《金屬材料加工工藝》

對(duì)于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等動(dòng)載荷，同時(shí)又承受強(qiáng)烈摩擦的零件，如齒輪、曲軸、凸輪軸等，一般要求表面具有高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，而心部則應(yīng)具有良好的綜合機(jī)械性能。為了滿足這種要求，可采用表面強(qiáng)化技術(shù)，使材料表面得到強(qiáng)化。主要方法包括：a.表面熱處理

b.化學(xué)熱處理三、表面熱處理整理課件鋼的表面熱處理：主要指鋼的表面淬火。是通過(guò)對(duì)鋼表面進(jìn)行快速加熱后，使表層獲得奧氏體組織，然后迅速冷卻，使表層獲得馬氏體組織而心部仍保持淬火前組織狀態(tài)的一種熱處理工藝方法。常用方法：感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解加熱表面淬火。生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的是感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。新發(fā)展起來(lái)的激光淬火、電子束淬火等。三、表面熱處理整理課件①感應(yīng)加熱表面淬火由于感應(yīng)加熱和相變的速度極快，與普通淬火相比，淬火后晶粒細(xì)小、硬度高、脆性低、變形小，且加熱溫度和淬硬層厚度便于調(diào)節(jié)控制，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。②火焰加熱表面淬火和感應(yīng)加熱表面淬火相比，火焰加熱表面淬火所用設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，但是加熱時(shí)易產(chǎn)生過(guò)熱，淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。適于用表面熱處理方法進(jìn)行表面強(qiáng)化的鋼材為中碳鋼和中碳合金鋼。三、表面熱處理整理課件鋼的化學(xué)熱處理：定義：把工件置于一定活性的介質(zhì)中加熱、保溫，使介質(zhì)分解出活性元素滲入工件的表層，以改變表層的化學(xué)成分，從而使表層與心部具有不同成分與組織性能的工藝方法，稱為表面化學(xué)熱處理。作用：a.強(qiáng)化表面，提高零件的某些機(jī)械性能，如：表面硬度、耐磨性等；b.保護(hù)零件表面，提高某些零件的物理化學(xué)性能,如：耐高溫、耐腐蝕等。分類：一般以滲入的元素來(lái)命名，如：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硫、滲硼以及多元共滲等；實(shí)際生產(chǎn)中常見：滲C、滲N、C-N共滲三種基本原理：分解→吸收→擴(kuò)散三個(gè)基本過(guò)程組成。三、表面熱處理整理課件①滲碳。滲碳是目前機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)熱處理方法。其工藝特點(diǎn)就是把鋼件置于滲碳介質(zhì)中去，加熱到900～950℃高溫，保溫足夠時(shí)間后，使?jié)B碳介質(zhì)中分解出的活性碳原子滲入到鋼件表層，從而獲得表層高碳、心部仍保持原有成分的熱處理工藝，按滲碳介質(zhì)的不同，滲碳工藝分為固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳三種。其中氣體滲碳方法應(yīng)用廣泛。②滲氮。滲氮是把鋼件置于滲氮介質(zhì)中，加熱到規(guī)定溫度，保溫足夠時(shí)間后，滲氮介質(zhì)中分解出的活性氮原子滲入到鋼件表層，從而提高工件表層的硬度、耐磨性、耐蝕性的一種化學(xué)熱處理方法。根據(jù)滲氮的目的不同，滲氮可分為耐磨滲氮和耐蝕滲氮二種。一般耐磨滲氮的溫度為500～570℃，滲氮層深度為0.15～0.75mm；耐蝕滲氮的溫度為590℃左右，滲氮層深度極薄。與滲碳相比，滲氮溫度低，工件變形小，但滲氮時(shí)間長(zhǎng)，成本高，氮化層薄而脆。三、表面熱處理整理課件③碳氮共滲。碳氮共滲是向鋼件表面同時(shí)滲入碳和氮原子的化學(xué)熱處理工藝，俗稱氰化。目前生產(chǎn)上常用的方法有中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲兩種。中溫氣體碳氮共滲以滲碳作用為主，還需進(jìn)行淬火、低溫回火處理；低溫氣體碳氮共滲以滲氮作用為主。氰化處理，適于中、低碳鋼或合金鋼的表面強(qiáng)化處理。三、表面熱處理氣體滲碳（氮）示意圖碳氮共滲示意圖整理課件特殊熱處理是利用一些特殊工藝方法進(jìn)行熱處理，通常有形變熱處理、磁場(chǎng)熱處理等。四、特殊熱處理隨著工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱處理工藝在不斷改進(jìn)，尤其是近20多年發(fā)展了許多新的熱處理工藝，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、形變熱處理、氣相沉積和離子注如入等。整理課件金屬材料表面處理與裝飾技術(shù)一般具有雙重作用和功效。金屬材料表面處理及裝飾的功效一方面是保護(hù)產(chǎn)品，即保護(hù)材質(zhì)表面所具有的光澤、色彩和肌理等而呈現(xiàn)出的外觀美，并延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，有效地利用材料資源；另一方面起到美化、裝飾產(chǎn)品的作用，使產(chǎn)品高雅含蓄，表面有更豐富的色彩、光澤變化，更有節(jié)奏感和時(shí)代特征，從而有利于提高產(chǎn)品的商品價(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)力。2.3.6金屬的表面處理技術(shù)整理課件在對(duì)金屬材料或制品進(jìn)行表面處理之前，應(yīng)有前處理或預(yù)處理工序，以使金屬材料或制品的表面達(dá)到可以進(jìn)行表面處理的狀態(tài)。金屬制品表面的前處理工藝和方法很多，其中主要包括有金屬表面的機(jī)械處理、化學(xué)處理和電化學(xué)處理等。機(jī)械處理：通過(guò)切削、研磨、噴砂等加工清理制品表面的銹蝕及氧化皮等，將表面加工成平滑或具有凹凸模樣；化學(xué)處理：主要是清理制品表面的油污、銹蝕及氧化皮等；電化學(xué)處理：主要用以強(qiáng)化化學(xué)除油和浸蝕的過(guò)程，有時(shí)也可用于弱浸蝕時(shí)活化金屬制品的表面狀態(tài)。一、金屬材料的表面前處理整理課件金屬材料表面裝飾技術(shù)是保護(hù)和美化產(chǎn)品外觀的手段，主要分為表面著色工藝和肌理工藝。一、金屬材料的表面裝飾技術(shù)金屬表面著色工藝是采用化學(xué)、電解、物理、機(jī)械、熱處理等方法，使金屬表面形成各種色澤的膜層、鍍層或涂層。①化學(xué)著色：在特定的溶液中，通過(guò)金屬表面與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面生成帶色的基體金屬化合物膜層曲方法。

②電解著色：在特定的溶液中，通過(guò)電解處理方法，使金屬表面發(fā)生反應(yīng)而生成帶色膜層。

③陽(yáng)極氧化染色：在特定的溶液中，以化學(xué)或電解的方法對(duì)金屬進(jìn)行處理，生成能吸附染料的膜層，在染料作用下著色，或使金屬與染料微粒共析形成復(fù)合帶色鍍層。整理課件④鍍覆著色：采用電鍍、化學(xué)鍍、真空蒸發(fā)沉積度和氣相鍍等方法，在金屬表面沉積金屬、金屬氧化物或合金等，形成均勻膜層。⑤涂覆著色：采用浸涂、刷涂、噴涂等方法，在金屬表面涂覆有機(jī)涂層。⑥琺瑯著色：在金屬表面覆蓋玻璃質(zhì)材料，經(jīng)高溫?zé)菩纬赡?。⑦熱處理著色：利用加熱的方法，使金屬表面形成帶色氧化膜。⑧傳統(tǒng)著色技術(shù)：包括做假銹、汞齊鍍、熱浸鍍錫、鎏金、鎏銀以及亮斑等。1、金屬表面著色工藝整理課件金屬表面肌理工藝是通過(guò)鍛打、刻劃、打磨、腐蝕等工藝在金屬表面制作出肌理效果。①表面鍛打：使用不同形狀的錘頭在金屬表面進(jìn)行鍛打，從而形成不同形狀的點(diǎn)狀肌理，層層疊疊，十分具有裝飾性。②表面拋光：利用機(jī)械或手工以研磨材料將金屬表面磨光的方法。表面拋光又有磨光、鏡面、絲光、噴砂等效果。③表面鑲嵌：在金屬表面刻畫出陰紋，嵌入金銀絲或金銀片等質(zhì)地較軟的金屬材料，然后打磨平整。呈現(xiàn)纖巧華美的裝飾效果。④表面蝕刻：是使用化學(xué)酸進(jìn)行腐蝕而得到的一種斑駁、滄桑的裝飾效果。1、金屬表面肌理工藝整理課件具體方法如下：首先在金屬表面涂上一層瀝青，接著將設(shè)計(jì)好的紋飾在瀝青的表面刻畫，將需腐蝕部分的金屬露出。下面就可以進(jìn)行腐蝕了，腐蝕可以視作品的大小，選擇進(jìn)入化學(xué)酸溶液內(nèi)腐蝕和噴刷溶液腐蝕。一般來(lái)說(shuō)，小型作品選擇浸入式腐蝕。化學(xué)酸具有極強(qiáng)的腐蝕性，在進(jìn)行腐蝕操作時(shí)一定要注意安全保護(hù)。表面蝕刻處理的餐具整理課件2.4常用的黑色金屬金屬種類繁多，通常把金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬包括鐵、錳、鉻及它們的合金。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)用最廣泛的金屬材料主要是鋼鐵材料。鋼是以鐵碳合金為主要構(gòu)成，它包括碳素鋼及合金鋼兩大類。整理課件自然界中，鐵很少以純鐵狀態(tài)出現(xiàn)，而是以稱為鐵礦石的化合物形式出現(xiàn)。因此，鋼的制取較復(fù)雜：先要將鐵礦石在高爐中用碳或一氧化碳還原得到生鐵(C>2.11%)，這一過(guò)程稱鐵的冶煉。然后將生鐵與廢鋼在煉鋼爐中煉成鋼，這一過(guò)程稱鋼的冶煉。常用的煉鋼爐有平爐、轉(zhuǎn)爐、電弧爐、電渣重熔爐等。鋼按脫氧程度不同，可分為鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼。脫氧相當(dāng)完全的鋼稱鎮(zhèn)靜鋼。這種鋼組織致密，成分均勻，力學(xué)性能較好，因此合金鋼和許多碳鋼是鎮(zhèn)靜鋼。脫氧不完全的鋼稱沸騰鋼。這種鋼凝固前將發(fā)生氧-碳反應(yīng)，生成大量的CO氣泡，引起鋼水沸騰。與鎮(zhèn)靜鋼相比，其成分、性能不均勻，強(qiáng)度也較低，不適于制造重要零件。2.4.1概述整理課件由于煉鋼原料中存在許多雜質(zhì)，雖然在煉鋼時(shí)盡力設(shè)法去除，但仍不可避免會(huì)有一些物質(zhì)從爐壁、爐渣、大氣等混入鋼液。因此鋼中總含有Mn、Si、S、P等雜質(zhì)元素和氣體(O2、H2等)、非金屬夾雜物(硅酸鹽、A12O3等)，這必然會(huì)影響鋼的質(zhì)量。⑴雜質(zhì)S、P的影響鋼中作為雜質(zhì)存在的元素主要有Mn、Si、S、P等。錳和硅一般是為脫氧加入鋼中的，它對(duì)鋼的力學(xué)性能有提高作用，而且錳還能脫硫，故為有益元素。硫和磷是隨煉鋼原材料進(jìn)入鋼中的。硫與鐵形成化合物FeS，F(xiàn)eS又與Fe形成低熔點(diǎn)共晶，當(dāng)鋼進(jìn)行加熱時(shí)，會(huì)因共晶體熔化而脆化開裂，這稱“熱脆”。磷溶于鐵素體會(huì)導(dǎo)致鋼在低溫時(shí)的塑性、韌性急劇下降，這稱“冷脆”。2.4.1概述整理課件因此硫和磷是鋼中的有害元素，應(yīng)予嚴(yán)格限制。生產(chǎn)上根據(jù)鋼中S、P含量，把鋼分為普通鋼(Ws≤0.055%、Wp≤0.045%)、優(yōu)質(zhì)鋼(Ws、Wp≤0.040%)、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(Ws≤0.030%、Wp≤0.035%)。硫、磷雖是有害元素，但在某些情況下卻有有益的一面，如硫與錳同時(shí)加入鋼中，形成的MnS會(huì)使切削時(shí)易于斷屑，這種鋼稱易切削鋼。含磷和銅的低碳鋼可以提高鋼在大氣中的耐蝕性。2.4.1概述整理課件⑵氣體氫的影響氫在鋼中的嚴(yán)重危害是造成白點(diǎn)，這是一種銀白色斑點(diǎn)，實(shí)際上是一種微裂紋。它使鋼的塑性、韌性急劇下降，導(dǎo)致鋼件淬火時(shí)開裂或使用時(shí)發(fā)生突然斷裂，因此十分危險(xiǎn)。⑶非金屬夾雜物的影響鋼中非金屬夾雜物的存在，將降低鋼的塑性，且常為沖擊破壞和疲勞破壞的裂紋源。為獲得高質(zhì)量的鋼，可采用真空電弧爐、電渣重熔爐對(duì)鋼進(jìn)行重熔，以進(jìn)一步降低各種雜質(zhì)的含量。2.4.1概述整理課件2.4.1概述整理課件2.4.1概述鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來(lái)劃分的。根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，各質(zhì)量等級(jí)鋼的磷、硫含量如下：整理課件2.4.1概述整理課件工程中使用的鋼鐵材料，絕大多數(shù)都是經(jīng)過(guò)軋制而得到的各種形狀和尺寸的

鋼材。因?yàn)槭褂媚康牟煌?，鋼材的種類很多，一般按其外形分為型材、板材、管材、鋼絲四大類。為了便于生產(chǎn)、管理、訂貨和經(jīng)銷工作的進(jìn)行，目前我國(guó)將上述四大類鋼材又具體分為十五大品種，詳細(xì)說(shuō)明見下表所列。2.4.2鋼材的分類整理課件類別品種說(shuō)明鋼坯、鋼錠加工其他類型鋼材的原材料型材重軌每米重量大于24公斤的鋼軌輕軌每米重量等于或小于24公斤的鋼軌型鋼包括大、中、小號(hào)的圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、門窗型鋼等。冷彎型鋼可根據(jù)需要軋制各種斷面形狀的薄壁、多角度彎曲的型鋼，廣泛用于大型構(gòu)件和殼體的成型或造型，制作骨架或加強(qiáng)筋。線材直徑在5～9mm的軋制圓鋼板材鋼板規(guī)格為寬500～1500mm，長(zhǎng)500～4000mm，分冷軋或熱軋?zhí)睾皲摪澹ê穸却笥?0mm）、厚鋼板（厚4～60mm）、薄鋼板（厚0.2～4mm）。鋼帶熱軋鋼帶厚2～6mm，寬為20～300mm，長(zhǎng)度不小于4000mm，成卷供應(yīng)。冷軋鋼帶厚0.05～3mm，寬為5～200mm，長(zhǎng)度不小于4000mm，成卷供應(yīng)。覆層鋼板表面鍍覆鋅、錫、鉻、鋁等金屬保護(hù)層或涂敷有機(jī)涂層等非金屬保護(hù)層的低碳鋼鋼板，具有良好的深沖壓性、耐腐蝕性和外觀裝飾性。鍍鋅鋼板-----俗稱白鐵皮，耐腐蝕鍍錫鋼板-----俗稱馬口鐵，金屬表面光澤感強(qiáng)，耐腐蝕、易焊接，表面可進(jìn)行彩色印刷。常用來(lái)制造罐頭盒，食品容器等。鍍鋁鋼板-----具有良好的抗高溫氧化性，耐多種介質(zhì)腐蝕。有機(jī)涂層鋼板-----既有鋼板的強(qiáng)度，又有良好的耐腐蝕性、耐擦洗性及耐久性。表面可制成不同色彩及花紋圖案，裝飾性極強(qiáng)，故稱彩色鋼板。花紋鋼板表面帶有凹凸花紋的鋼板，花紋主要起防滑及裝飾作用。管材無(wú)縫鋼管規(guī)格以外徑×壁厚表示，斷面形狀有圓形、方形、橢圓型、半圓形、六角內(nèi)圓形等。強(qiáng)度比焊縫鋼管好，成本高。焊縫鋼管屬主要經(jīng)濟(jì)鋼材之一，具有較高的性價(jià)比。鋼絲及其制品鋼絲分普通鋼絲、電工鋼絲、紡織業(yè)鋼絲、彈簧鋼絲、鋼繩鋼絲等。鋼絲制品鋼絲繩、鋼絲網(wǎng)、鋼刺線等。整理課件型材是鋼材中型、板、管、絲四類中極重要的一類，也是數(shù)量最大的一類，它包括十五大品種中的重軌、輕軌、普通大、中、小型型鋼、線材、優(yōu)質(zhì)型鋼和其它鋼材等八個(gè)大品種，其具體規(guī)格更為繁多。⑴普通型鋼普通型鋼的品種規(guī)格很多，按其斷面形狀，可分為圓鋼、方鋼、扁鋼、六角和八角鋼、工字鋼、槽鋼、等邊和不等邊角鋼等。各種型鋼的規(guī)格，通常以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來(lái)表示。異型型鋼無(wú)統(tǒng)一的規(guī)格表示方法，有的用型號(hào)表示，有的用斷面面積表示。普通型鋼的用量最大，用途也最廣，它們主要用于制造各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車輛、船舶以及一般的機(jī)械零件和殼體零件的骨架等。2.4.2鋼材的分類（型材）整理課件圓鋼方鋼整理課件角鋼扁鋼整理課件六角鋼工字鋼整理課件異型鋼整理課件⑵優(yōu)質(zhì)型鋼優(yōu)質(zhì)型鋼是用優(yōu)質(zhì)鋼軋制成的各種型材，根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，通?？煞譃闊彳?或鍛造)和冷拔兩大類。優(yōu)質(zhì)型鋼很少直接使用，絕大多數(shù)都是在經(jīng)過(guò)加工和熱處理之后，制造各種機(jī)械零件和工具。⑶線材線材主要指普通低碳鋼熱軋圓盤條，其有5～9mm等規(guī)格。它在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可直接用于建筑結(jié)構(gòu)，還可用于制作圓釘、螺絲、鋼絲、焊條等。2.4.2鋼材的分類（型材）整理課件板材是鋼材中除型材外的另一大類。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以鋼板厚度大于或小于4mm為界，分為薄鋼板和厚鋼板兩大類，習(xí)慣上還把厚度在20mm以下的厚板稱為中板，超過(guò)60mm的鋼板稱為特厚板。鋼帶是指厚度較薄、寬度較窄，長(zhǎng)度很長(zhǎng)的、可以成卷供應(yīng)的鋼板。⑴厚鋼板厚鋼板厚度一般為4.5～60mm，寬度一般為600～3000mm，長(zhǎng)度一般為1200～12000mm。厚鋼板按鋼的質(zhì)量分為普通厚鋼板、優(yōu)質(zhì)厚鋼板和復(fù)合厚鋼板三類。2.4.2鋼材的分類（板材）整理課件⑵薄鋼板薄鋼板按鋼的質(zhì)量可以分為普通薄鋼板和優(yōu)質(zhì)薄鋼板；按生產(chǎn)方法可以分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。薄鋼板的品種比較多，如普通碳素鋼薄板(也稱為黑鐵皮)、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板、屋面薄板、鍍鋅薄板(也稱為白鐵皮)、電工用純鐵薄板、深沖壓用冷軋薄板、鍍鉛薄板、鍍錫薄板(也稱為馬口鐵)、搪瓷用熱軋薄板、不銹耐酸薄板等。熱軋和冷軋薄板的厚度為0.2～4mm，寬度為500～1500mm，長(zhǎng)度為500～4000mm。普通碳素鋼薄板一般用于對(duì)表面要求不高、需經(jīng)表面涂覆處理，且不需要經(jīng)受深沖壓工藝的制件，如通風(fēng)管道、機(jī)器外殼、防護(hù)罩等。鍍層薄板主要用于食品和醫(yī)藥等的包裝上，建筑及一般生活制品也廣泛使用各種薄板制件。2.4.2鋼材的分類（板材）整理課件⑶

鋼帶鋼帶按鋼的質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)的和普通的兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。熱軋普通鋼帶的厚度為2～6mm，寬度為20～300mm，長(zhǎng)度不小于4～6m。冷軋普通鋼帶的厚度為0.05～3.00mm，寬度為5～200mm。鋼帶可用平爐或轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的各種鋼軋制，大多成卷供應(yīng)，廣泛應(yīng)用于制造焊縫鋼管、彈簧、鋸條、刀片、手表零件和電纜外殼等。2.4.2鋼材的分類（板材）整理課件鋼管是鋼材主要品種之一，在石油、天然氣、化工、汽車、地質(zhì)、冶金等部門中都大量使用各種規(guī)格的鋼管。按生產(chǎn)方法分類是鋼管最常用的分類法，可以分為無(wú)縫鋼管和焊縫鋼管兩類。⑴無(wú)縫鋼管無(wú)縫鋼管可以用各種鋼，經(jīng)熱軋或冷拔等工序制成，由于其橫截面封閉無(wú)焊縫，所以它比焊縫鋼管有較高的強(qiáng)度，因此可以承受較大的壓力。無(wú)縫鋼管的規(guī)格以外徑×壁厚表示。無(wú)縫鋼管的外形除一般為圓形外，還有各種異形管，如方形、矩形、橢圓形、半圓形、六角內(nèi)圓形、六角形、五角梅花形、三角形等。2.4.2鋼材的分類（鋼管）整理課件⑵焊縫鋼管焊接鋼管按焊接縫的形狀可分為直縫焊管和螺旋縫焊管，按其用途又可分為水、煤氣輸送鋼管、電線套管等。焊管屬于現(xiàn)今世界上主要的經(jīng)濟(jì)鋼材之一，具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益，用連續(xù)焊管代替無(wú)縫管，是各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在鋼材生產(chǎn)和使用上的總趨勢(shì)，然而在我國(guó)的鋼管生產(chǎn)中，目前尚未占主要地位。2.4.2鋼材的分類（鋼管）整理課件鋼絲是由各種質(zhì)量的熱軋圓盤條經(jīng)冷拔拉制而成，其規(guī)格以直徑的毫米數(shù)表示，實(shí)際生產(chǎn)中也常用線規(guī)號(hào)表示，號(hào)數(shù)越大直徑越小。鋼絲的分類方法很多，按用途可分為普通質(zhì)量鋼絲、冷頂鍛鋼絲、電工用鋼絲、紡織業(yè)用鋼絲、彈簧鋼絲、鋼繩鋼絲等。鋼絲制品主要指鋼絲繩，此外還有鋼絞線、鐵刺線、鋼網(wǎng)等。冷彎型鋼是專門用途鋼材，是熱軋型鋼的一種發(fā)展，屬于新品種新型號(hào)。它不像熱軋型鋼那樣受軋制工藝和軋制厚度的限制，而可根據(jù)需要軋制成各種斷面形狀的薄壁、多種角度彎曲的型鋼。因而，近年來(lái)冷彎型鋼得到了很大發(fā)展和應(yīng)用，目前已有數(shù)百個(gè)品種規(guī)格。2.4.2鋼材的分類（鋼絲）整理課件2.4.3碳鋼含碳量大于0.0218%小于2.11%，且不含有特意加入合金元素的鐵碳合金，稱為碳素鋼，簡(jiǎn)稱碳鋼。碳素鋼冶煉方便、價(jià)格便宜，性能可滿足一般工程構(gòu)件、機(jī)械零件和工具的使用要求，因此得到廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)中常用的碳鋼有碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和一般工程用鑄造碳鋼。整理課件一、碳鋼的編號(hào)方法整理課件二、碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的雜質(zhì)和非金屬夾雜物較多，但冶煉容易，工藝性好，價(jià)格便宜，產(chǎn)量大，在性能上能滿足一般工程結(jié)構(gòu)及普通零件的要求，因而應(yīng)用普遍。碳素結(jié)構(gòu)鋼通常軋制成鋼板和各種型材(圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼等)，用于廠房、橋梁等建筑結(jié)構(gòu)或一些受力不大的機(jī)械零件(如鉚釘、螺釘?shù)?。生產(chǎn)中常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。整理課件三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中所含硫、磷及非金屬夾雜物的量較少，常用來(lái)制造重要的機(jī)械零件，使用前一般都要經(jīng)過(guò)熱處理來(lái)改善力學(xué)性能。生產(chǎn)中常用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有20、30、45、60、60Mn、65Mn等。08～25鋼屬低碳鋼。這類鋼的強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性及焊接性良好。主要用于制作沖壓件、焊接結(jié)構(gòu)件及強(qiáng)度要求不高的機(jī)械零件及滲碳件，如壓力容器、小軸、法蘭盤、螺釘?shù)取?0～55鋼屬中碳鋼。這類鋼具有較高的強(qiáng)度和硬度，切削性能良好，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，能獲得較好的綜合力學(xué)性能。主要用來(lái)制作受力較大的機(jī)械零件，如曲軸、連桿、齒輪等。整理課件三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼60鋼以上的牌號(hào)屬高碳鋼。這類鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和彈性，焊接性不好，切削性稍差，冷變形塑性差，主要用來(lái)制造具有較高強(qiáng)度、耐磨性和彈性的零件，如板簧和螺旋彈簧等彈性元件及耐磨零件。整理課件四、碳素工具鋼碳素工具鋼都是高碳鋼，都是優(yōu)質(zhì)鋼或高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。主要用于制造刀具、模具和量具。由于大多數(shù)工具都要求高硬度和高耐磨性，故碳素工具鋼含碳量均在0.70%以上。常用的碳素工具鋼有T8、T8A、T10、T10A、T12等。各種牌號(hào)的碳素工具鋼經(jīng)淬火后硬度相差不大，但隨含碳量的增加，未溶的二次滲碳體增多，鋼的耐磨性增加，韌性有所降低。整理課件五、鑄造碳鋼鑄造碳鋼用于制造形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求較高的機(jī)械零件。鑄造碳鋼廣泛用于制造重型機(jī)械的某些零件，如軋鋼機(jī)機(jī)架、水壓機(jī)橫梁、鍛錘和砧座等。這些零件形狀復(fù)雜，很難用鍛造或機(jī)械加工的方法制造，又由于力學(xué)性能要求較高，也不能用鑄鐵來(lái)鑄造。鑄造碳鋼的含碳量一般在0.20～0.60%之間，若含碳量過(guò)高，則塑性變差，鑄造時(shí)易產(chǎn)生裂紋。常用鑄造碳鋼有ZG230-450、ZG310-570等。整理課件2.4.4合金鋼合金鋼就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時(shí)有目的地加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。這類鋼中除含有硅、錳硫、磷外，還根據(jù)鋼種要求向鋼中加入一定數(shù)量的合金元素，如鉻、鎳、鉬、鎢、釩、硼、鋁、鈦及稀土等合金元素。加入合金元素的目的是為了提高鋼的某些性能，如耐熱、耐腐蝕、高磁性、無(wú)磁性、耐磨等。整理課件合金鋼的分類很多，但最常用的是下面兩種分類方法。⑴按合金元素總含量多少分類①低合金鋼：合金元素總含量<5%。

②中合金鋼：合金元素總含量在5～10%之間。

③高合金鋼：合金元素總含量>10%。⑵按用途分類

①合金結(jié)構(gòu)鋼：用于制造工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件的鋼。

②合金工具鋼：用于制造各種量具、刃具、模具等的鋼。

③特殊性能鋼：具有某些特殊物理、化學(xué)性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。一、合金鋼的分類及牌號(hào)整理課件分類編號(hào)方法舉例低合金高強(qiáng)度鋼鋼的牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度的漢語(yǔ)拼音首位字母“Q”、屈服強(qiáng)度的數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D、E)三個(gè)部分按順序排列Q質(zhì)量等級(jí)符號(hào)屈服強(qiáng)度(ReL)數(shù)值（N·mm-2）屈服強(qiáng)度“屈”字漢語(yǔ)拼音首位字母合金結(jié)構(gòu)鋼數(shù)字+化學(xué)元素符號(hào)+數(shù)字，前面的數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以萬(wàn)分之幾表示；后面的數(shù)字表示合金元素的含量，以平均含量的百分之幾表示，含量少于或等于1.5%時(shí)，一般不標(biāo)明含量；若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則在鋼號(hào)后面加“A”字。易切削鋼前標(biāo)以“Y”字。如Y40Mn表示含碳約0.4%，含錳量小于1.5%的易切削鋼。滾動(dòng)軸承鋼在鋼號(hào)前面加“G”，為“滾”字漢語(yǔ)拼音首位字母，含鉻量用千分之幾表示60

Si2

Mn平均含Mn量不大于1.5%平均含Si量2%平均含碳量0.6%GCr15SiMn平均含Cr量1.5%Si、Mn平均含量小于1.5%滾動(dòng)軸承鋼合金工具鋼為了避免與結(jié)構(gòu)鋼混淆，平均含碳量大于1.0%時(shí)不標(biāo)出，小于1.0%時(shí)以千分之幾表示；高速鋼例外，其平均含碳量小于1.0%時(shí)也不標(biāo)出；合金元素含量的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同5

CrMnMoCr、Mn、Mo平均含量小于1.5%平均含碳量0.5%CrWMn平均含碳量不小于1.0%Cr、W、Mn平均含量小于1.5%特殊性能鋼平均含碳量以千分之幾表示；但平均含碳量不大于0.03%及0.08%時(shí)，鋼號(hào)前分別冠以00及0表示；合金元素含量的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同2

Cr13平均含Cr量13%平均含碳量不小于0.2%二、合金鋼牌號(hào)的含義及編號(hào)方法整理課件合金結(jié)構(gòu)鋼，按用途的不同，可以分為低合金結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)械制造用鋼兩類。低合金結(jié)構(gòu)鋼按性能及使用特性又可分為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、低合金耐候鋼及低合金專業(yè)用鋼等。機(jī)械制造用鋼按照用途及熱處理特點(diǎn)又可分為滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等。⑴低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的含碳量較低(一般在0.10～0.25%范圍內(nèi))，廣泛用來(lái)制造橋梁、船舶、車輛、高壓容器、起重機(jī)械、大型焊接結(jié)構(gòu)件等。三、合金結(jié)構(gòu)鋼（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼）整理課件⑵合金滲碳鋼合金滲碳鋼的含碳量在0.10～0.25%之間。20CrMnTi是最常用的合金滲碳鋼。合金滲碳鋼是用來(lái)制造既有優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性，又能承受沖擊載荷的作用的零件，如汽車中的變速齒輪、內(nèi)燃機(jī)中的凸輪等。合金滲碳鋼的熱處理，一般是滲碳后淬火、低溫回火。三、合金結(jié)構(gòu)鋼（合金滲碳鋼）整理課件⑶合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼的含碳量一般為0.25～0.50%，含碳量過(guò)低，硬度不足；含碳量過(guò)高，則韌性不足。它既要求有很高的強(qiáng)度，又要有很好的塑性和韌性，調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合力學(xué)性能。可用來(lái)制造一些受力復(fù)雜的重要零件。40Cr鋼是最常用的合金調(diào)質(zhì)鋼。⑷合金彈簧鋼彈簧是各種機(jī)器和儀表中的重要零件，彈簧的材料應(yīng)具有高的強(qiáng)度、高的疲勞極限、足夠的塑性和韌性。合金彈簧鋼含碳量一般為0.45～0.70%。60Si2Mn是應(yīng)用較廣泛的合金彈簧鋼。三、合金結(jié)構(gòu)鋼（合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼）整理課件⑸滾動(dòng)軸承鋼軸承鋼應(yīng)用最廣的是高碳鉻鋼，其含碳量0.95～1.15%，含鉻量0.40-1.65%。加人合金元素鉻是為了提高淬透性，提高鋼的硬度、接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性。GCrl5、GCrl5SiMn是目前應(yīng)用最多的滾動(dòng)軸承鋼，用來(lái)制造各種軸承的內(nèi)外圈及滾動(dòng)體(滾珠、滾柱、滾針)。由于滾動(dòng)軸承鋼的化學(xué)成分和主要性能與低合金工具鋼相近，也可用來(lái)制造各種工具和耐磨零件。故一般工廠可用它來(lái)制造刀具、冷沖模及性能與滾動(dòng)軸承相似的耐磨零件。

三、合金結(jié)構(gòu)鋼（滾動(dòng)軸承鋼）整理課件合金工具鋼按用途可分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼。與碳素工具鋼相比，合金工具鋼具有更好的淬透性、耐磨性，且熱處理變形小。因此，尺寸大、精度高和形狀復(fù)雜的模具、量具以及切削速度較高的刀具都應(yīng)采用合金工具鋼制造。四、合金工具鋼整理課件⑴合金刃具鋼合金刃具鋼主要用來(lái)制作車刀、銑刀、鉆頭等各種金屬切削刀具。因此，刃具鋼要求高硬度、高耐磨性、高熱硬性及足夠的強(qiáng)度和韌性等。合金刃具鋼分低合金刃具鋼和高速鋼兩種。①低合金刃具鋼。低合金刃具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素的鋼。與碳素工具鋼相比，低合金刃具鋼具有更好的耐磨性、耐熱性和淬透性，且熱處理變形小。9SiCr和CrWMn是最常用的低合金刃具鋼。主要制造變形小的細(xì)薄低速切削刀具，如絲錐、板牙、鉸刀等。四、合金工具鋼（合金刃具鋼）整理課件②高速鋼。高速鋼的熱硬性可達(dá)600℃，切削時(shí)能長(zhǎng)期保持刃口鋒利，故又稱鋒鋼。高速鋼是具有高熱硬性、高耐磨性和足夠強(qiáng)度的高合金工具鋼，常用于制造切削速度較高的刀具和形狀復(fù)雜、載荷較大的成形刀具。常用的高速鋼按其所含的主要元素可分為兩類，即以W18Cr4V為代表的鎢系高速鋼和以W6Mo5Cr4V2為代表的鉬系高速鋼。四、合金工具鋼（合金刃具鋼）整理課件⑵合金模具鋼模具鋼可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼。①冷作模具鋼。冷作模具鋼用于制造冷沖模、冷擠壓模、拉絲模等，工作中要承受很大的壓力、沖擊載荷和強(qiáng)烈的摩擦。所以冷作模具鋼應(yīng)具有高的硬度、耐磨性、抗疲勞性和一定的韌性。大型模具還要求有良好的淬透性。②熱作模具鋼。熱作模具是在高溫下工作的，如熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等。這些模具工作時(shí)承受很大的沖擊力，因此要求熱模具鋼具有高的熱強(qiáng)性和熱硬性、高溫耐磨性和高的抗氧化性，以及較高的抗熱疲勞性和導(dǎo)熱性。⑶合金量具鋼量具鋼是用來(lái)制作各種量具(如游標(biāo)卡尺、量規(guī)和樣板)的鋼。由于量具工作時(shí)受摩擦、磨損，所以量具的工作部分一般要求高硬度、高耐磨性及良好的尺寸穩(wěn)定性。四、合金工具鋼（合金模具鋼）整理課件特殊性能鋼是具有某些特殊物理、化學(xué)性能的鋼。在機(jī)械制造業(yè)中常用的有不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼等。⑴不銹鋼①鉻不銹鋼。②鉻鎳不銹鋼。⑵耐熱鋼耐熱鋼是在高溫下具有高的抗氧化性能和較高強(qiáng)度的鋼。耐熱鋼可分為抗氧化鋼與熱強(qiáng)鋼兩類。①抗氧化鋼。②熱強(qiáng)鋼。⑶耐磨鋼五、特殊性能鋼整理課件2.4.5鑄鐵鑄鐵是含碳量大于2.11%(一般為2.5～4%)的鐵碳合金。它是以鐵、碳、硅為主要組成元素并比碳鋼含有較多的錳、硫、磷等雜質(zhì)的多元合金。鑄鐵的生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，性能良好。與鋼相比，其具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性能、耐磨性、減震性和耐蝕性，并且價(jià)格較底。因此廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、石油化工、交通運(yùn)輸、基本建設(shè)及國(guó)防工業(yè)等方面。鑄鐵中的碳主要以滲碳體和石墨兩種形式存在，根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵等。整理課件灰鑄鐵也叫灰口鑄鐵或普通鑄鐵。碳全部或大部分以片狀石墨存在于鑄鐵中，其斷口呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵。這是目前在工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一類鑄鐵。在各類鑄鐵的總產(chǎn)量中，灰鑄鐵所占的比重最大，約占80%以上?；诣T鐵的牌號(hào)由“HT+三位數(shù)”字組成。其中“HT”是灰鐵的漢語(yǔ)拼音縮寫，數(shù)字代表鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。如HT200表示最低抗拉強(qiáng)度為200MPa的灰鑄鐵。最小的灰鐵是HTl00，往上以50為間隔遞增，最大為HT350。一、灰鑄鐵整理課件可鍛鑄鐵俗稱瑪鋼、馬鐵，是由一定成分的白口鑄鐵通過(guò)退火處理得到的一種高強(qiáng)鑄鐵?？慑戣T鐵常用來(lái)制造差速器殼、曲軸、凸輪軸、齒輪等?？慑戣T鐵牌號(hào)中的“KT”表示“可鐵”二字漢語(yǔ)拼音的大寫字頭，“H”表示“黑心”，“Z”表示珠光體基體。牌號(hào)后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低延伸率。常見的可鍛鑄鐵有KTH330-08、KTH370-12、KTZ450-06和KTZ650-02等。二、可鍛鑄鐵整理課件球墨鑄鐵中石墨呈球狀。球墨鑄鐵常用來(lái)制造汽車底盤零件、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、機(jī)床主軸、齒輪等。球墨鑄鐵牌號(hào)中的“QT”表示“球鐵”二字漢語(yǔ)拼音的大寫字頭，在“QT”后面兩組的數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低延伸率。常見的球墨鑄鐵有QT400-15、QT500-7、QT700-2等。三、球墨鑄鐵整理課件蠕墨鑄鐵是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型工程材料。蠕墨鑄鐵常用來(lái)制造強(qiáng)度或耐磨性高的零件，如制動(dòng)盤、制動(dòng)鼓、玻璃模具等。蠕墨鑄鐵牌號(hào)中“RuT”是“蠕鐵”兩字漢語(yǔ)拼音的字頭，在“RuT”后面的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。常見的蠕墨鑄鐵有RuT420、RuT380和RuT340等。四、蠕墨鑄鐵整理課件在普通鑄鐵的基礎(chǔ)上加人一定量的合金元素，制成特殊性能鑄鐵(合金鑄鐵)。常見的合金鑄鐵有耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等。耐磨鑄鐵是指不易磨損的鑄鐵，其廣泛用于制造機(jī)床導(dǎo)軌、氣缸套、活塞環(huán)、凸輪軸、農(nóng)機(jī)具耙片、犁鏵、球磨機(jī)磨球等零件。耐熱鑄鐵是指在高溫下具有良好的抗氧化和抗生長(zhǎng)能力的鑄鐵。在高溫下工作的鑄鐵，如爐底板、換熱器、坩堝、熱處理爐內(nèi)的運(yùn)輸鏈條等，必須使用耐熱鑄鐵。耐蝕鑄鐵是在普通鑄鐵中加入Si、Cr、Al、Mo、Cu、Ni等合金元素形成保護(hù)膜，或使基體電極電位升高，可以提高鑄鐵的耐蝕性能。常用耐蝕鑄鐵有高硅、高硅鉬、高鋁、高鉻等耐蝕鑄鐵。主要用于化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。五、合金鑄鐵整理課件2.5常用的有色金屬整理課件鋁及其合金是工業(yè)中用量最大的有色金屬，具有優(yōu)異的物理、力學(xué)和成型及表面工藝性能，廣泛用作工程結(jié)構(gòu)材料和重要的造型材料，由于鋁的密度低(2.7g/cm3)，強(qiáng)度高，因此具有較高的比強(qiáng)度，制品輕、薄，顛覆鋼鐵給人留下的金屬制品的笨重印象。2.5.1鋁及鋁合金整理課件純鋁是銀白色的輕金屬，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，而鑄造性能差，硬度、強(qiáng)度低則是其主要缺點(diǎn)。鋁的純度越高，延展性愈好，強(qiáng)度愈低，因此將鋁分為高純鋁及工業(yè)純鋁兩類。純鋁主要用于制造鋁箔、散熱器、各種導(dǎo)線、電纜及炊具。一、純鋁整理課件鋁合金按其成分、組織和工藝特點(diǎn)，可以將其分為鑄造鋁合金和變形鋁合金兩大類；前者適合于鑄造成型，后者適合鍛造、壓延和擠壓成型。二、鋁合金整理課件⑴鑄造鋁合金鑄造鋁合金主要用來(lái)鑄造形狀復(fù)雜、承載不大、重量較輕且具有一定耐蝕、耐熱要求的鑄件，如儀表殼體、抽水機(jī)殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、汽缸活塞等。鑄造鋁合金按合金元素的不同分為：鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金。⑵變形鋁合金以煅坯、型材、板材等形式供應(yīng)的鋁合金都屬于變形鋁合金，這類鋁合金塑性好，延展性好，適合冷彎、卷邊、沖壓、鍛壓、壓延、擠出等壓力加工方法成型各種容器、殼體、管道、骨架等。根據(jù)性能和使用特點(diǎn)，這類鋁合金可分為：防銹鋁合