(jié)果在727℃的溫度和0.77％的碳的組合物，同時(shí)形成。有近12％的碳化鐵和略多于88％的鐵素體中的所得混合物。由于鐵素體和滲碳體的同時(shí)形成的，它們是緊密混合。典型地，該混合物是層狀的，也就是說，它是由鐵素體和滲碳體的交替層。這種微結(jié)構(gòu)被稱為珠光體鋼鐵技術(shù)中這是非常重要的，因?yàn)樗梢栽趲缀跛械匿撔纬傻模ㄟ^合適的熱處理。圖。1.6鐵碳平衡圖含有0.77％的碳的合金被稱為共析鋼。冷卻后在727℃以下的共析鋼，奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體。具有小于0.77％C的合金被稱為亞共析鋼，和較高的組合物被稱為超共析鋼。當(dāng)冷卻到低于線SE超共析鋼，奧氏體分解與滲碳體的分離。由于這種滲碳體包含6.69％的C，連續(xù)地變化沿著線SE剩余的奧氏體中的碳濃度，直到共析組合物的0.77％C.具有碳含量超過2％的鐵類合金被稱為鑄鐵。雖然鑄鐵可以有任何碳原子在2至6.69之間的百分比，實(shí)際限制是通常在2和4％之間。這些都是重要的，這主要是因?yàn)槠鋬?yōu)良的鑄造質(zhì)量。從鐵碳平衡圖（圖1.6），可以觀察到，鑄鐵有本質(zhì)?tially的滲碳體和鐵素體。因?yàn)檩^大的百分比的碳，高的滲碳體的量導(dǎo)致非常高的硬度和脆性素質(zhì)鑄鐵。當(dāng)鑄鐵被緩慢冷卻時(shí)，滲碳體分解成鐵和碳的形式被稱為石墨化的石墨。滲碳體分解石墨那里有一個(gè)很大的百分比被稱為鑄鐵，灰口鑄鐵。鑄鐵中，石墨化并沒有發(fā)生，即所有碳相結(jié)合的形式，被稱為白口鑄鐵。在石墨化過程中需要時(shí)間，因此，當(dāng)液體鑄鐵被迅速冷卻，會導(dǎo)致白口鑄鐵。白口鑄鐵的高碳鋼的性能相媲美。然而，這是極脆的，并因此不用于結(jié)構(gòu)部件。這是非常有用的零件磨損。3。鋼的技術(shù)狀況沒有合金鐵桿和鋼，將大大重新設(shè)置。已經(jīng)開發(fā)了許多品種的合金，以滿足特定的需求，推進(jìn)文明。然而，有許多品種往往導(dǎo)致窮人的選擇和多余的成本，不必要的和昂貴的合金材料。這是責(zé)任的設(shè)計(jì)和制造工程師在這方面的知識，并從可用的替代品的最佳選擇。純碳鋼鋼理論上是鐵和碳的合金。但是，當(dāng)商業(yè)化生產(chǎn)，CER?添等元素特別是錳，磷，硫，硅中存在的少量?關(guān)系。當(dāng)這四個(gè)的外國元素是本在其正常的百分比，該產(chǎn)品被稱為為純碳鋼。它的優(yōu)勢主要是其碳含量的函??數(shù)。不幸的是，碳素鋼的延展性降低，作為碳含量的增加，其淬透性是相當(dāng)?shù)偷?。此外，普通碳素鋼的性能高，低溫度，Tures的損害，他們在大多數(shù)環(huán)境中的腐蝕。純碳鋼一般被歸類成三個(gè)亞組，根據(jù)碳含量。低車?碳鋼具有小于0.30％的碳，具備良好的成形性和焊接性，但沒有足夠的淬透性的被硬化的任何顯著的深度。它們的結(jié)構(gòu)通常是鐵??素體和珠光體，材料通常被用作它來自熱成形或冷成形的過程。中碳鋼具有介于0.30和0.80％的碳，并且它們可以被驟冷到形成馬氏體或貝氏體，如果截面尺寸是小的，和用于嚴(yán)重的水或鹽水驟冷。這些碳含量達(dá)到性能的最佳平衡，?碳材料的強(qiáng)度和硬度，具有較高的碳含量是很好的妥協(xié)與疲勞和高韌性，低車。這些鋼材發(fā)現(xiàn)眾多的應(yīng)用程序。高碳鋼具有超過0.80％的碳，韌性和可成形性是相當(dāng)?shù)偷模叩挠捕群湍湍バ?。?yán)重的淬火形成馬氏體，但淬透性仍然較差。淬裂，常常是一個(gè)問題，當(dāng)材料被壓到其極限。普通碳素鋼是成本最低的鋼鐵材料，并應(yīng)考慮許多應(yīng)用，系統(tǒng)蒸發(fā)散。然而，通常情況下，它們的局限性的限制。當(dāng)改進(jìn)的材料是必需的，鋼可升級的另外的一種或多種合金元素。合金鋼之間的差別“純碳”和“合金結(jié)構(gòu)鋼”，往往有些武斷。兩者都包含碳，錳，和通常是硅。銅，硼，也有可能增加這兩個(gè)類。如果一定量或最小指定或規(guī)定的其他合金元素，被認(rèn)為是一種合金鋼A鋼。最常見的合金元素是鉻，鎳，鉬，釩，鎢，鈷，硼，和銅，以及男人?ganese，硅，磷，和硫的用量大于通常是本。低合金結(jié)構(gòu)鋼某些低合金鋼出售各種商標(biāo)已發(fā)展到提供一個(gè)低成本的結(jié)構(gòu)材料具有更高的屈服強(qiáng)度比普通碳素鋼。少量的一些合金元素的添加，可以提高熱軋部分的屈服強(qiáng)度，無需熱處理至30?40％，大于普通碳素鋼。更高的工作應(yīng)力的設(shè)計(jì)可能會減少所需的截面尺寸的25?30％的成本增加15?50％，這取決于合金的量和種。大部分鋼材從倉庫的分布。低合金結(jié)構(gòu)鋼銷售幾乎完全熱軋結(jié)構(gòu)形狀的形式。這些材料具有良好的焊接性，延性，比普通碳鋼更好的沖擊強(qiáng)度，以及良好的耐腐蝕性，特別是暴露在大氣中。許多建筑規(guī)范的基礎(chǔ)上更保守地使用普通碳素鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼的使用往往沒有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，在這種情況下。低合金AISI用鋼的改進(jìn)的性能，成本較高。低合金美國鋼鐵學(xué)會（AISI）的鋼合金主要用于改善淬透性。它們是更昂貴的比普通碳素鋼，和它們的使用通?？梢詢H在需要的時(shí)候在熱治療淬火和回火條件?TION理由。與普通碳素鋼相比，他們可以有30?40％更高的屈服強(qiáng)度和10?20％，較高的拉伸強(qiáng)度。在同等的拉伸強(qiáng)度和硬度，它們可以有30?40％更高的減少的面積和大約兩倍的沖擊強(qiáng)度。通常熱處理。低合金AISI鋼是那些含有小于約8％的總合金元素，但最重要的商業(yè)鋼含有小于5％。從低到高的汽車，碳含量可能會有所不同，但大多數(shù)鋼是在中期范圍內(nèi)，以最低的成本性能的提高，有效?略去熱處理可以采用。的鋼被廣泛使用，尤其是受到高應(yīng)力和磨損的運(yùn)動(dòng)部件的制造在汽車，機(jī)床，和飛機(jī)結(jié)構(gòu)。不銹鋼最重要的高合金鋼，高鉻鋼是一組具有極高的耐腐蝕和耐化學(xué)性。這些鋼具有更好的我?在高溫下的力學(xué)性能。這組被稱為不銹鋼。隨著強(qiáng)調(diào)在高的溫度下使用，它們經(jīng)常被稱為熱和耐腐蝕鋼材。馬氏體不銹鋼。用較少量的鉻或硅或鋁的添加一些較高的鉻鋼，材料響應(yīng)多達(dá)任何低合金鋼進(jìn)行熱處理。γ--α變換通常發(fā)生在鐵，鋼的可硬化的熱處理用于在普通碳鋼或低合金鋼的類似。這個(gè)類的鋼被稱為馬氏體，和最常用的有4％至6％的鉻。鐵素體不銹鋼。使用較大的量的鉻，作為大30％或更多，的鐵-碳平衡相圖中的奧氏體區(qū)域被抑制，和鋼失去它的能力是硬?沾取由正常的鋼的熱處理程序。這種類型的鋼的鐵素體和被稱為是尤其?larly有用的，高的耐腐蝕性時(shí)，是必要的，冷加工的產(chǎn)品。奧氏體不銹鋼。用高鉻和8％或更高的鎳或組合?國家，鎳和錳，鐵素體的區(qū)域的圖被抑制添加。這些鋼中，最典型的，其中包含18％的鉻和8％的鎳，被稱為作為奧氏體系不銹鋼。它們不是硬化的正常的鋼的熱處理程序，但少量的其它元素的添加使其中一些硬化的溶液沉淀反應(yīng)。組成和結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性的關(guān)鍵。在任何不銹鋼的耐腐蝕性能發(fā)生，造成嚴(yán)重?fù)p失，如果大量的碳化鉻的形式。因此，鐵素體和奧氏體不銹鋼一般由具有低的碳量，即使在那時(shí)，可能需要特殊的熱處理或添加的穩(wěn)定化元素，如鉬或鈦，以防止碳化鉻的形成。的馬氏體不銹鋼的硬度和強(qiáng)度取決于碳，必須完全硬化的鋼，與馬克西?媽媽的耐腐蝕性的馬氏體結(jié)構(gòu)中的碳。奧氏體鋼是最昂貴的，但在低溫?Tures的，在升高的溫度最高的強(qiáng)度和耐腐蝕性，并且通常具有最好的外觀具有最佳的沖擊性能。他們用于熱交換器，精煉和化學(xué)加工設(shè)備，燃?xì)鉁u輪機(jī)，??和暴露于嚴(yán)重的腐蝕條件下的其他設(shè)備。奧氏體鋼參數(shù)?agnetic的（幾乎不受磁通）。鐵素體和馬氏體不銹鋼具有磁性。大部分都沒有在高溫下為奧氏體型耐腐蝕，但在正常溫度下提供良好的耐。它們被用于餐具，外科手術(shù)器械，汽車內(nèi)飾，球軸承，廚房設(shè)備等產(chǎn)品。制造困難。不銹鋼機(jī)和焊縫比大多數(shù)其他有色金屬材料比較困難。不銹鋼在任何情況下，可以被歸類為最簡單的工作，但它們可以被親?處理過的所有的正常程序，包括鑄造，軋制，鍛造，pressworking的。馬氏體時(shí)效鋼。的最新的一個(gè)類型的鋼，而不能認(rèn)為是不銹鋼，含有大量的鎳。與9％的鈷，18％的鎳，5％的鉬，和少量的其它元素，包括少于0.03％的碳的鋼，具有一些獨(dú)特的性質(zhì)。由于鑄造時(shí)，或當(dāng)鍛鋼進(jìn)行再加熱，并冷卻至室溫，鋼可以冷加工或焊接與比較容易的一種高強(qiáng)度，可熱處理材料。如果鋼的再加熱到一個(gè)在?termediate溫度，老化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生一種高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。因?yàn)槔匣^程中起到關(guān)鍵作用稱為馬氏體鋼的結(jié)構(gòu)，它被稱為馬氏體時(shí)效。。相對?相對較低的溫度下時(shí)效處理會導(dǎo)致較少的失真或尺寸變化比與熱治療中等或高碳鋼硬化。自由切削鋼貝塞麥鋼，其中的硫含量通常是高的，和再硫化平爐鋼被稱為自由加工，或自由切削鋼。這些鋼很像普通碳素鋼，但它們包含硫，磷以上，被認(rèn)為是單純的雜質(zhì)濃度。用量大于0.05％的硫結(jié)合在普通碳鋼與鐵形成鐵的硫化物，它在熱工作時(shí)的溫度通常是進(jìn)行了軟化，從而導(dǎo)致脆化，可能導(dǎo)致裂紋。具有這種特性的材料被稱為熱短。自由毫安?濟(jì)寧鋼中硫的不良影響，可以抵消通過加入額外量的錳。在小批量的磷來提高鋼的強(qiáng)度的傾向，但是，在大于0.05％的數(shù)量，可能會導(dǎo)致冷脆性（在低溫下的脆性）。差的一些性質(zhì)。自由切削鋼的耐沖擊性差，可以進(jìn)行只有有限的塑性變形，難以令人滿意的焊接，并且不適合于在高溫應(yīng)用中使用。因此，它們的使用僅限于那些沖擊載荷應(yīng)用中，是不存在的，或非常低的，易于加工?ING的制造工藝的總成本有顯著的效果。含鉛鋼。鉛，碲和硒，也能夠提高鋼的切削性。在目前的實(shí)踐中，鉛是唯一一個(gè)使用。它通常被用作在與硫和磷的組合??。鉛的存在下被指定通過添加的字母“L”之間的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)AISI的命名。甲12L14鋼，例如，將含有約0。1％的錳，15％的碳，0.06％的磷，0.3％的硫，和0.25％的鉛。一些軟件?現(xiàn)在房子的供應(yīng)商備貨含鉛型易切削棒料，因?yàn)樗膬?yōu)勢在平原resulphurized類型。鑄鋼件數(shù)量相對較少。噸位鑄鐵和鍛鋼生產(chǎn)相比，鑄鋼的數(shù)量是小的。所需的高溫熔化和處理更加困難，邪教比鑄鐵和高品質(zhì)的鑄件生產(chǎn)的聲音，也可能造成問題。的我?鑄鋼的力學(xué)性能往往是較差的那些相同的材料在鍛造形式，但一定形狀和尺寸的關(guān)系，連同能夠供給僅由鋼的性能要求，可能有利于制造的產(chǎn)品作為一個(gè)鑄鋼件?？赡軙a(chǎn)生更大的延展性比甚至可鍛鑄鐵鑄鋼件。鑄鋼是各向同性的。鋼作為結(jié)構(gòu)材料的主要優(yōu)點(diǎn)，主要的能力。???性成分和熱處理來控制屬性，鍛造和鑄造材料申請。鑄鋼，鍛造對應(yīng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它缺乏方向性。鍛造鋼和其他材料傾向于開發(fā)在工作時(shí)，通過塑性流動(dòng)變形，即成為各向異性的方向上的強(qiáng)度。在同一時(shí)間，它們在垂直方向上變?nèi)?，更脆。鋼轉(zhuǎn)換為塑造塑料工作中物業(yè)的收益，但失去的機(jī)會，同樣的道理，在某些方向上的弱點(diǎn)沒有受到不利影響。各種各樣的成分。至于組成方面，不存在真正的差異之間的鍛造和鑄造鋼。有人指出，鋼材相結(jié)合的大部分鐵碳以上，可溶性在室溫下（0.008％）金額高達(dá)2％，馬克西?媽媽溶于奧氏體在共晶溫度。其他元素，也可以是一部分的組合物的量足夠小，可以忽略不計(jì)的或足夠大，以影響該合金的熱處理，甚至施加自己的影響，如在鍛合金鋼?TION?？梢栽谌魏蔚娜齻€(gè)范圍內(nèi)，低，中，或高的碳含量，但大多數(shù)在中碳范圍內(nèi)的鋼鑄件生產(chǎn)，因?yàn)閹缀跛械臒崽幚黹_發(fā)良好的機(jī)械性能。4。鑄鐵已經(jīng)超過2.11％的碳被稱為鑄鐵的鐵和碳的合金。在本質(zhì)上，這些合金中的碳水平超過的量可以被保留為在共晶溫度在奧氏體中的固溶體，因此，在冷卻過程中遇到的共晶轉(zhuǎn)變。價(jià)格相對低廉，具有良好的流動(dòng)性和相當(dāng)?shù)偷囊合嗑€溫度，Tures的，這些合金在工程應(yīng)用中占有重要的一席之地。大多數(shù)商業(yè)鑄鐵含有顯著量的硅，除了鐵和碳，一般的組合物，該組合物為2.0至4.0％的碳，0.5至6.0％的硅，錳，小于1.0％和低于0.2％的硫。硅具有兩個(gè)合金的主要影響。首先，它部分地替代碳，使得使用的相位圖的需要更換的重量％的碳規(guī)模的碳當(dāng)量。雖然存在更復(fù)雜的配方，可以簡單地定義的碳當(dāng)量％碳加％硅的三分之一。秒?其次，硅的富含碳的單相Fe3C的金屬間化合物，而不是傾向于促進(jìn)形成石墨。共晶反應(yīng)，因此，具有兩個(gè)不同的可能性;液→奧氏體+Fe3C的或流質(zhì)→奧氏體+石墨因此，最終的微觀結(jié)構(gòu)有兩種可能的極端：（1）所有的富含碳的相位的形式的Fe3C，和（2）中所有的碳富集相石墨的形式。在通常的實(shí)踐中，這兩個(gè)極端可以接近鑄鐵中的各種類型的過程變量的控制。緩慢冷卻時(shí)，碳和硅的含量高，沉重的截面尺寸，接種實(shí)踐?tices，和Ni和Cu的合金添加促進(jìn)石墨形成。滲碳體的青睞冷卻速度快，低碳和硅含量，超薄切片，和添加合金元素的Mn，Cr和Mo。四種基本類型鑄鐵的生產(chǎn)，最常見的是灰口鑄鐵。在這種類型中，大部分的碳是在共晶反應(yīng)，形成在石墨薄片的形式，雖然碳化物可以形成在下部的共析轉(zhuǎn)變。斷裂時(shí)，新暴露的表面有一個(gè)灰色的外觀，并且如果一個(gè)磨手指滑過新鮮裂隙或加工表面，通?？梢缘玫降氖圹E。灰鑄鐵的四種類型是最昂貴的，并且其特征在于，促進(jìn)石墨形成的那些特征。典型的組合物的范圍從2.5至4.0％的碳，1.0至3.0％的硅，和0.4至1.0％的錳。在基體中的鐵素體或珠光體的顯微組織由3-二?mensional鱗片狀石墨。因?yàn)槭∑袥]有明顯的強(qiáng)度，它們的作用基本上如在結(jié)構(gòu)中的空隙。此外，尖頭的薄片作為已經(jīng)存在的缺口或裂紋的萌生點(diǎn)，使材料的的有點(diǎn)脆吶，TURE。的石墨薄片的大小和形狀上有相當(dāng)大的影響的整體性能的灰鑄鐵。當(dāng)最大的強(qiáng)度所需的，小的，均勻分布的薄片所需的最小量的相互交點(diǎn)。控制強(qiáng)度的另一種手段是通過變化的矩陣結(jié)構(gòu)?；铱阼T鐵的幾個(gè)不同的類的拉伸強(qiáng)度的基礎(chǔ)上確定，并給出在表1.1類20是由高碳當(dāng)量金屬，具有鐵素體基體上。更高的強(qiáng)度，達(dá)到40級，通過較低的碳當(dāng)量和珠光體基體是可以實(shí)現(xiàn)的。40級以上，合金以提供額外的固溶強(qiáng)化，或采用特殊的熱處理方法。然而，在所有的灰鑄鐵，鱗片狀石墨的存在下的結(jié)果在一個(gè)接近零的延性。灰口鑄鐵具有優(yōu)異的壓縮強(qiáng)度（壓縮力不提倡裂紋擴(kuò)展），優(yōu)良的機(jī)械加工（石墨作為一個(gè)芯片前和潤滑劑的），耐磨性好，（石墨片自潤滑），和出色的減振特性（鱗片狀石墨吸收振動(dòng)能量）。高硅含量，促進(jìn)良好的耐腐蝕性和鑄造應(yīng)用所需的流動(dòng)性。出于這些原因，隨著它的成本低，這是一個(gè)極好的材料，進(jìn)行高的壓縮載荷和振動(dòng)大的機(jī)械零件。表1.1灰鑄鐵的分類根據(jù)ASTM規(guī)格的A48-64班號Minumum拉伸強(qiáng)度兆帕磅201382000025172250003020730000352413500040276400004531045000503455000055379550006041460000白口鑄鐵具有基本上所有的碳的碳化鐵的形式。當(dāng)斷裂的表面是白色，因此得名。促進(jìn)其形成的功能是那些有利于滲碳體超過石墨：一個(gè)低碳當(dāng)量（1.8至3.6％的碳，0.5至1.9％的硅，0.25至0.8％的錳）和快速冷卻。憑借的主要的碳化物和珠光體組織，白口鐵是非常硬且脆，所以很少用作為一種工程材料?？焖倮鋮s的要求也限制了它的厚度可以產(chǎn)生。白口鐵的應(yīng)用通常涉及面層與底層基板的其他隊(duì)友?里亞爾。軋輥要求極高的耐磨性往往有一個(gè)白色的鑄鐵表面與鋼備份?？勺冨F形部分或金屬配售的寒意酒吧型砂冷卻速度產(chǎn)生一個(gè)灰鐵鑄件的白口鑄鐵表面的寒意。這種技術(shù)的一個(gè)例子，可以在廉價(jià)的剪刀發(fā)現(xiàn)白口鐵形式沿薄的切削刃和在某種程度上更韌性灰鐵形式在較重的備份部分。在這種形式的鑄造金屬被稱為冷硬鑄鐵。發(fā)生骨折后，表面會出現(xiàn)白色鐵，過渡區(qū)被稱為斑駁的區(qū)域既白，灰口鑄鐵，灰口鑄鐵。如果通過受控的熱處理循環(huán)，滲碳體的離解和部分或全部的碳被轉(zhuǎn)化成不規(guī)則的石墨球白口鑄鐵。此產(chǎn)品被稱為正常?leable鑄鐵，有略微更好的延展性比灰口鑄鐵（因?yàn)樵诎l(fā)?vorable的石墨形狀刪除內(nèi)部的凹口）所表現(xiàn)出的，但被限制的事實(shí)，該澆注必須首先被生產(chǎn)作為白口鐵。所需的白色鐵生產(chǎn)的快速冷卻，可鍛鑄鐵組件的尺寸和厚度限制。可以產(chǎn)生兩種類型的可鍛鑄鐵，這取決于熱循環(huán)的性質(zhì)。如果白色鐵被加熱，并保持一段延長時(shí)間的熔點(diǎn)以下，在滲碳體中的碳還原為石墨。隨后緩慢冷卻通過共析反應(yīng)導(dǎo)致奧氏體到鐵素體和更多的石墨。將所得的產(chǎn)物是已知的為鐵素體可鍛鑄鐵，并具有屬性符合其不規(guī)則的石墨球狀體中的鐵素體基體的結(jié)構(gòu)：10％的伸長率，240兆帕（35-ksi）的屈服強(qiáng)度，345兆帕（50-ksi）的拉伸強(qiáng)度，和優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，耐腐蝕性和可加工性。如果鑄造驟冷的熱保持到剛好低于共析后，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。一般而言，基質(zhì)經(jīng)歷進(jìn)一步的熱加工，以提高延性，但得到的珠光體可鍛鑄鐵，其特征在于較高的強(qiáng)度和較低的延展性比其鐵素體對應(yīng)。典型性能的范圍從1％至4％伸長率，310到第590兆帕（45?85ksi）的屈服強(qiáng)度，和450至725兆帕（65至105ksi）的拉伸強(qiáng)度，減少切削加工。比灰鑄鐵，可鍛鑄鐵（鐵素體）具有耐磨性較差，但一樣好，甚至更好的可加工性。由于其優(yōu)越的延展性，它被廣泛用于汽車部件，如軸的外殼和支架，和管接頭和其它應(yīng)用程序，其中中度延性均勻的材料，必須以相當(dāng)?shù)偷某杀炯庸ぁ？慑戣T鐵的球狀石墨結(jié)構(gòu)的性能提供了相當(dāng)大的改進(jìn)，但如果它可以在凝固過程中獲得的，而不是通過長時(shí)間的熱處理在升高的溫度下，它甚至?xí)?。已發(fā)現(xiàn)某些材料，促進(jìn)石墨形成和改變的石墨產(chǎn)品的形態(tài)。如果有足夠的硫酸鎂（加入MgFesi或MgNi合金的形式）或鈰添加到鐵液凝固之前，石墨作為定期在凝固過程中的球體形成的傾向。所添加的材料是已知的作為球化劑和產(chǎn)物，韌性或球墨鑄鐵。隨后的熱歷史的控制可以產(chǎn)生寬范圍的矩陣結(jié)構(gòu)，與鐵素體或珠光體中是最常見的。內(nèi)容涵蓋廣泛的范圍從2至18％，伸長率，屈服強(qiáng)度275?620兆帕（40?90ksi）的，415到825兆帕（60?120ksi）的拉伸強(qiáng)度。良好的延展性，強(qiáng)度高，可鑄性的結(jié)合，使得球墨鑄鐵相當(dāng)去，sirable工程材料。不幸的是，球化劑，熔點(diǎn)較高等級的庫存中，更好的爐，和改進(jìn)的過程控制的成本可能使幾乎一樣昂貴的可鍛鑄鐵球墨鑄鐵。然而，它取代灰鑄鐵，可鍛鑄鐵和鋼鑄件，在許多應(yīng)用?蒸發(fā)散。因此，通過控制碳富集相的形式，它能夠產(chǎn)生一個(gè)鑄鐵督促?產(chǎn)品，具有與從硬，脆，幾乎不能機(jī)械加工的白鑄鐵屬性;軟，脆，高度可加工灰鑄鐵，柔軟，有韌性，機(jī)械加工，結(jié)節(jié)狀或鍛鐵。5。轉(zhuǎn)變曲線在第2課，鐵碳平衡圖的詳細(xì)描述已被提出，其中是在平衡條件下，發(fā)生的所有變換，允許有足夠的時(shí)間的反應(yīng)發(fā)生。因此，時(shí)間決不會在該圖中表示。通過控制冷卻速率，它是可以改變鋼的屬性。影響由受控制的加熱和冷卻速率的屬性的方法，被稱為熱處理。熱處理的基礎(chǔ)的時(shí)間-溫度變換曲線或TTT曲線，其中，在一個(gè)單一的圖中繪制所有的三個(gè)參數(shù)。由于曲線的形狀，它們有時(shí)也稱為C-曲線或S-曲線。要繪制的TTT曲線，特別是鋼保持在一個(gè)給定的溫度下，該結(jié)構(gòu)是在預(yù)定的時(shí)間間隔檢查記錄的量的轉(zhuǎn)化發(fā)生。從圖1.6，它是已知的根據(jù)平衡條件?蒸發(fā)散中含有的共析鋼（C80），所有的奧氏體在727℃以上，而在下面的，它為珠光體?？尚纬芍楣怏w，碳原子數(shù)應(yīng)擴(kuò)散以形成滲碳體。擴(kuò)散的速度，就需要有足夠的時(shí)間完成奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。來自不同的樣品，它是可能的，要注意在任何溫度下發(fā)生的轉(zhuǎn)化量。然后，這些點(diǎn)被繪制在作為軸隨時(shí)間和溫度的曲線圖。通過這些點(diǎn)，變換曲線可以繪制成圖所示。1.7過共析鋼。極左的曲線表示為奧氏體的轉(zhuǎn)變所需的時(shí)間，在任何給定的溫度下向珠光體開始。同樣，極右曲線表示完成轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。在兩條曲線之間的的點(diǎn)局部改造。的水平線的Ms和Mf的代表馬氏體相變的開始和結(jié)束。由于奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w需要時(shí)間，過冷奧氏體將沒有足夠的時(shí)間對所有的碳原子擴(kuò)散，形成滲碳體。其結(jié)果是，碳原子數(shù)會被困在晶胞中的鐵。由于鐵不會有足夠的間隙空間，額外的碳原子數(shù)的單元電池被扭曲。被扭曲的晶格結(jié)構(gòu)是體心四方和被稱為馬氏體。的失真程度取決于被困在單元格中的碳原子數(shù)的數(shù)目。在一個(gè)較高的速率是500℃的順序每秒普通碳素鋼迅速冷卻時(shí)，它是在鋼中形成。圖。1.7C80鋼等溫分解圖馬氏體具有針狀結(jié)構(gòu)。它是前?tremely硬且脆的。如圖中所示。1.8鋼的最高硬度取決于鋼中的碳的量而變化。這是不可能得到任何在低碳鋼（小于0.3％C）的硬度?？蛇_(dá)到的最大硬度達(dá)到由碳原子百分比為0.7?0.8。馬氏體的強(qiáng)度是來自于一個(gè)事實(shí)，即由扭曲的晶格位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，有效地阻止。圖。1.8的碳百分比的影響馬氏體的硬度上產(chǎn)生采用降低奧氏體溫度到室溫的冷卻速率，控制鋼的最終顯微組織。最終組織可以是完整的馬氏體珍珠?ITE或完全珠光體，馬氏體。此外，最終產(chǎn)生的珠光體晶粒尺寸可能會有所不同從非常細(xì)到粗，從而引起廣泛的品種屬性，可能對他們的期望。示意性地，在冷卻曲線已被疊加在圖上的TTT曲線。1.9?？梢钥闯鏊械臍堄鄪W氏體的TTT圖可能不被轉(zhuǎn)換，除非溫度達(dá)到Mf的溫度。這通常是低于室溫。殘余奧氏體（無轉(zhuǎn)換）造成損失的強(qiáng)度和硬度，尺寸不穩(wěn)定或破裂。合金鋼中，由于合金元素的馬氏體相變的開始和結(jié)束溫度降低，這可能是必要的材料冷卻到較低的溫度，通過使用液氮，以得到充分的硬度。圖。1.9影響冷卻速度對共析組織（C80）鋼的最終結(jié)構(gòu)曲線A表示極其緩慢的冷卻速度，引起了糧食增長的有利條件，從而產(chǎn)生珠光體鋼的粗糧。曲線B顯示出較快的冷卻速度比A，會引起中等大小的珠光體晶粒。同樣，曲線C和D代表更快的速度比B，但不會這么快錯(cuò)過的全面轉(zhuǎn)型曲線，產(chǎn)生完整的的珠光體這是非常不錯(cuò)，所謂的貝氏體。貝氏體組織是有點(diǎn)珠光體，馬氏體之間。的冷卻速率更快比其余的曲線E，F(xiàn)和G中，并因此，不是所有的奧氏體轉(zhuǎn)換為珠光體。的殘留奧氏體的M線下方的全部轉(zhuǎn)變成馬氏體，因此，將馬氏體和貝氏體的最終顯微組織。形成的馬氏體的量隨著冷卻速率上升。6。鋼的熱處理熱處理的主要種在實(shí)踐中，不同的結(jié)構(gòu)和性能影響，并分配給符合要求的semifabricated材料（鑄件，鍛件，軋件等）和成品，。（1）退火;（2），正火;（3）硬化和（4）回火。退火此類型的，包括在將鋼加熱到AC3或AC1點(diǎn)以上的溫度下，保持在該溫度和隨后的，通常緩慢冷卻。作為在退火過程中的相轉(zhuǎn)變的結(jié)果，達(dá)到幾乎平衡結(jié)構(gòu)的狀態(tài)的。因此，碳鋼退火后得到的結(jié)構(gòu)是那些在亞共析鋼中給出鐵-滲碳平衡圖，即：鐵素體+珠光體，珠光體在過共析鋼中，并在過共析鋼的珠光體+二次滲碳體。退火鋼具有低的硬度和強(qiáng)度，但有很高的延展性。第二階段再結(jié)晶發(fā)生在退火?罰款糧食和消除鋼中的魏氏組織和其他不利的結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)規(guī)則，退火在工業(yè)實(shí)踐中是預(yù)備熱處理。它一般適用于鑄件，鍛件，軋件。通過降低的強(qiáng)度和硬度，退火提高了可加工性介質(zhì)和高碳鋼。通過減小晶粒尺寸，緩和內(nèi)部應(yīng)力和均衡的結(jié)構(gòu)，退火提高的延展性和韌性，在比較的那些觀察?，tained后鑄造，鍛造或軋制。在某些情況下，例如，對于許多大型鑄造，退火，作為最終熱處理使用，因?yàn)橥嘶鹬破肪哂袔缀鯖]有殘余應(yīng)力和他們的失真最小。正火。該過程包括在亞共析鋼加熱到高于50攝氏度和過共析鋼的AC3點(diǎn)的一個(gè)ACM，50攝氏度以上保持很短的時(shí)間來加熱整個(gè)充電和啟用要完成相變的溫度，和冷卻空氣中。也完成第一階段再結(jié)晶，malizing線索，并消除在鑄造或軋制或打開的粗粒結(jié)構(gòu)-或閉模鍛造。它被廣泛使用，而不是硬化和溫度?pering提高性能的鋼鑄件。更快速的在空氣中冷卻，用在正火，使奧氏體在較低的溫度下分解。這增加了分散性的鐵素體，滲碳體的結(jié)構(gòu)和珠光體量，或更確切地說，是準(zhǔn)共析（索氏體或屈氏體類型）。這就提出了由10％至15％的歸一化中，高-碳鋼相比退火鋼的強(qiáng)度和硬度。熱軋鋼板的規(guī)格化增加其耐脆性破壞，通過降低冷急促閾值和增加的工作所需的裂紋擴(kuò)展。正火的目的是按照與鋼的組合物，可能會有所不同。Normaliz?ING是適用于低碳鋼退火的地方。正常?定義的硬度略有增加，能夠更好的表面光潔度加工，以獲得在提高生產(chǎn)的能力。正火單獨(dú)或正火高溫回火的用于中等車?碳鋼材代替淬火和高溫回火的鑄件。將所得的機(jī)械性能是較低，但工作翹曲小于硬化和形成裂紋的可能性是實(shí)用?光年排除。用于高-碳（過共析）鋼正火，以消除滲碳體的網(wǎng)絡(luò)可能發(fā)展緩慢冷卻時(shí)的溫度范圍內(nèi)從點(diǎn)ACM指向A1。正火隨后高溫回火（在600℃至650°C）經(jīng)常被應(yīng)用，而不是完全退火改正合金鋼的結(jié)構(gòu)，因?yàn)閮蓚€(gè)操作的生產(chǎn)率是大于一個(gè)單一的退火操作。硬化由在加熱到溫度從30到50攝氏度以上點(diǎn)的AC3的亞共析鋼或上述點(diǎn)AC1for過共析鋼中，保持的相位變換，直到完成，然后在高于臨界的速率冷卻。這種被稱為冷卻淬火;碳鋼通常在水，合金鋼驟冷，在油或其他媒體。淬火淬火是不是最后的熱處理。它必須跟隨回火脆性降低，并強(qiáng)調(diào)由于硬?效果圖創(chuàng)作，并獲得所需的機(jī)械性能。工具鋼的淬火和回火主要以增加其硬度，耐磨損性和強(qiáng)度;結(jié)構(gòu)鋼，以增加其強(qiáng)度和硬度，和，以獲得足夠高的延展性和韌性，并且，許多種機(jī)器部件，以提供高的耐磨損性為好。回火由淬硬鋼加熱到AC1點(diǎn)以下的溫度下，保持在賦予?烯的溫度以一定的速度和隨后的冷卻?；鼗鹗窃跓嶂委煹?MENT最終的運(yùn)算，作為一個(gè)結(jié)果，其中鋼獲得所需的機(jī)械性能。此外，回火完全或部分緩解，在淬火內(nèi)應(yīng)力。較高的回火溫度，溫度，更徹底，這些壓力都松了一口氣。因此，例如，在鋼中含有0.3％C的氣缸的?drical標(biāo)本的軸向應(yīng)力從60減少到8kgf/mm2通過回火，在550℃下切向和徑向的應(yīng)力，也減少了在同樣的高度的。殘余應(yīng)力最集中的解除，在第15至30分鐘的保持時(shí)間，在550℃下的保持時(shí)間為1.5小時(shí)，后的應(yīng)力達(dá)到最低值在給定的溫度下進(jìn)行回火?；鼗鸷蟮睦鋮s速度，也有強(qiáng)烈的影響上的殘余應(yīng)力。較慢的冷卻工作，少的應(yīng)??力將。在水中快速冷卻從600℃，產(chǎn)生新的熱應(yīng)力。在空氣中冷卻，回火后產(chǎn)生強(qiáng)調(diào)以下7的一個(gè)因素，并且在油中由一個(gè)因子2?Tor的少。5比那些開發(fā)是在水中冷卻時(shí)。出于這個(gè)原因，復(fù)雜形狀的工作應(yīng)被緩慢冷卻時(shí)，在高的溫度下的回火后，防止翹曲。合金鋼的工作，容易以可逆回火脆性，應(yīng)快速冷卻在所有情況下，在500℃回火后至650℃?；鼗饻囟鹊匿摰奶匦陨系闹饕熜А^(qū)分三個(gè)回火程序。進(jìn)行低溫回火，通過加熱到250℃。這減少了內(nèi)部應(yīng)力，通過淬火產(chǎn)生的馬氏體轉(zhuǎn)化為回火馬氏體，強(qiáng)度是?折痕沒有任何明顯的損失的硬度和韌性略有改善。硬化鋼（含有從0.6至1.3％的C），保持58至63RC以下等回火，因此，高耐磨損性的硬度。的鋼化玻璃組件，但是，不能經(jīng)受考慮，除非他們有一個(gè)強(qiáng)硬的核心，能夠沖擊載荷（）。出于這些原因，低溫回火施加切割和測量?一定的碳和低合金鋼，工具以及經(jīng)過表面硬化處理的組件的制造中，滲碳，氰化或碳氮共滲。的保持時(shí)間范圍通常從1到2。5小時(shí)，但更長的時(shí)間被指定為大斷面測量工具的工作。中等溫度回火，在350℃至500℃，主要采用的線圈和層疊的彈簧，以及用于模具。此操作提供高的彈性極限，耐力極限和抗放松?；鼗痄摶鼗鹎象w和troosto-馬氏體組成的具有這樣的結(jié)構(gòu)，以及硬度為40至50的RC。的回火溫度的選擇應(yīng)使以避免那些不可?可逆的回火脆性?；鼗鹛幚砗螅?00℃至450℃下，工作的范圍應(yīng)在水中冷卻。這將促進(jìn)開發(fā)?在表面的殘余壓應(yīng)力進(jìn)行開發(fā)，提高耐力極限的彈簧。進(jìn)行高溫回火的取值范圍為從500℃至680℃。鋼的回火索氏體的結(jié)構(gòu)組成。此操作提供的鋼的強(qiáng)度和韌性的最佳組合。在比較歸一化或退火的條件，硬化后跟高溫度?TURE回火同時(shí)提高的拉伸強(qiáng)度和屈服點(diǎn)，減少面積和，尤其?cially，其沖擊強(qiáng)度。出于這個(gè)原因，高溫回火的熱處理組成的硬化后跟被稱為結(jié)構(gòu)改進(jìn)。結(jié)構(gòu)改進(jìn)中碳結(jié)構(gòu)鋼（0.3?0。5％C）的要求比較高，就其屈服點(diǎn)，耐力限制和沖擊強(qiáng)度。然而，由于降低硬度，結(jié)構(gòu)改善鋼的耐磨損性是不高的。此操作基本上提高鋼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，通過降低其靈敏度應(yīng)力飼養(yǎng)員，通過增加塑性變形，裂紋擴(kuò)展（裂紋發(fā)展所需的工作）的工作，并通過減少溫度的上部和下部的冷急促脫粒?的孩子?；鼗鹑≈捣秶鸀閺?50℃到600℃下進(jìn)行1至2小時(shí)，幾乎完全緩解硬化發(fā)展的殘余應(yīng)力。的保持時(shí)間為高溫回火操作多個(gè)?10的范圍從1至6個(gè)小時(shí)，取決于工作的整體尺寸。有時(shí)保持時(shí)間增加至幾十個(gè)小時(shí)，以減少在鋼中形成薄片的危險(xiǎn)7。表面硬化迄今所涉的熱處理工藝，目的是要有效地用于整個(gè)材料，而情況下硬化過程本質(zhì)上意味著改善只外層的硬度，離開核心保留其原有的柔軟性。在應(yīng)用中，它需要有更大的硬度的表面上，以照顧的磨擦力，和軟芯用于吸收任何沖擊力提供必要的韌性，表面硬化一般會是理想的。案例滲碳這是進(jìn)行了不低碳鋼淬火過程中，由于非常低的碳含量迅速響應(yīng)。在這個(gè)過程中，試樣一起的碳質(zhì)材料如木炭，被裝在一個(gè)密封的容器中，并保持在爐中。包被加熱到800和950℃之間的溫度并保持一段時(shí)間中的4至20個(gè)小時(shí)，在加熱時(shí)，在密封容器中的少量的氧存在于與木炭和形式的一氧化碳（CO）的反應(yīng)。的一氧化碳，當(dāng)涉及在與試樣接觸，釋放氧而碳擴(kuò)散進(jìn)入試樣的外皮膚。釋放出的氧將再次用木炭形成CO，整個(gè)過程被重復(fù)。隨著時(shí)間的繼續(xù)，足夠量的碳進(jìn)入產(chǎn)生的材料在培養(yǎng)基中高碳鋼中的試樣的皮膚。圖。1.10的包滲碳的影響的情況下，深度在15NilCr65擴(kuò)散到鋼的?滲碳的溫度和時(shí)間依賴于碳的量。深度實(shí)現(xiàn)與滲碳時(shí)間的情況下示于圖中。1.10。滲碳速度是最初的高，但隨著時(shí)間的推移，率略有下降。實(shí)現(xiàn)的情況下，深度一般，之間1和2毫米。此外，碳含量的具有非常高的量的表面上，但decreas?上課逐漸作為深度的增加而變化。這個(gè)過程被稱為包的滲碳，因?yàn)樵嚇右寻b用活性炭或任何其他碳質(zhì)材料。的情況下達(dá)到的深度是煤的質(zhì)量的函數(shù)，因此很少有不確定性。這是更普遍使用的其他類型的氣體滲碳處理，在那里以氣態(tài)的形式，如天然氣，丙烷或甲烷的碳被用于代替木炭。這個(gè)過程是非常類似收拾滲碳。氣體滲碳處理的主要優(yōu)點(diǎn)是具有更好的控制表面碳和硬化層深度，比包滲碳是可能的。在滲碳因?yàn)殚L時(shí)間加熱的情況下，晶粒尺寸可能受到影響。另外，滲碳鋼是由二次熱處理淬火和回火過程中根據(jù)所需的應(yīng)用程序進(jìn)一步硬化。某些正?；部梢宰?，細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu)。的過程中的特點(diǎn)是：?硬盤和高耐磨面（中殼深處）?優(yōu)秀的觸點(diǎn)負(fù)載能力?良好的彎曲疲勞強(qiáng)度?良好的耐扣押?優(yōu)秀的自由淬火裂紋?高資本投資氰化也被稱為“液體碳氮共滲，氰化過程涉及碳鋼和合金鋼的箱子的碳和氮的添加。這是通過加熱的鋼接觸的熔池的氰化物。的氰化物浴可包括氰化鈉，氰化鉀，氰化或亞鐵氰化鉀的氰化物浴提供必要的流動(dòng)性，用惰性鹽，如氯化鈉和碳酸鈉。浴保持在750至850℃的溫度下，接觸時(shí)間是30分鐘和60分鐘之間。這將產(chǎn)生一個(gè)合理的情況下，近0.15毫米深度。接觸時(shí)間越長，可以產(chǎn)生較大的情況下深度。在視圖中的大的傳熱系數(shù)的液體浴中，工件的失真最小化。氰化過程后，無論是在驟冷油或水基淬火介質(zhì)鋼，以產(chǎn)生所需的表面硬度。如果必要的話，它可以接著用低溫回火。這個(gè)過程是快于滲碳工藝，但實(shí)現(xiàn)淺的情況下，深度。它是通常采用的部分不需要硬化后整理。此過程是不適合于要求高耐沖擊性，因?yàn)榈獨(dú)獬藶檫@些屬性是不利的部件。的過程中的特點(diǎn)是：?硬盤和高耐磨的表面（淺而均勻的情況下，深度）?展覽會接觸載荷的能力（即使在相對高的操作溫度下）?良好的彎曲疲勞強(qiáng)度?良好的耐扣押?良好的尺寸控制?優(yōu)秀的自由淬火裂紋?中期資本投資滲氮鋼中的合金元素，如鋁，鉻，釩和鉬會形成非常硬的氮化物，當(dāng)他們在用氮?dú)饨佑|。這是在這個(gè)過程中的氮化合金鋼淬火過程中沒有任何硬化的情況下使用。的氮化溫度是在500至575℃的范圍內(nèi)。已經(jīng)淬火和回火的鋼放在與氨氣在密閉容器中，然后加熱到氮化溫度。該過程被保持為8?40小時(shí)的持續(xù)時(shí)間（在某些情況下高達(dá)125小時(shí)）得到必要的情況下深處的氮形成復(fù)雜的合金元素，其深度取決于氮化時(shí)間的氮化物。因?yàn)檩^低的溫度在氮化，也有以下的失真和變形的可能性比在任何其他情況下的硬化過程。這個(gè)過程中也增加了耐磨損性和疲勞壽命大大。另外，沒有精加工是必需的。的過程中的特點(diǎn)是：?硬盤和高耐磨的表面（淺的情況下，深度）?公平觸點(diǎn)負(fù)載能力?良好的彎曲疲勞強(qiáng)度?極佳的耐扣押?優(yōu)異的尺寸控制?優(yōu)秀的自由淬火裂紋?中期資本投資火焰淬火這是最簡單的形式中的熱處理工藝。被加熱工件氣體炬（氧-乙炔火焰），然后通過水噴霧上的加熱部件的裝置。從火炬的熱滲透的表面上只有一個(gè)小的深度，因此鋼中的外層被驟冷到馬氏體和貝氏體。達(dá)3毫米的情況下深度可以通過以下來實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程。這個(gè)過程可以隨后通過加熱至約200℃，用于消除應(yīng)力的目的。表面硬度沒有明顯影響通過此再加熱的操作。此過程是適合的曲柄軸，大齒輪，凸輪等取值范圍從0.3到0.6％的碳百分比的組分如任何復(fù)雜形狀。雖然也可以是火焰淬火高碳鋼，需要加倍小心，以避免表面開裂。的過程中的特點(diǎn)是：?硬盤和高耐磨的表面（深情況下的深度）?良好的接觸載荷能力?良好的彎曲疲勞強(qiáng)度?公平性，以扣押?公平的尺寸控制?淬火裂紋的公平自由?中期資本投資感應(yīng)淬火這是類似于火焰淬火過程，其中的組件表面的加熱是通過電磁感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。曲柄軸的工件，如被封閉在一個(gè)交流電流導(dǎo)體（10kHz至2MHz）以獲得為0.25至1.5毫米的順序的情況下深處的磁場。這導(dǎo)致的工件的感應(yīng)加熱。然后加熱工件淬火水噴霧。的感應(yīng)加熱貫通只有在工件的外表面上，并作為結(jié)果，只通過淬火工藝皮膚被硬化。整個(gè)過程是非常快速（5秒至4分鐘）和在硬外表面的結(jié)果（50至60Rc中），這是耐磨。8。有色合金有色金屬及合金在現(xiàn)代技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的角色。爭取?引起他們的人數(shù)和事實(shí)，個(gè)別金屬的性質(zhì)有很大的不同，無論是在其相對純的形式，或作為堿金屬合金，它們提供了一個(gè)幾乎是無限的范圍內(nèi)的丙?erties設(shè)計(jì)工程師。即使它們是不一樣大噸位中產(chǎn)生比鋼鐵更昂貴，他們提供的某些重要特性或它們的組合的適當(dāng)?關(guān)系，不能獲得在鋼中，特別是：（1）耐腐蝕性。（2）易于加工。（3）高導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。（4）重量輕。（5）顏色。雖然這是事實(shí)，可以得到耐腐蝕性，在某些有色金屬合金，幾個(gè)有色金屬合金具有這種屬性，而不需要特殊和昂貴的合金元素。幾乎所有的有色金屬合金具有至少兩個(gè)以上所列的品質(zhì)，和一些擁有所有五個(gè)。對于許多應(yīng)用程序，這些屬性的組合是非?？扇〉?，直接的可用性，為他們提供的材料是為使用有色人，loys的一個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)力。在大多數(shù)情況下，有色合金遜色于在相對于強(qiáng)度的鋼。此外，彈性模量，可以是相當(dāng)?shù)偷模渲糜谝粋€(gè)事實(shí)，即處于劣勢的剛度是一個(gè)必要的財(cái)產(chǎn)。制造，但是，通常是比鋼更容易。這些合金的熔點(diǎn)低，往往容易投，無論是在砂模，永久模具，模具。許多合金具有高延展性，再加上屈服點(diǎn)低，容易感冒的工作和高成形性的理想條件。高可加工性是的幾個(gè)有色合金的特性。制造往往可以節(jié)省克服的有色金屬材料的成本較高，有利于它的使用代替鋼。一個(gè)制造區(qū)域，其中的有色金屬合金稍差鋼的可焊性。然而，最近的事態(tài)發(fā)展使人們有可能產(chǎn)生令人滿意的焊件的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的角度來看。表1.2標(biāo)準(zhǔn)指定的銅和銅合金（CDA系統(tǒng)）鍛造合金鑄造合金100-155商業(yè)銅幣。162-199高銅合金200-299銅-鋅合金（黃銅）300-399銅，鋅，鉛合金（含鉛黃銅）833-838紅色黃銅和鉛紅黃銅842-848半紅半-紅色黃銅和鉛黃銅400-499ZIN-錫銅合金黃銅（的錫黃銅）852-858黃色黃銅和鉛黃的黃銅500-529銅錫合金（磷青銅）：861-868錳，鉛錳青銅872-879硅青銅，硅黃銅532-548銅-錫-鉛合金（含鉛磷青銅）902-917錫青銅922-929引線錫青銅600-642銅鋁合金（鋁青銅）932-945高含鉛的錫青銅947-949鎳，錫青銅647-661銅硅合金（硅青銅）：952-959鋁青銅962-966銅-鎳667-669雜項(xiàng)銅-鋅合金973-978鉛鎳青銅700-725銅鎳合金732-799銅-鎳-鋅合金（鎳銀）銅基合金銅很少使用純態(tài)除了在電氣?dustry。對于其他的工程應(yīng)用中，它幾乎總是與鋅，錫，鎳，鋁，硅，或鈹?shù)仍氐暮辖鸬男问绞褂?。這些合金通常通過一個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的銅發(fā)展協(xié)會（CDA）的銅合??金號碼IDEN?tified。表1.2，ASTM，SAE和美國政府已通過該系統(tǒng)提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的指定。銅-鋅合金鋅是目前最流行的合金化，除了銅，銅和鋅的合金，俗稱為黃銅。如果鋅的含量是不超過36％，黃銅是銅中鋅的單相固溶體。因?yàn)檫@被確定為α相，這些合金通常稱為α黃銅。它們是相當(dāng)?shù)捻g性和可成形的，這些特性與鋅含量增加至36％。36％以上的鋅合金的輸入，涉及一脆性的β相的兩相的區(qū)域。冷作性能是比較差的高鋅黃銅，但變形時(shí)，很容易進(jìn)行熱。如銅，黃銅冷加工硬化，并在商業(yè)級，是無濟(jì)于事?能夠在不同程度的硬度。黃銅的顏色范圍從銅，接近白色，較低的鋅黃銅更銅色比這些更多的鋅。三分之一的元素的添加，但是，可以改變山坳?或顯著。多數(shù)黃銅具有良好的耐腐蝕性。在0到40％的鋅區(qū)域，加入少量錫產(chǎn)生優(yōu)良的耐海水腐蝕性。彈殼黃銅，錫?來自海軍黃銅與錫芒茨金屬被稱為海軍黃銅。黃銅具有20到36％的鋅的選擇性腐蝕，被稱為脫鋅，當(dāng)在酸或鹽溶液。發(fā)現(xiàn)在黃銅超過15％，鋅的腐蝕問題是季節(jié)裂紋或應(yīng)力腐蝕，錫安開裂。這兩種壓力和接觸腐蝕性介質(zhì)的需要，這種故障發(fā)生。因此，含銅量大經(jīng)常進(jìn)行消除應(yīng)力消除殘余應(yīng)力引起的冷加工?ING前投入服務(wù)。高可加工性是必要的，自動(dòng)螺絲機(jī)股票，2?3％的鉛被添加到黃銅免費(fèi)的最新芯片，以保證生產(chǎn)。加上足夠的強(qiáng)度，高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱黃銅涉及許多用途。電鍍的特點(diǎn)都很突出，使黃銅裝飾鍍鉻或類似涂層良好的基礎(chǔ)。α-黃銅是一個(gè)獨(dú)特的屬性，橡膠硫化，它沒有任何特殊的治療除徹底清洗的能力。正是由于這一特性，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械橡膠制品中。一種合金，含有從50％至55％的銅和其余鋅，通常是用于在釬焊填充金屬。它是一種有效的劑加入鋼，鑄鐵，黃銅，銅，產(chǎn)生關(guān)節(jié)是通過焊接獲得的那些幾乎一樣強(qiáng)。銅錫合金通常被稱為銅，錫，錫青銅，合金，是不是因?yàn)閮r(jià)格高錫黃銅相當(dāng)昂貴。因此，他們已經(jīng)被替換到在相當(dāng)大的程度上，由較便宜的有色金屬合金，但在某些應(yīng)用中，因?yàn)樘厥獾牡谰?erties使用?！扒嚆~”是有點(diǎn)混亂，因?yàn)橐恍┎话a的合金稱為青銅，因?yàn)樗麄兊哪w色。真正的青銅器通常含有不到12％的錫。強(qiáng)度在?折痕與錫含量高達(dá)約20％，，超出該合金變脆。良好的強(qiáng)度，韌性，耐磨損性和耐腐蝕性，其特征在于，銅-錫合金。它們通常是用于進(jìn)行重壓縮載荷的軸承，齒輪，和配件。往往被加到當(dāng)用作軸承材料，高達(dá)10％的鉛。最流行的鍛造青銅，其中通常含有從1％到11％錫磷青銅。合金521（CDA）是典型的這一類，其中包含92％的銅，8％的錫和0.15％的磷。這種材料的硬質(zhì)片材的拉伸強(qiáng)度為758兆帕（110ksi）的，和3％的伸長率在2英寸。軟板具有397兆帕（55ksi）的拉伸強(qiáng)度和65％的伸長率。它用于泵零件，齒輪，彈簧和軸承。905合金是一種常用的含88％的銅，10％錫，2％，鋅青銅鑄造的。在鑄造條件下，拉伸強(qiáng)度為約310兆帕（45ksi）的，具有伸長?重刑在2英寸的25％。它具有很好的耐海水腐蝕性能和船舶管件，齒輪，泵部件，襯套，軸承上使用。銅鎳合金銅和鎳，具有完整的固體溶解度和廣泛的合金已被開發(fā)。高導(dǎo)熱，耐腐蝕熱交換器，廚具，其他的傳熱應(yīng)用，使這些材料是不錯(cuò)的選擇。銅鎳含2％至30％的鎳。有10％至30％的鎳和至少5％的鋅鎳銀。45％鎳的合金被稱為康銅，和67％的鎳合金稱為蒙乃爾。其他銅基合金合金前面所討論的獲得主要是通過固溶強(qiáng)化自己的實(shí)力?和冷的工作。在銅合金中的家庭，三個(gè)合金元素產(chǎn)生的材料預(yù)?沉淀硬化：鋁，硅，和鈹。鋁青銅合金通常含有6至12％的鋁，往往是2?5％的鐵。隨著鋁含量低于8％，合金的韌性。隨著超過9％，硬度的方法，鋼，鋁含量較高導(dǎo)致脆，但非常耐磨材料。，最小離，和3.3％的鐵的鑄造鋁青銅，銅86.2％，10.2％，鋁的抗拉強(qiáng)度為480?550兆帕（70?80KSI）和18至22％，伸長率在2英寸。通過不同的鋁含量和熱處理，拉伸強(qiáng)度可從約415至860兆帕（60到125ksi）的變化。大量的收縮OC的?當(dāng)前的零件鑄造鋁青銅。這種材料鑄件的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到這一點(diǎn)。硅青銅含有高達(dá)4％，硅和1。5％的鋅（鋅含量較高時(shí)使用的材料是投）。強(qiáng)度，成型性，可加工性和耐腐蝕性，是相當(dāng)不錯(cuò)的。拉伸強(qiáng)度可以接近900兆帕（130ksi）的軟毫安?terial用冷的工作，而具有的拉伸強(qiáng)度為約380兆帕（55ksi）的和65％的伸長率。用途包括熬?呃，爐和箱應(yīng)用需要高強(qiáng)度耐腐蝕的。鈹銅合金可以是年齡硬化，能產(chǎn)生最高的銅系金屬的優(yōu)勢。他們通常含有小于2％的鈹，但是是相當(dāng)昂貴的。當(dāng)一個(gè)?退火的材料具有172兆帕（25ksi）的屈服強(qiáng)度為482兆帕（70ksi）的拉伸強(qiáng)度，和斷裂伸長率的50％。經(jīng)過熱處理后，這些屬性可以上升到760兆帕（110ksi）的1345兆帕（195ksi）的，3％，分別。的彈性模量是約125,000兆帕（18,000ksi）的和耐久極限大約是275兆帕（40ksi）的。這些屬性的材料，人優(yōu)的彈簧。但成本限制應(yīng)用程序的小部件，需要長壽命和高?責(zé)任。其他的應(yīng)用程序相關(guān)的獨(dú)特性能的鋼的強(qiáng)度，無火花，nonmag?遺傳，和導(dǎo)電性。9。非金屬材料許多非金屬材料制造相當(dāng)大的重要性。因此，它是設(shè)計(jì)工程師必須了解它們的本質(zhì)，特性，優(yōu)勢?產(chǎn)品關(guān)鍵詞和限制，所以他可能會知道什么時(shí)候和如何他們可以有利地使用他的設(shè)計(jì)。除家具制造，木材是最重要的，這些材料是國際塑橡膠工業(yè)?抽動(dòng)，彈性體，和陶瓷。塑料這是很難給出一個(gè)確切的定義的術(shù)語塑料?；旧?，它涵蓋了大的分子，通過加入小分子物質(zhì)，通常人為一組的隊(duì)友?里亞爾的特點(diǎn)。實(shí)際上，它是足夠地說，它們是天然的或合成的樹脂，或它們的化合物，可以模制，擠壓，鑄造，或用作薄膜或涂層。他們中的大多數(shù)是有機(jī)物質(zhì)，通常含有氫，氧，碳和氮。所有的塑料很輕的重量。大部分的比重在1.1和1.6之間，COM，相比1.75鎂。因此，塑料是最輕的工程材料。幾乎所有的塑料具有良好的導(dǎo)電性，因此，它們被廣泛地用作絕緣材料。它們都具有低得多的金屬的熱導(dǎo)率比，因此是相對良好的熱絕緣體。它們可以以下方式獲得的顏色范圍在一個(gè)幾乎是無限的，透明的或不透明的。塑料的重要的特征是，不添加操作超出那些需要從原料到最終形狀的塑料轉(zhuǎn)換，可以得到極好的表面光潔度。塑料對象經(jīng)?？梢援a(chǎn)生只在一個(gè)操作------從原材料到最終形狀-----由幾個(gè)基本過程，如鑄造，擠壓和模塑。目前討論的一般性質(zhì)是可取的方法。性能較差的塑料必須以他們的實(shí)力。他們沒有有實(shí)力屬性接近的工程師的?neering金屬。他們大多數(shù)的沖擊強(qiáng)度是低的，但幾個(gè)ABS，高密度polyethy?lene的，聚碳酸酯，和丙酸纖維素-具有非常良好的沖擊強(qiáng)度。由于其重量輕，強(qiáng)度重量比是公平的。然而，作為一類，它們是不適合適用?陽離子，要求高強(qiáng)度，除非特殊的加強(qiáng)填料被添加。另一個(gè)弱?岬，其中大多數(shù)的尺寸穩(wěn)定性是大大不如金屬。從剛剛討論過的特性的代價(jià)，這是明顯的是塑料最適合于應(yīng)用程序所需要的低或中等強(qiáng)度的材料，具有低的電和/或熱導(dǎo)率，在一個(gè)寬范圍的顏色獲得的，并且很容易從轉(zhuǎn)化原材料到成品的狀態(tài)。因此，有很大比例的所有塑料中作為“包裝”或容器材料。CLAS的?sification包括無線電柜，時(shí)鐘的情況下，家電外殼等項(xiàng)目。塑料的查詢結(jié)果從它們的低的電和/或熱導(dǎo)率的另一重要用途。他們作為在電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣體，并作為處理的熱的物品，如電熨??斗。第三個(gè)主要的用于塑料利用這些泡沫的形式。軟，柔韌泡沫當(dāng)然?tensively使用作為緩沖材料，而硬質(zhì)泡沫塑料的內(nèi)部使用薄的金屬片材的結(jié)構(gòu)，例如飛機(jī)和火箭穩(wěn)定劑，以提供壓縮強(qiáng)度。的第四個(gè)用途是作為粘接劑和粘接劑固定在一起的多種金屬和非金屬物體。的第五的用途是作為一個(gè)替代昂貴的金屬模具在模具與各種用于形成金屬板的壓力加工操作。橡膠和人造彈性體天然橡膠是最古老的，而且還是一種廣泛使用。然而，許多人造彈性體目前已開發(fā)，以滿足特定的需求，在總的使用更比橡膠?，F(xiàn)代化的廣泛使用的橡膠的日期從1839年，當(dāng)查爾斯固特異發(fā)現(xiàn)，它可以通過加入約30％的硫，它在合適的溫度和加熱硫化。隨后?quently，它被發(fā)現(xiàn)通過添加CER的?覃顏料，特別是炭黑，硫化橡膠的性能可以大大提高。已發(fā)現(xiàn)某些加速器，大大加快VUL的?canization過程減少大量的硫，所以最現(xiàn)代化的橡膠化合物含有小于3％的硫。復(fù)合橡膠可以在很寬的范圍內(nèi)，從軟，粘性很辛苦，如硬質(zhì)橡膠。是必需的，如高強(qiáng)度紡織簾線或織物涂覆用橡膠能夠承受所施加的載荷的橡膠主要服務(wù)的簾線彼此絕緣，從而防止擦傷和摩擦。對于嚴(yán)重的服務(wù)時(shí)，鋼絲可以涂覆有橡膠的，作為承載介質(zhì)。這樣做是在某些輪胎和重型傳送帶。天然橡膠膠料是優(yōu)秀的高靈活性，良好的電絕緣性，低的內(nèi)部摩擦，耐大多數(shù)無機(jī)酸和鹽和堿。然而，它們的電阻?距離石油產(chǎn)品，如油，汽油和石腦油，是差。此外，他們在升高的溫度下失去其強(qiáng)度，所以這是不可取的，在溫度高于79到82℃（175°至180°F）操作它們。他們也相當(dāng)迅速惡化，在陽光直射的地方，除非特別COM?搗爛。天然橡膠的供應(yīng)和價(jià)格的高度產(chǎn)業(yè)化的國家，在戰(zhàn)爭時(shí)期的不確定性，導(dǎo)致一些人造彈性體的發(fā)展有很大的商業(yè)上的重要性。其中，聚異戊二烯，出現(xiàn)具有相同的分子結(jié)構(gòu)，如天然橡膠和等于或優(yōu)異的性能。其他一些遜色于天然橡膠，而另一些則顯示，顆粒都由不同的，經(jīng)常的是，優(yōu)越的性能，從而延長其效用為特定的應(yīng)用程序。陶瓷長期使用在電器行業(yè)，因?yàn)樗麄兊母邔?dǎo)電性，近年來陶瓷假設(shè)作為一般的工程材料相當(dāng)重視，因?yàn)樗麄冇心芰Τ惺芨邷?。一般情況下，它們是作為涂層施加在金屬提供保護(hù)，從熱和/或腐蝕性氣體，如噴氣和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。大多數(shù)機(jī)械陶瓷具有2.3至3.85的范圍內(nèi)的比重。陶瓷具有較強(qiáng)的原子間的鍵合和較高的抗剪切性，它們具有低的延性。從理論上講，陶瓷還具有高拉伸強(qiáng)度，但通常他們不這樣做，因?yàn)樾〉牧芽p和孔隙，作為應(yīng)力集中。失效從而發(fā)生在較低的平均應(yīng)力值，范圍從21到210兆帕（3000至30,000psi）的典型的拉伸強(qiáng)度。非常高的強(qiáng)度可以通過使用特殊的技術(shù)來消除裂縫，一些玻璃纖維具有強(qiáng)度7000兆帕以上（1，000,000磅）。一些陶瓷熔點(diǎn)高于1649℃（3000°F）。金屬陶瓷金屬和陶瓷的組合，其中粉末冶金零件生產(chǎn)中相同的方式粘合在一起。他們結(jié)合的耐火度高的陶瓷和金屬的韌性和抗熱震性。主要用作金屬陶瓷刀具和坩堝和噴嘴的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或其他高溫設(shè)備。PARTⅡ金屬成型加工技術(shù)1。砂型鑄造鑄造是一個(gè)最早的金屬成型的方法，已知的人類。它通常是指將熔融金屬注入耐火材料模具的空腔的形狀以進(jìn)行，并允許它凝固。當(dāng)固化，取出所需的金屬物體從耐火材料模具，通過打破模具或模具除了。將固化的對象被稱為鑄造。這個(gè)過程也被稱為建國。歷史在鑄造過程中的發(fā)現(xiàn)可能大約3,500BC在美索不達(dá)米亞。在世界的許多地方，在此期間，銅斧和其他平面物體在露天的石頭或陶土制成的模具。這些模具基本上是單件。但是，在以后的期間，當(dāng)圓形物體須作出，模具被分裂成兩個(gè)或更多個(gè)部分，以方便的圓形物體撤出。青銅時(shí)代（公元前2000年）鑄造工藝，帶來了更多的細(xì)化。也許這是第一次，核心制造空心插座中的對象的發(fā)明。這些核心瓦。此外，涂蠟的珀杜或失蠟工藝被廣泛用于制作飾品，做工精細(xì)。鑄造技術(shù)有了很大的提高，中國從公元前1500年左右。在此之前，沒有證據(jù)顯示任何在中國鑄造活動(dòng)。他們似乎不涂蠟珀杜過程中得到了極大的熟悉，也沒有廣泛使用，但多件模具非常復(fù)雜的工作，而不是專業(yè)。他們花了很多時(shí)間在完善最后的細(xì)節(jié)，幾乎沒有任何的整理工作，需要從模具的鑄造模具。他們可能是件模具精心裝件編號30或更多。事實(shí)上，許多這樣的模具已在中國各地的考古發(fā)掘中出土的。他們大量使用鑄造的銅和青銅飾品，武器，工具及用具，也被稱為印度河流域文明。不過，并沒有太大改善的技術(shù)。從各種對象和從印度河流域遺址出土的陶俑，他們似乎已經(jīng)熟悉了所有已知的鑄造方法，如開模，片模和涂蠟珀杜過程的。雖然印度可能會被記入坩堝鋼的發(fā)明，沒有太多的鐵成立是顯而易見的，在印度。有證據(jù)表明，鐵成立了公元前1000年左右開始在敘利亞和波斯?？磥恚T鐵技術(shù)在印度已經(jīng)從亞歷山大大帝的入侵，公元前300年左右的時(shí)間。古特伯高塔在新德里附近的目前位于著名的鐵柱子是古印度人冶金技術(shù)的一個(gè)例子。這是長7.2米，由純可鍛鑄鐵。這被認(rèn)為是旃陀羅笈多王朝（公元375-413年）的II期。這一支柱生銹站外率幾乎是零，在極端的速度緩慢甚至埋地部分生銹。這一定是第一個(gè)轉(zhuǎn)換，然后敲定最終的形狀。優(yōu)點(diǎn)和局限性廣泛應(yīng)用于鑄造工藝制造，因?yàn)樗性S多優(yōu)勢。熔融材料在模腔中，并作為內(nèi)部或外部的，可以與鑄造過程中的任何這樣的復(fù)雜的形狀的任何小部分流入。這是可能的投幾乎任何材料無論是黑色金屬或有色金屬。此外，壓鑄模具所需的必要工具，是非常簡單和便宜。因此，對于小批量的試生產(chǎn)或生產(chǎn)的，它是一種理想的方法。有可能在鑄造過程中，將需要的確切位置的量的材料。其結(jié)果，在設(shè)計(jì)上的重量減少可以實(shí)現(xiàn)的。鑄件一般從四面八方均勻地冷卻，因此，我們希望他們有沒有方向性的屬性。這只能通過澆鑄，而不是由鍛造因?yàn)橐苯鹂紤]的任何其它過程，如處理有一定的金屬和合金的。鑄造任何尺寸和重量，甚至可以高達(dá)200噸。然而，實(shí)現(xiàn)正常的砂型鑄造工藝的尺寸精度和表面光潔度不會在許多情況下，最終的應(yīng)用是足夠的。考慮到這些情況下，一些特殊的如壓鑄鑄造工藝被開發(fā)出來，其中的細(xì)節(jié)在后面的章節(jié)中。此外，砂型鑄造工藝是勞動(dòng)密集到一定程度，因此許多改進(jìn)的目的是，如機(jī)械成型和鑄造機(jī)械化。有了一些材料，它往往是難以去除滿分砂鑄件中的水分而造成的缺陷。應(yīng)用砂型鑄造工藝的典型應(yīng)用是缸體，缸套，機(jī)床床，活塞，活塞環(huán)，軋輥，輪轂，軸承座，供水管和特別，和鈴鐺。鑄造條款在下面的章節(jié)中，砂型鑄造工藝鑄造的基本過程的細(xì)節(jié)可以看出。之前進(jìn)入的詳細(xì)信息的過程中，限定了鑄造詞匯的數(shù)目將是適當(dāng)?shù)?。可以參考請作出圖。2.1。瓶的模制瓶是一個(gè)擁有完整砂模。根據(jù)后，將燒瓶中的模具結(jié)構(gòu)中的位置，它是指由各種名稱如拖放-下模燒瓶應(yīng)付-上的鑄造砂箱和臉頰-中使用三片成型的中間模塑件燒瓶。它是由木材臨時(shí)應(yīng)用和長期使用更一般的金屬。1-鋼包2注口，3分模線;亞軍;5-模腔;6芯;7通氣孔;8澆注槽;9冒口;10應(yīng)付11拖動(dòng)12定位針圖。2.1的砂模的橫截面模式：Pattern是一個(gè)副本的最終目標(biāo)作出一些修改。模腔是由圖案的幫助。分型線：這是兩個(gè)成型瓶中，使砂型之間的分界線。在分離模式，這也是兩半的格局之間的分界線。底板：這是一個(gè)電路板通常由木料的使用開始時(shí)的模具制造。模式的底板上首次備，沙灑在它的阻力，然后進(jìn)行沖壓。面砂：少量撒在模腔的內(nèi)表面上的碳質(zhì)材料的鑄件，得到更好的表面光潔度。造型砂：它是用于使模腔的新鮮制備的難熔材料。它是二氧化硅，粘土和水分以適當(dāng)?shù)谋壤幕旌衔?，以獲得所需的結(jié)果，它包圍的圖案，同時(shí)使模具。備份砂：它是由什么構(gòu)成的大部分在模具中的耐火材料發(fā)現(xiàn)。這是由使用和燒毀的沙。核心：用于鑄件的空腔。澆注槽：在模具的頂部到該熔融的金屬倒入一個(gè)小的漏斗形腔。澆道：通過該通道的熔融金屬從澆注槽到達(dá)模腔。在許多情況下，它控制的金屬注入模具中的流動(dòng)。出塞：通過該熔融金屬的流量調(diào)節(jié)，才到達(dá)模腔的分模面中的通道。門：通過熔融金屬進(jìn)入模腔的實(shí)際入口點(diǎn)。項(xiàng)圈：項(xiàng)圈是用來支持模腔內(nèi)部核心，以照顧其自身重量，和克服的metallostatic的力量。冰寒：寒戰(zhàn)是被放置在模具中的金屬物體，以增加鑄件的冷卻速率，以提供均勻的或所需的冷卻速度。冒口：設(shè)置在鑄件的熔融金屬，使熱金屬可以流回由于凝固的金屬的體積減少時(shí)，有一個(gè)模腔，它是一個(gè)水庫。沙模具制造過程用于使一個(gè)典型的砂模的過程中描述的以下步驟。首先，底部的電路板放置在模制平臺上或地板上，使表面均勻。的阻力成型燒瓶保持上下顛倒的底板上以及圖案在燒瓶上的板的中心處的拖動(dòng)的一部分。應(yīng)該有足夠的間隙之間的圖案和燒瓶壁應(yīng)該是50至100毫米的順序。干面砂灑在董事會和模式，提供非粘層。新鮮制備的型砂質(zhì)量必要的現(xiàn)在倒入的拖動(dòng)和上的圖案的厚度為30至50毫米。該下砂箱的其余部分被完全充滿了備份砂和均勻地撞向壓縮沙子。夯沙要做好，以免壓縮它太硬了，使氣體逃逸的困難，也不能太松，使模具不會有足夠的實(shí)力。沖壓后，在該燒瓶中的過量的砂完全刮下使用一個(gè)扁棒的燒瓶中的邊緣的水平。型砂;2-應(yīng)付任務(wù);3爪定位銷孔;4注口針;5立腳;6，分型面;7，模具板（將被刪除）;8底板圖。2.2砂模的決策程序甲澆道銷用于使?jié)驳劳ǖ牢挥谠谝粋€(gè)小的距離約為50毫米從圖案。同時(shí)作為一個(gè)冒口引腳，如果需要的話，被保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，并新鮮制備的型砂類似于隨著背砂灑拖動(dòng)。沙子是徹底撞毀，刮沙溢作出一切在應(yīng)付在拖動(dòng)通風(fēng)孔。澆道銷和提升管引腳小心從燒瓶中排出。購買澆注槽切斷澆道的頂部附近。應(yīng)付從拖動(dòng)和任何松散的砂上的箱和拖動(dòng)拖動(dòng)接口分離吹掉波紋管的幫助?，F(xiàn)在應(yīng)付和拖動(dòng)模式半部通過使用拉伸尖峰和敲擊模式的所有周圍的稍微放大的模腔，使模具壁不破壞由退出圖案撤回。的亞軍和門被切斷，小心不要損壞模具在模具。流道和模腔中發(fā)現(xiàn)任何多余的或松散的沙子被吹走用波紋管。立即在糊料的形式施加在模腔和參賽者這將使鑄造了良好的表面光潔度的成品面砂。干燥的砂芯使用的芯盒。合適的烘烤后，它被放置在模腔中，如示于圖。2.2。該上砂代替照顧的取向的兩個(gè)通過引腳上的拖動(dòng)?，F(xiàn)在的模具，如在圖2.2中示出，是準(zhǔn)備澆注。2。鍛造（Ⅰ）鍛造工藝的分類鍛造的工作金屬錘擊或壓制成有用的形狀。這是最古老的金屬加工的藝術(shù)。它的起源可以追溯到圣經(jīng)時(shí)代的原始鐵匠。早在工業(yè)革命發(fā)生發(fā)展的機(jī)械取代了史密斯的胳膊。今天有各種各樣的鍛壓機(jī)械是能夠使零件大小不等，從螺栓的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子或整個(gè)飛機(jī)的機(jī)翼。大多數(shù)鍛造操作火熱進(jìn)行，雖然某些金屬可以是冷鐓。兩類主要設(shè)備用于鍛造操作。鍛錘，或者落錘，提供迅速的影響的沖擊的金屬表面，而鍛壓到一個(gè)低速的壓縮力對金屬。這兩大類別的鍛造工藝的開放式模鍛和閉式模鍛。開模鍛造之間進(jìn)行平?；蚰７浅：唵蔚男螤睢５姆椒?，大多用于大型物體，或者當(dāng)生產(chǎn)的零件的數(shù)目是小的。經(jīng)常開模鍛造用，瓶坯的工件接近模鍛。在