3第一章機(jī)械工程材料及熱處理課件

章機(jī)械工程材料及熱處理１．常用金屬材料的性能、牌號(hào)及應(yīng)用２．常用非金屬材料３．鋼的熱處理原理、方法及應(yīng)用1章機(jī)械工程材料及熱處理1第一節(jié)金屬材料的性能

引言：1.金屬材料的性能使用性能：指材料在使用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能（）和化學(xué)性能（耐酸、堿性，抗氧化性等）。工藝性能：指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，材料適應(yīng)各種冷、熱加工和熱處理的性能2.力學(xué)性能(又稱(chēng)機(jī)械性能)包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和熱處理工藝性能等。指材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的性能，主要有強(qiáng)度、彈性、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度等。2第一節(jié)金屬材料的性能引言：1.一．強(qiáng)度與塑性１、材料的拉伸曲線（1）、oe段：直線、彈性變性（2）、es段：曲線、彈性變形+塑性變形（5）、b點(diǎn)：出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，即試樣局部截面明顯縮小試樣承載能力降低，拉伸力達(dá)到最大值，試樣即將斷裂。（3）、ss’段：水平線（略有波動(dòng)）明顯的塑性變形屈服現(xiàn)象，作用的力基本不變，試樣連續(xù)伸長(zhǎng)。（4）、s’b曲線：彈性變形+均勻塑性變形S’材料拉伸實(shí)驗(yàn)3一．強(qiáng)度與塑性１、材料的拉伸曲線（1）、oe段：直線、彈性圓形拉伸試樣拉伸實(shí)驗(yàn)4圓形拉伸試樣拉伸實(shí)驗(yàn)4強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。２、強(qiáng)度的指標(biāo)（2）、抗拉強(qiáng)度指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。其物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力。（1）、屈服點(diǎn)σb=Fb/S0當(dāng)材料的內(nèi)應(yīng)力σ＞σb時(shí)，材料將產(chǎn)生斷裂。σb常用作脆性材料的選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。符號(hào)：σs材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力σs=Fs/S0Fs：試樣屈服時(shí)所承受的拉伸力（N）S0：試樣原始橫截面積（mm）§1-1強(qiáng)度與塑性5強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。２、強(qiáng)度的指標(biāo)（2）、３、塑性指標(biāo)塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評(píng)定指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。（1）、斷后伸長(zhǎng)率（2）、斷面收縮率指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。δ=(L1-L)/Lx100%L:標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)L=100）

L1:拉斷后的試件標(biāo)距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。Ψ=(A0-A1)/A0x100%A0:試件原橫截面積。

A1:斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出?！?-1強(qiáng)度與塑性6３、塑性指標(biāo)塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不二．硬度引言：1、定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與試驗(yàn)方法有關(guān)。2、硬度的測(cè)試方法（1）布氏硬度HBS或HBW（2）洛氏硬度HR（3）維氏硬度HV一般來(lái)說(shuō)，硬度越高，耐磨性越好，強(qiáng)度也較高7二．硬度引言：1、定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能（1）、布氏硬度試驗(yàn)（布氏硬度計(jì)）原理:用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入待測(cè)材料表面，保持規(guī)定時(shí)間并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量材料表面壓痕直徑，以計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)方法。１、布氏硬度布氏硬度計(jì)布氏硬度試驗(yàn)原理圖8（1）、布氏硬度試驗(yàn)（布氏硬度計(jì)）原理:用一定直徑的球（2）、布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受有平均壓力表示。如：120HBS500HBW（3）、優(yōu)缺點(diǎn)①.測(cè)量值較準(zhǔn)確，重復(fù)性好，可測(cè)組織不均勻材料（鑄鐵）②.可測(cè)的硬度值不高③.不測(cè)試成品與薄件④.測(cè)量費(fèi)時(shí)，效率低(4)、測(cè)量范圍用于測(cè)量灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金屬及非金屬材料等.9（2）、布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受有平均壓力表(1)、洛氏硬度試驗(yàn)（洛氏硬度計(jì)）原理:用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的殘余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)。2、洛氏硬度洛氏硬度測(cè)量原理圖洛氏硬度計(jì)10(1)、洛氏硬度試驗(yàn)（洛氏硬度計(jì)）原理:用金剛石圓錐(2)、洛氏硬度值用測(cè)量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P(pán)上直接讀出。如：50HRC一般淬火鋼件(3)、優(yōu)缺點(diǎn)HRB軟鋼、退火鋼、銅合金①試驗(yàn)簡(jiǎn)單、方便、迅速HRA硬質(zhì)合金、表面淬火鋼②壓痕小，可測(cè)成品，薄件③數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)三點(diǎn)取平均值④不應(yīng)測(cè)組織不均勻材料，如鑄鐵。(4)、測(cè)量范圍用于測(cè)量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料.11(2)、洛氏硬度值用測(cè)量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P(pán)上直(1)、維氏硬度試驗(yàn)原理:用夾角為136°的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗(yàn)力F（49.03-980.07N）壓入試樣表面，測(cè)出壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度d，進(jìn)而算出壓痕表面積，最后求出壓痕表面積上的平均壓力。(2)、維氏硬度值用壓痕表面積上的平均壓力表示。如：640HV。(4)、測(cè)量范圍常用于測(cè)薄件、鍍層、化學(xué)熱處理后的表層等。3、維氏硬度(3)、優(yōu)缺點(diǎn)①測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣（硬度從極軟到極硬）②可測(cè)成品與薄件③試樣表面要求高，費(fèi)工。12(1)、維氏硬度試驗(yàn)原理:用夾角為136°的金剛石四棱一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過(guò)程鐵礦石生鐵鋼錠型材

鑄鐵軋制、擠壓、拉拔、鍛造等壓力加工方法1、生鐵的冶煉原料：鐵礦石燃料：焦炭熔劑：石灰石設(shè)備：高爐2、鋼的冶煉原料：生鐵、廢鋼燃料：焦炭熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑設(shè)備：電弧爐（鋼板、型鋼、鋼管）第二節(jié)鋼13一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過(guò)程鑄鐵軋制、擠壓、拉拔、鍛造電弧爐14電弧爐14二．鋼的分類(lèi)與編號(hào)鋼碳素鋼低合金鋼（<5%）合金鋼:中合金鋼（5~10%）(按合金元素總量分)高合金鋼（>10%）（1）按含碳量分低碳鋼0.0218%<C<0.25%中碳鋼0.25%<C<0.6%高碳鋼0.6%<C<2.11%（2）按質(zhì)量和用途分碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼易切削結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼１、鋼的分類(lèi)15二．鋼的分類(lèi)與編號(hào)鋼碳素鋼低合金鋼（<5%２、鋼的牌號(hào)及其應(yīng)用（1）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號(hào)：Q+屈服點(diǎn)數(shù)值＋質(zhì)量等級(jí)符號(hào)＋脫氧方法符號(hào)例如：Q195，Q275等。用途：薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。（2）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號(hào)：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬(wàn)倍。例如：08F，20，45，60等。用途：用作各種較重要的機(jī)器零件如：齒輪、主軸等。16２、鋼的牌號(hào)及其應(yīng)用（1）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號(hào)：Q+屈服點(diǎn)數(shù)值（3）、碳素工具鋼牌號(hào)：用“T”加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千倍。如：T8，T9等。T8：表示碳的平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼。用途：用來(lái)制作各種刀具、量具和模具。（4）、易切削用鋼：主要用在自動(dòng)機(jī)床上加工大批量的零件，如螺釘，螺母等。其牌號(hào)如：Y20,表示易切削結(jié)構(gòu)鋼，其平均含碳量為0.2%。（5）、鑄鋼：用于澆注成鑄件的鋼。其強(qiáng)度高于各類(lèi)鑄鐵，同時(shí)具有良好的塑性和韌性，適于制造形狀復(fù)雜、強(qiáng)度和韌性要求高的零件，如火車(chē)輪、大齒輪等。其牌號(hào)如：ZG230-450。牌號(hào)意義：ZG屈服點(diǎn)－抗拉強(qiáng)度17（3）、碳素工具鋼17三．雜質(zhì)對(duì)鋼性能的影響（1）、硅和錳的影響：有益元素。不但可以溶于F中，產(chǎn)生強(qiáng)化作用，使鋼的強(qiáng)度和硬度提高；而且Mn能消除硫?qū)︿摰奈：?。?）、磷的影響：有害元素，使鋼產(chǎn)生冷脆性。（3）、硫的影響：有害元素，使鋼產(chǎn)生熱脆性。18三．雜質(zhì)對(duì)鋼性能的影響（1）、硅和錳的影響：18第三節(jié)合金鋼1、合金元素對(duì)鋼性能的影響一概述（1）提高了鋼的力學(xué)性能（2）提高了鋼的淬透性（3）使鋼具有某些特殊性能鈦、釩等合金元素的加入提高了鋼的強(qiáng)度和硬度，細(xì)化了晶粒，也提高了塑性與韌性。鉻、硅、鎳、錳、硼等合金元素的加入提高鋼的淬透性。鉻、錳等合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、耐磨、不生銹等特殊性能。19第三節(jié)合金鋼1、合金元素對(duì)鋼性能的影響一概述（12、合金鋼的分類(lèi)與牌號(hào)合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼：機(jī)器合金結(jié)構(gòu)鋼：工程合金結(jié)構(gòu)鋼：普通低合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金刃具鋼：合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼、合金軸承鋼合金模具鋼：合金量具鋼：低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼沒(méi)有專(zhuān)用鋼種.202、合金鋼的分類(lèi)與牌號(hào)合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼：1合金結(jié)構(gòu)鋼：兩位數(shù)字+合金元素符號(hào)+數(shù)字平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)合金元素含量的百分?jǐn)?shù)（<1.5%不注，1.5-2.5%注2，…）合金工具鋼特殊鋼一位數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字平均含碳量的千分?jǐn)?shù)（≥1%時(shí)不注，高速鋼不注）合金元素含量的百分?jǐn)?shù)<1.5%不注，1.5-2.5%注2，…3、合金鋼的牌號(hào)例如：9SiCr,Cr12,5CrMnMo高速鋼：W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2例如：60Si2Mn,09Mn2,40Cr等。211合金結(jié)構(gòu)鋼：兩位數(shù)字+合金元素符號(hào)+數(shù)字平均含特殊用途鋼：滾動(dòng)軸承鋼——牌號(hào)前加“G”（滾）（GCr15——含Cr量的千分?jǐn)?shù)）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：牌號(hào)后加“A”注意與碳素結(jié)構(gòu)鋼的質(zhì)量等級(jí)符號(hào)區(qū)別！22特殊用途鋼：滾動(dòng)軸承鋼——牌號(hào)前加“G”（滾）高級(jí)優(yōu)質(zhì)二、合金結(jié)構(gòu)鋼1、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼低碳，合金含量小于3%。主加元素為Mn其強(qiáng)化了鐵素體，提高了強(qiáng)度；V，Ti等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。在建筑、橋梁、車(chē)輛、船舶中應(yīng)用廣泛。以16Mn為最廣。船舶橋梁23二、合金結(jié)構(gòu)鋼1、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼低碳，合金含量小2、合金滲碳鋼含碳量為0.1%--0.2%,以保證心部具有足夠的韌性，合金含量小于3%。主加元素為Cr、Mn、鈦、釩，提高了淬透性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高。（常用滲碳鋼）主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足夠強(qiáng)度和韌性的零件，如：汽車(chē)變速箱的齒輪等。變速齒輪撥叉常用的牌號(hào)有20Cr、20CrTiMn、18Cr2Ni4WA。242、合金滲碳鋼含碳量為0.1%--0.2%,以保證心3、合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量為0.25%--0.5%,主加元素為Cr、Mn、Si、Ni等以提高淬透性和強(qiáng)化鐵素體.調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如齒輪、軸類(lèi)件、連桿等。曲軸連桿（常用調(diào)質(zhì)鋼）253、合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量為0.25%--0.5%,主加元素4、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度。含碳量為0.5%--0.7%,主加元素為Cr、Mn、Si等以提高淬透性和彈性極限。合金彈簧鋼是一種專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種彈簧和彈性元件。拉力彈簧離合器彈簧（常用彈簧鋼）264、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度。含5、滾動(dòng)軸承鋼主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.95%--1.10%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強(qiáng)度。鉻為基本合金元素，鉻含量為0.40%--1.65%。高碳低鉻。如：GCr15(滾珠軸承鋼)表示鉻含量的千倍275、滾動(dòng)軸承鋼主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體（滾珠、滾三、合金工具鋼合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性,還具有更高的紅硬性。1、合金刃具鋼用途：主要用于制造各種金屬切削刀具，如車(chē)刀、銑刀、絲錐、鉆頭等。性能：（1）高硬度，60HRC以上；（2）高的耐磨性；（3）高熱硬性；（4）足夠的塑性和韌性。銑刀英制模板刀28三、合金工具鋼合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種合金刃具鋼的種類(lèi)及牌號(hào)(1)低合金刃具鋼(2)高速鋼

最高工作溫度不超過(guò)300℃。

①高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%--1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。

②Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；

W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá)600℃時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。

①高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.70%以上，最高可達(dá)1.5%左右，

②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：

Cr提高淬透性。

W、Mo保證高的熱硬性。

V提高耐磨性，細(xì)化晶粒。（如：9SiCr、9Mn2V）（如：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2）常用合金刃具鋼和高速鋼29合金刃具鋼的種類(lèi)及牌號(hào)(1)低合金刃具鋼(2)高2、合金量具鋼用途：量具用鋼用于制造各種測(cè)量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：(1)高硬度（大于56HRC）和高耐磨性；

(2)高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)游標(biāo)卡尺千分尺302、合金量具鋼用途：量具用鋼用于制造各種測(cè)量工具，量具用鋼的選用舉例量具鋼號(hào)平樣板或卡板10、20或50、55、60、60Mn、65Mn一般量規(guī)與塊規(guī)T10A、T12A、9SiCr高精度量規(guī)與塊規(guī)Cr（刃具鋼）、CrMn高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī)CrWMn(低變形鋼)抗蝕量具4Cr13,9Cr18(不銹鋼)31量具用鋼的選用舉例量具鋼號(hào)平樣板或3、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩大類(lèi)。冷作模具鋼用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過(guò)200℃～300℃。熱作模具鋼如：9Mn2V、CrWMn用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)600℃以上。如：5CrMnMo、5CrNiMo性能要求：①高硬度，58～62HRC;②高耐磨性;③足夠的韌性和疲勞抗力323、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩四、特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金鋼.它主要包括不銹鋼,耐磨鋼等.1、不銹鋼能抵抗大氣,酸,堿或其它介質(zhì)腐蝕的鋼。不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。根據(jù)不銹鋼室溫下組織的不同,常用的不銹鋼可分三種:馬氏體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼33四、特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能馬氏體型不銹鋼如：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀含碳為0.1%--0.4%,含鉻為12%--13%.主要用于力學(xué)性能要求較高,耐蝕性要求較低的零件.如:34馬氏體型不銹鋼如：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4C鐵素體型不銹鋼這類(lèi)鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%～30%，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.15%.主要用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，例如容器和管道等。奧氏體型不銹鋼這類(lèi)不銹鋼屬鉻鎳不銹鋼,碳含量很低（約0.1%），耐蝕性很好，但切削加工性較差。如：1Cr17、1Cr17Ti等如：0Cr18Ni9,1Cr18Ni9等35鐵素體型不銹鋼這類(lèi)鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%～30%，2、耐磨鋼（就是高錳鋼如:ZGMn13—鑄鋼）履帶鐵軌分道叉破碎機(jī)顎板挖掘機(jī)斗齒高錳鋼不能采用壓力加工和切削加工成形，通常都是直接鑄造成零件，經(jīng)淬火后使用。主要用于嚴(yán)重摩擦和強(qiáng)烈撞擊條件下工作的零件。如：362、耐磨鋼（就是高錳鋼如:ZGMn13—鑄鋼）履帶第四節(jié)鑄鐵

引言:1、何為鑄鐵？鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。用于制造機(jī)床的床身、床頭箱,發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體、機(jī)器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。箱體啟動(dòng)閥37第四節(jié)鑄鐵引言:1、何為鑄鐵？2、鑄鐵分幾類(lèi)？根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式不同，可分三大類(lèi)：（1）白口鑄鐵（2）灰口鑄鐵（3）麻口鑄鐵C的存在形式：滲碳體(Fe3C)，斷口為白色。性能硬而脆，難以切削加工。主要用作煉鋼原料，高耐磨零件（如軋輥、犁鏵等）。C的存在形式：石墨，斷口為灰黑色。C的存在形式：石墨+滲碳體，斷口為黑白色?；诣T鐵是鑄造性能最好，應(yīng)用最廣泛的鑄鐵材料。性能：脆性大，很少使用。382、鑄鐵分幾類(lèi)？根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式不同，可分三大類(lèi)：（1根據(jù)石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：普通灰鑄鐵：石墨呈片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲(chóng)狀球墨鑄鐵：石墨呈球狀3、灰口鑄鐵的種類(lèi)39根據(jù)石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：普通灰鑄鐵：石墨呈片一普通灰鑄鐵１、灰鑄鐵的組織灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、(鐵素體+珠光體)+石墨三種基本組織。F+片狀石墨（F+P）+片狀石墨P+片狀石墨40一普通灰鑄鐵１、灰鑄鐵的組織灰鑄鐵有鐵素體由于石墨片對(duì)鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強(qiáng)度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料?；诣T鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。２、灰鑄鐵的性能與應(yīng)用但其抗壓強(qiáng)度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如機(jī)座、機(jī)床床身、滑動(dòng)軸承等。葉輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪41由于石墨片對(duì)鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)３、灰鑄鐵的牌號(hào)HT+三位數(shù)字，數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。４、灰鑄鐵的熱處理如：HT150，HT200，HT250熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)和分布，對(duì)提高性能效果不大。通常對(duì)其進(jìn)行熱處理的方法和目的是：（1）、消除內(nèi)應(yīng)力退火（2）、高溫退火：消除白口組織（3）、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。42３、灰鑄鐵的牌號(hào)HT+三位數(shù)字，數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。４、灰二可鍛鑄鐵１、生產(chǎn)方法：先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進(jìn)行高溫石墨化退火,使?jié)B碳體分解得到團(tuán)絮狀石墨。２、可鍛鑄鐵的組織可鍛鑄鐵有鐵素體和珠光體兩種基體。43二可鍛鑄鐵１、生產(chǎn)方法：先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵３、可鍛鑄鐵的牌號(hào)４、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用可鍛鑄鐵較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼?？慑戣T鐵不可鍛。鐵素體可鍛鑄鐵以“KT”表示，珠光體可鍛鑄鐵以“KTZ”表示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率。如：KT350-10、KTZ600-3可鍛鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能44３、可鍛鑄鐵的牌號(hào)４、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用可鍛鑄鐵三球墨鑄鐵１、生產(chǎn)方法：在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨,得到球墨鑄鐵.２、球墨鑄鐵的組織45三球墨鑄鐵１、生產(chǎn)方法：在澆注前向鐵水中加入３、球墨鑄鐵的牌號(hào)４、球墨鑄鐵的用途和機(jī)械性能用“QT”標(biāo)明，其后兩組數(shù)值表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長(zhǎng)率。QT420-10、QT600-2、QT800-2如:

機(jī)械性能

牌號(hào)基體bMPa0.2MPa

%akkJ/m2HB應(yīng)用舉例QT400-17鐵素體40025017600≤179汽車(chē)、拖拉機(jī)床底盤(pán)零件；16-64大氣壓閥門(mén)的閥體、閥蓋QT420-10鐵素體42027010300≤207QT500-5鐵素體+球光體5003505－147～241機(jī)油泵齒輪QT600-2球光體6004202－2297～302柴油機(jī)、汽油機(jī)曲軸；磨床、銑床、車(chē)床的主軸；空壓機(jī)、冷凍機(jī)缸體、缸套QT700-2球光體7004902－2297～302QT800-2球光體8005602－2417～32146３、球墨鑄鐵的牌號(hào)４、球墨鑄鐵的用途和機(jī)械性能用“QT”６、球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能機(jī)械性能熱處理工藝

顯微組織σbMPa

%akkJ/m2HB調(diào)質(zhì):980℃退火后,900℃油淬+580℃回火回火索氏體+石墨

800～1000

1.7～2.7

260～320

240～340正火:980℃退火后,

900℃正火+580℃去應(yīng)力退火珠光體+5%鐵素體+石墨

700

2.5

100

317～321

５、球墨鑄鐵的應(yīng)用具有與鋼相近的力學(xué)性能，可代替鋼和合金鋼使用。球墨鑄鐵管道接口47６、球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能機(jī)械性能熱處理工藝

四蠕墨鑄鐵１、生產(chǎn)方法：在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。２、蠕墨鑄鐵的組織蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長(zhǎng)厚比較小，端部較鈍。呈蠕蟲(chóng)狀。48四蠕墨鑄鐵１、生產(chǎn)方法：在一定成分的鐵水中加蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時(shí)又有和灰鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。３、蠕墨鑄鐵的牌號(hào)、性能和應(yīng)用蠕墨鑄鐵以“RuT”表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。RuT300、RuT420如：蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃機(jī)汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。牌號(hào)：性能：應(yīng)用：排氣管進(jìn)氣管49蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于五特殊性能鑄鐵在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。1、耐磨鑄鐵（加鉻）2、耐熱鑄鐵（Al、Si、Cr）扇形擴(kuò)散器托架襯板彎管50五特殊性能鑄鐵在鑄鐵中加入某些合金元素，得第五節(jié)、有色金屬及硬質(zhì)合金一、有色金屬黑色金屬以外其他的金屬1、鋁及鋁合金①、純鋁具有銀白色金屬光澤，面心立心晶格，密度為2.72g/cm3,熔點(diǎn)為660℃具有良好的塑性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕能力。純鋁強(qiáng)度低，σb＝80~100MPa能承受各種冷、熱加工處理代表牌號(hào)主要有：L1、L2、L3、L4、L5、L6等，編號(hào)越大，純度越低。工業(yè)中常用于配制鋁合金或制作強(qiáng)度要求不高但具有導(dǎo)熱、耐大氣腐蝕的器皿，如熱交換器、散熱器等。51第五節(jié)、有色金屬及硬質(zhì)合金一、有色金屬黑色金屬以外其他的②、鋁合金在純鋁中若加入適量的銅、硅、錳、鎂、鋅等元素形成合金，并經(jīng)冷變形處理和熱處理后可獲得良好的力學(xué)性能。分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類(lèi)．常用的變形鋁合金防銹鋁具有很好的耐蝕性，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化．常用的牌號(hào)用LF5、LF21等，用于焊接油箱、油管、焊條、鉚釘?shù)?。硬鋁強(qiáng)度較高，耐蝕性較差．常用的牌號(hào)用LY1、LY11、LY12等，用于中、高等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件。超硬鋁強(qiáng)度高，耐蝕性差．常用的牌號(hào)用LＣ４、LＣ６等，用于受力構(gòu)件，如飛機(jī)大梁、起落架等。鍛鋁強(qiáng)度與硬鋁相當(dāng)，有良好的鍛造性能，常用的牌號(hào)用LＤ５、LＤ１０等。主要用于形狀復(fù)雜的鍛件。

52②、鋁合金在純鋁中若加入適量的銅、硅、錳、鎂、鋅等元素形成常用的鑄造鋁合金鋁硅鑄造合金具有良好的鑄造性能，密度小，常用于制造要求重量輕、形狀復(fù)雜的工件。常用的牌號(hào)有ＺＡlSi12（簡(jiǎn)單硅鋁明）鋁銅合金具有較高的耐熱性，適于內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、活塞等在較高溫度下工作的工件。鋁鎂合金具有較高的耐蝕性，適于艦船配件等在大氣或海水中工作的工件。鋁鋅合金鑄造性能好，強(qiáng)度高，適于制造汽車(chē)、飛機(jī)上形狀復(fù)雜的工件。53常用的鑄造鋁合金532、銅及銅合金①、工業(yè)純銅銅是工業(yè)上極為重要的有色金屬材料之一，其熔點(diǎn)比鐵還低。又稱(chēng)紫銅，面心立心晶格，密度為8.96g/cm3,熔點(diǎn)為1083℃具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性具有良好的塑性，易于熱壓和冷壓加工。在大氣和淡水中具有良好的耐腐蝕性．純銅的強(qiáng)度不高（σb＝200~240MPa），硬度較低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。主要用作導(dǎo)線、銅管等，常用牌號(hào)有T1、T2、T3、T4，數(shù)字越大，純度越低。542、銅及銅合金①、工業(yè)純銅銅是工業(yè)上極為重要的有色金屬材②、銅合金按化學(xué)成分分，可分為黃銅、青銅、白銅三大類(lèi)黃銅是銅與鋅的合金，常用牌號(hào)有H68、H70、H80等，主要用作彈殼和精密儀器。白銅是銅與鎳的合金。青銅是除了黃銅和白銅外的其他所有銅基合金(1)錫青銅以錫為主加元素的銅合金，耐磨、耐蝕性好，常用于耐磨、耐蝕工件。常用牌號(hào)：QSn4-355②、銅合金按化學(xué)成分分，可分為黃銅、青銅、白銅三大類(lèi)55(２)鈹青銅以鈹為主加元素，常用于制造彈性元件、耐磨零件，如彈簧、軸承、墊圈等。常用牌號(hào)：QBe2.(３)鋁青銅以鋁為主加元素，耐磨、耐蝕性好，價(jià)格便宜。常用于制造耐磨、耐蝕工件，如齒輪、軸套、蝸輪等。56(２)鈹青銅以鈹為主加元素，常用于制造彈性元件、耐磨零件3、軸承合金用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金。①、錫基軸承合金又稱(chēng)錫基巴氏合金，是Sn-Sb-Cu系合金。由美國(guó)人巴比特發(fā)明而得名。因其呈白色，又稱(chēng)白合金。摩擦系數(shù)小，具有良好的塑性、耐腐蝕性及導(dǎo)熱性適用于制造重要軸承，如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)中的高速軸承。573、軸承合金用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金。①、錫基又稱(chēng)鉛基巴氏合金，是Pb-Sb-Sn-Cu系合金。性能略低于錫基軸承合金，但由于價(jià)格便宜，故常用作低速、低載荷的軸瓦材料一般工作溫度不超過(guò)120℃②、鉛基軸承合金58又稱(chēng)鉛基巴氏合金，是Pb-Sb-Sn-Cu系合金。②、鉛基軸二、硬質(zhì)合金1.組成用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物和金屬粘結(jié)劑(如Co、Ni、Mo等)，經(jīng)過(guò)高壓成形，并在1500℃左右的高溫下燒結(jié)而成的粉末治金材料。2.性能硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)89—95HRA，耐磨性很好，耐熱性可達(dá)800—1000℃缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低、脆性大、怕振動(dòng)、怕沖擊、制造工藝性差。59二、硬質(zhì)合金1.組成2.性能593.硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(YG)鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(YT)鎢鉭(鈮)鉆類(lèi)硬質(zhì)合金(YA)鎢鈦鉭(鈮)鈷類(lèi)硬類(lèi)硬質(zhì)合金(YW)碳化鈦基硬質(zhì)合金(YN)4.硬質(zhì)合金的應(yīng)用主要用于制造高速切削刀具603.硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(YG)4.一．塑料塑料是高分子合成材料，以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入添加劑制成。（1）塑料的組成合成樹(shù)脂是塑料的主要組成部分，決定塑料的基本特性。添加劑主要有填充劑（如石棉纖維、玻璃纖維）、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑(防老化劑)、潤(rùn)滑劑，用來(lái)提高塑料的強(qiáng)度、可塑性和防止過(guò)早老化等。第六節(jié)常用非金屬材料61一．塑料第六節(jié)常用非金屬材料61（２）塑料的特性密度小，僅為鋼鐵的1/8~1/4．耐腐蝕一般能耐酸、堿的腐蝕，聚四氟乙烯能耐王水的腐蝕。絕緣性能好良好的減摩性和耐磨性強(qiáng)度和剛度低，耐熱性差，大多數(shù)塑料只能在100℃以下使用易老化，易燃燒62（２）塑料的特性密度小，僅為鋼鐵的1/8~1/4．62①按使用范圍分通用塑料產(chǎn)量大、價(jià)格低、用途廣，占塑料總產(chǎn)量的3/4以上。大多用于生活用品，包裝材料，以及要求不高的工程制品。主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等工程塑料具有較高的強(qiáng)度、剛度、和韌性，耐熱和耐蝕性、絕緣性較好。主要用于在機(jī)械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)中作結(jié)構(gòu)材料。常見(jiàn)品種主要有ABS塑料、酚醛塑料（PF）、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、有機(jī)玻璃(PMMA)、環(huán)氧塑料(EP)（３）塑料的分類(lèi)63①按使用范圍分（３）塑料的分類(lèi)63②按樹(shù)脂熱性能分熱塑性塑料受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程能反復(fù)進(jìn)行。對(duì)于這類(lèi)塑料，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收摻入原料中使用屬于熱塑性塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、聚酰胺（尼龍）、聚碳酸酯等熱固性塑料受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程不能反復(fù)進(jìn)行。屬于熱固性塑料的有酚醛、環(huán)氧、氨基塑料、有機(jī)硅塑料等64②按樹(shù)脂熱性能分熱塑性塑料64二．橡膠天然橡膠與合成橡膠高聚物的彈性體橡膠工業(yè)的發(fā)展歷史十五世紀(jì)，哥倫布的發(fā)現(xiàn)擦子(rubber)1839年，美國(guó)人古德伊爾(CharlesGoodyear)偶然將天然橡膠進(jìn)行了硫化1845年，英國(guó)工程師R．W．湯姆森在車(chē)輪周?chē)咨弦粋€(gè)合適的充氣橡膠管，并獲得了這項(xiàng)設(shè)備的專(zhuān)利1890年，輪胎被正式用在自行車(chē)上1888年，英國(guó)人鄧祿普發(fā)明汽車(chē)輪胎，1895年開(kāi)始生產(chǎn)汽車(chē)，汽車(chē)工業(yè)的興起，更激起了對(duì)橡膠的巨大需求，膠價(jià)隨之猛漲。隨著汽車(chē)數(shù)量的大量增加，用于制造輪胎的橡膠的需求量也變成了天文數(shù)字。如此廣泛的應(yīng)用使天然橡膠供不應(yīng)求。面對(duì)橡膠生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，各國(guó)競(jìng)相研制合成橡膠。

65二．橡膠天然橡膠與合成橡膠65(2)特性①具有高彈性；有良好的耐磨性、隔音性、阻尼性和絕緣性等。②溫度敏感性未經(jīng)硫化的橡膠會(huì)因溫度上升而變軟發(fā)粘，發(fā)出刺鼻的氣味。橡膠制品通常只有硫化后才能使用。(3)常用的合成橡膠有：丁苯橡膠、丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠等(4)用途：制造輪胎、膠板、膠布、膠鞋、膠管、密封圈、粘合劑及有機(jī)涂料等66(2)特性66三．陶瓷材料（1）陶瓷材料的結(jié)構(gòu)一般由晶相、玻璃相和氣相組成。其性能在很大程度上取決于各相的組成、數(shù)量、幾何形狀和分布情況等。（2）陶瓷材料的性能特點(diǎn)①硬度高，彈性模量大，脆性大，幾乎沒(méi)有塑性，抗拉強(qiáng)度低，抗壓強(qiáng)度高。②化學(xué)穩(wěn)定性好，有良好的抗氧化能力。③大多數(shù)陶瓷是電絕緣體。陶瓷是各種無(wú)機(jī)非金屬材料的總稱(chēng)。現(xiàn)代工業(yè)的三大主要固體材料之一67三．陶瓷材料（1）陶瓷材料的結(jié)構(gòu)陶瓷是各種無(wú)機(jī)非金屬材（3）常用陶瓷材料④氮化硼陶瓷由BN粉末經(jīng)冷壓或熱壓燒結(jié)而成特點(diǎn)：具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和機(jī)械加工性工業(yè)應(yīng)用：冶煉用的坩堝、器皿、管道、半導(dǎo)體容器和各種散熱絕緣件立方氮化硼用作磨料及金屬切削刀片①普通陶瓷粘土類(lèi)陶瓷特點(diǎn)：質(zhì)地堅(jiān)硬，絕緣性、耐蝕性、工藝性好，可耐1200℃高溫。工業(yè)應(yīng)用：絕緣的電瓷和對(duì)酸堿有一定耐蝕性的化學(xué)瓷，有時(shí)也可作承載要求較低的結(jié)構(gòu)零件②氧化鋁陶瓷以Al2O3為主要成分,強(qiáng)度比普通陶瓷高3~6倍。工業(yè)應(yīng)用：高溫測(cè)溫?zé)犭娕冀^緣套管、耐磨、耐蝕用水泵，拉絲模及切削淬火鋼的刀片等③氮化硅陶瓷將硅粉經(jīng)反應(yīng)燒結(jié)或?qū)i3N4經(jīng)熱壓燒結(jié)而成工業(yè)應(yīng)用：燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子葉片、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)刮片和切削加工用的刀片等68（3）常用陶瓷材料④氮化硼陶瓷由BN粉末經(jīng)冷壓或熱壓燒結(jié)第七節(jié)、鋼的熱處理一概述2、熱處理的概念將固態(tài)鋼材采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織與性能的工藝。1、改善鋼的性能的兩種方法合金化，熱處理基本的熱處理工藝曲線示意圖69第七節(jié)、鋼的熱處理一概述2、熱處理的概念3、熱處理的目的（1）提高鋼的力學(xué)性能（2）改善鋼的工藝性能4、熱處理與其它加工方法的區(qū)別只改變組織和性能，不改變尺寸形狀703、熱處理的目的（1）提高鋼的力學(xué)性能4、熱處理與其普通熱處理感應(yīng)加熱火焰加熱電接觸加熱激光加熱滲碳滲氮碳氮共滲滲金屬表面熱處理熱處理退火正火淬火回火表面淬火化學(xué)熱處理5、熱處理的分類(lèi)71普通熱處理感應(yīng)加熱滲碳表面熱處理熱處理退火表面淬火化學(xué)熱處理二鋼的熱處理原理鋼奧氏體組織加熱保溫1、工件表面與中心溫度一致2、奧氏體組織不同的冷卻條件不同的組織不同的機(jī)械性能72二鋼的熱處理原理鋼奧氏體組織加熱保溫1、工件表面與中不同1、鐵碳合金的基本組織（1）、鐵素體（F）：碳與α-Fe形成的間隙固溶體。性能---強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。（2）、奧氏體（A）：碳與γ-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727℃時(shí)存在。性能---塑性好，強(qiáng)度和硬度高于F。在鍛造、軋制時(shí)常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。（3）、滲碳體（Fe3C）：鐵與碳形成的金屬化合物。性能---硬度高，脆性大。（4）、珠光體（P）：F與Fe3C組成的機(jī)械混合物。性能---力學(xué)性能介于兩者之間。（5）、萊氏體（Ld）：A與Fe3C組成的機(jī)械混合物。性能---硬度高，塑性差。鐵碳合金731、鐵碳合金的基本組織（1）、鐵素體（F）：碳與α-Fe形2、鐵碳相圖分析引言：關(guān)于鐵碳合金狀態(tài)圖概念：表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及它們之間相互關(guān)系的圖形。又稱(chēng)鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。是在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。

鐵碳合金742、鐵碳相圖分析引言：鐵碳合金74鐵碳合金75鐵碳合金75鐵碳相圖分析（1）、相圖的坐標(biāo)縱坐標(biāo)：代表溫度。橫坐標(biāo)：代表含碳量。（2）、幾個(gè)概念純鐵鋼鑄鐵共析鋼亞共析鋼過(guò)共析鋼共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過(guò)共晶白口鑄鐵鐵碳合金76鐵碳相圖分析（1）、相圖的坐標(biāo)鐵碳合金76純鐵的冷卻曲線和晶格變化77純鐵的冷卻曲線和晶格變化77（3）、特性點(diǎn)A點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)1538℃C點(diǎn)：共晶點(diǎn)1148℃D點(diǎn)：滲碳體的熔點(diǎn)1227℃S點(diǎn)：共析點(diǎn)727℃G點(diǎn)：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)912℃E點(diǎn)：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點(diǎn)：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點(diǎn)：600℃時(shí)C在α-Fe中最大溶解度鐵碳合金78（3）、特性點(diǎn)鐵碳合金78（4）、特性線ACD：液相線，液相冷卻至此開(kāi)始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相。AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開(kāi)始轉(zhuǎn)化。GS：A開(kāi)始析出F的轉(zhuǎn)變線，加熱時(shí)F全部溶入A，又稱(chēng)A3線。ES：C在A中的溶解度曲線，又稱(chēng)Acm線。ECF：共晶線，含C量2.11%--6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出A與Fe3C混合物---萊氏體Ld。PSK：共析線，含C量在0.0218%--6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P，又稱(chēng)A1線。鐵碳合金79（4）、特性線鐵碳合金793.鐵碳相圖的應(yīng)用(1)、選用材料由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機(jī)器零件所要求的性能來(lái)選擇不同含碳量的材料。(2)、判斷切削加工性能低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中鐵素體含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。(3)、制定熱加工工藝在鑄造工藝方面，根據(jù)相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，含碳量為4.3%的鑄鐵鑄造性最好；在鍛造工藝方面，可以選擇鋼材的軋制和鍛造的溫度范圍應(yīng)在奧氏體區(qū)。(4)、應(yīng)用于熱處理生產(chǎn)由相圖可知合金在固態(tài)加熱和冷卻過(guò)程中均有組織的變化，可以進(jìn)行熱處理，并且可以正確選擇加熱溫度。鐵碳合金803.鐵碳相圖的應(yīng)用(1)、選用材料鐵碳合金80熱處理的理論依據(jù)鋼的熱處理81熱處理的理論依據(jù)鋼的熱處理81三、鋼的退火與正火（1）、概念：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后在爐中緩慢地冷卻的熱處理工藝。（2）、目的：1）降低硬度，提高塑性，改善加工性能；2）細(xì)化晶粒，消除組織缺陷；3）消除內(nèi)應(yīng)力。1、鋼的退火鋼的熱處理82三、鋼的退火與正火（1）、概念：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持（3）、分類(lèi)：根據(jù)鋼的成分和處理目的的不同，可分為完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火。完全退火①、定義：將鋼加熱Ac3以上30~50oC,完全奧氏體后，保溫一定時(shí)間隨之緩慢冷卻到500oC以下，出爐空冷。②、目的：細(xì)化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，以利于切削加工。③、適用范圍：亞共析鋼型材。鋼的熱處理83（3）、分類(lèi)：鋼的熱處理83球化退火①、定義：將鋼加熱到Ac1以上20~30oC,保溫后隨爐緩冷至600oC，出爐空冷。②、目的：降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。③、適用范圍：主要用于過(guò)共析鋼及合金工具鋼。鋼的熱處理84球化退火鋼的熱處理84（3）去應(yīng)力退火①、定義：將鋼加熱到500--600oC,保溫后隨爐緩冷至200--300oC出爐空冷。又稱(chēng)低溫退火。②、目的：消除鑄件、鍛件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力。（沒(méi)有發(fā)生組織變化）③、適用范圍：用于所有的鋼。鋼的熱處理85（3）去應(yīng)力退火鋼的熱處理852、鋼的正火（1）、概念：將鋼件加熱到Ac3或Accm線以上30~50oC，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在空氣中冷卻的熱處理工藝。（2）、目的：1）對(duì)低碳鋼，可細(xì)化晶粒，提高硬度，改善加工性能；2）對(duì)中碳鋼，可提高硬度和強(qiáng)度，作為最終熱處理；3）對(duì)高碳鋼，可為球化退火作準(zhǔn)備。鋼的熱處理862、鋼的正火（1）、概念：（2）、目的：鋼的熱處理86退火與正火的加熱溫度范圍鋼的熱處理A3A1Acm87退火與正火的加熱溫度范圍鋼的熱處理A3A1Acm87四鋼的淬火與回火（2）、目的：提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性并保持足夠的韌性。（1）、概念：將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定時(shí)間后，快速冷卻的熱處理工藝。獲得馬氏體＋細(xì)粒狀滲碳體1、鋼的淬火鋼的熱處理88四鋼的淬火與回火（2）、目的：（1）、概念：1、鋼的淬火（3）、淬火劑：水、礦物油、鹽水和堿水等。為了保證獲得所需淬火組織，又要防止變形和開(kāi)裂，必須采用已有的淬火介質(zhì)再配以各種冷卻方法才能解決。通常的淬火方法包括單液淬火、雙液淬火、分級(jí)淬火等，如圖所示。（4）.淬火方法:鋼的熱處理89（3）、淬火劑：水、礦物油、鹽水和堿水等。為了保證獲淬火方法：（1）單液淬火：將加熱后的零件投入一種冷卻劑中冷卻至室溫。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。應(yīng)用：形狀簡(jiǎn)單的工件（2）雙液淬火：先水后油，或先油后空氣。特點(diǎn)：可防止變形與開(kāi)裂。應(yīng)用：中等形狀復(fù)雜的工件（3）分級(jí)淬火：先放入一定溫度的鹽浴或堿浴中，再空冷。特點(diǎn)：有效減小內(nèi)應(yīng)力，防止變形與開(kāi)裂；但只適于小尺寸工件。應(yīng)用：形狀復(fù)雜，小型的碳鋼和合金鋼工件鋼的熱處理90淬火方法：鋼的熱處理902、鋼的回火（1）、回火的概念：將淬火后鋼件再加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間后，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。（2）、回火的目的：降低淬火鋼的脆性，提高韌性，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件的尺寸，獲得所需要的力學(xué)性能。鋼的熱處理912、鋼的回火（1）、回火的概念：（2）、回火的目的：鋼的熱（3）、回火的種類(lèi)按回火溫度的不同，回火可分以下三種：低溫回火：150oC~250oC中溫回火：350oC~500oC高溫回火：500oC~650oC鋼的熱處理92（3）、回火的種類(lèi)鋼的熱處理92①、低溫回火回火溫度：（150~250）oC回火組織：回火馬氏體,硬