模塊四　常用金屬材料

第一篇金屬材料及熱加工基礎(chǔ)模塊四常用金屬材料工業(yè)中使用的金屬材料分為黑色金屬、有色金屬和粉末冶金材料。通常把鐵及其合金稱為黑色金屬（主要指鋼和鑄鐵），而把其余金屬統(tǒng)稱為有色金屬，如鋁、銅、鎂、鈦、錫、鉛、鋅等及其合金。粉末冶金材料是由幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末混勻壓制成型，并經(jīng)過燒結(jié)而獲得的材料。（一）按化學成分分類1．非合金鋼（1）低碳鋼：wC<0.25%。（2）中碳鋼：0.25%≤wC≤0.60%。（3）高碳鋼：wC>0.60%。2．合金鋼（1）低合金鋼：合金元素總含量小于5%。（2）中合金鋼：合金元素總含量為5%～10%。（3）高合金鋼：合金元素總含量大于10%。（二）按鋼的質(zhì)量分類1．普通鋼：wS≤0.050%，wP≤0.045%。2．優(yōu)質(zhì)鋼：wS≤0.035%，wP≤0.035%。3．高級優(yōu)質(zhì)鋼：wS≤0.025%，wP≤0.025%，牌號后加A表示。（三）按鋼的用途分類1．結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造各種工程構(gòu)件和機械零件，其碳含量一般在0.70%以下。2．工具鋼工具鋼主要用于制造各種刀具、模具和量具，其碳含量一般在0.70%以上。3．特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理、化學或力學性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼等。課題一結(jié)構(gòu)鋼的分類、牌號及選用任務(wù)軸和齒輪的選材任務(wù)說明◎通過選擇制造車軸和機車主、從動齒輪的材料，掌握軸和齒輪的選材原則及方法。技能點◎掌握軸和齒輪的選材原則及方法。知識點◎非合金鋼中Mn、Si、S、P等常存元素對性能的影響。◎合金鋼中合金元素對性能的影響?！蚪Y(jié)構(gòu)鋼的分類、牌號及選用。一、任務(wù)實施（一）車軸的選材1．任務(wù)引入如圖4-1所示為車軸，它用于支承一對火車車輪。試選擇制造車軸的材料。2．分析及解決問題（1）車軸的工作條件和失效形式1）工作條件。車軸用于支承轉(zhuǎn)動零件（一對火車車輪），本身承受彎矩作用而不傳遞轉(zhuǎn)矩。2）失效形式。過量變形或疲勞斷裂（零件在交變載荷作用下，雖然所受應(yīng)力遠低于材料的屈服強度，但在長期使用中會突然發(fā)生的斷裂）。（2）車軸的力學性能要求及選材軸桿類零件在工作時受力較復雜，大多要求具有較高的綜合力學性能。一般選擇中碳鋼或中碳合金鋼材料進行調(diào)質(zhì)或正火處理。對于某些軸桿類零件（如車床主軸），表面要求耐磨的部位在調(diào)質(zhì)后還需進行表面淬火及低溫回火。如圖4-1所示的車軸就是選用wC=0.45%（屬于中碳鋼）的45鋼（優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號）制造，毛坯采用鍛件。由于車軸不傳遞動力，力學性能要求不太高，故進行正火處理。（二）機車主、從動齒輪的選材1．任務(wù)引入如圖4-2所示為機車主、從動齒輪。試選擇制造該主、從動齒輪的材料。2．分析及解決問題（1）齒輪的工作條件和失效形式（2）齒輪的力學性能要求及選材1）工作條件。工作時齒面承受滾動、滑動造成的強烈摩擦和交變接觸應(yīng)力；因傳遞動力，齒根承受交變彎曲應(yīng)力；在換擋、啟動或嚙合不均勻時，齒輪還要承受沖擊力作用。2）失效形式。齒面磨損、麻點剝落、輪齒折斷。綜合力學性能的要求主要是強度（特別是疲勞強度）的要求。主動齒輪（小齒輪）就是選用20CrMnMo鋼（合金滲碳鋼的牌號）進行滲碳淬火及低溫回火。從動齒輪（大齒輪）就是選用42CrMo鋼（合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號，wC=0.42%）調(diào)質(zhì)后進行表面淬火及低溫回火。二、知識鏈接1．硅硅能溶于鐵素體，可提高鋼的強度和硬度，所以硅是鋼中的有益元素。但硅在鋼中少量存在（一般wSi<0.5%）時對鋼的性能影響不顯著。2．硫硫在鋼中主要與鐵生成化合物FeS。FeS與鐵形成共晶體（Fe+FeS），其熔點較低（985℃），當鋼材加熱到1000～1200℃進行軋制或鍛造時，沿晶界分布的共晶體（Fe+FeS）已經(jīng)熔化，晶粒間的連接被破壞，導致鋼材開裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆，故硫在鋼中是有害元素。（一）非合金鋼中常存元素對鋼性能的影響3．錳錳能溶于鐵素體和滲碳體中，使鋼的強度和硬度提高；此外，錳能與硫形成MnS（因為錳和硫的親和力比鐵和硫的親和力強），從而減輕硫?qū)︿摰奈：ΑＫ藻i是鋼中的有益元素。4．磷磷部分溶解在鐵素體中，部分在結(jié)晶時形成脆性很大的化合物Fe3P，使鋼的塑性和韌性急劇下降，尤其是在低溫時更為嚴重，這種現(xiàn)象稱為冷脆，故磷在鋼中是有害元素。但是，在易切削鋼中適當提高硫、磷的含量，可增加鋼的脆性，有利于在切削時形成斷裂切屑，從而提高切削加工性。（二）合金鋼中合金元素的主要作用1．強化鐵素體2．形成合金碳化物3．細化晶粒4．提高鋼的淬透性5．提高鋼的回火穩(wěn)定性（三）結(jié)構(gòu)鋼的分類、牌號及選用1．碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼的成分特點及牌號碳素結(jié)構(gòu)鋼的碳含量一般為0.06%～0.38%。牌號表示方法為：Q+下屈服強度值（單位為MPa）+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號。（2）碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途碳素結(jié)構(gòu)鋼冶煉容易，價格較低，產(chǎn)量大，大多在熱軋供應(yīng)狀態(tài)下使用。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、化學成分和力學性能見表4-1。2．低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（1）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的成分特點及牌號低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是碳含量一般為0.1%～0.2%，并加入少量的合金元素（一般合金元素總含量小于3%）的結(jié)構(gòu)鋼。因為合金元素的強化作用，所以這類鋼的強度高于碳素結(jié)構(gòu)鋼。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法為：Q+下屈服強度值+質(zhì)量等級符號。質(zhì)量等級符號有A、B、C、D、E五個等級，從A級到E級，鋼中硫、磷含量依次減少；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號中不標出脫氧方法符號。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號有：Q295（包括A、B兩個等級），Q345、Q390、Q420（包括A、B、C、D、E五個等級），Q460（包括C、D、E三個等級）。（2）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的用途低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼大多數(shù)是在熱軋或正火等供應(yīng)狀態(tài)下使用的。廣泛應(yīng)用于橋梁、船舶、車輛、建筑、鍋爐、高壓容器、輸油和輸氣管道等。3．機械結(jié)構(gòu)用鋼（1）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號1）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字以萬分之幾表示鋼的平均碳含量。如制造車軸的45鋼，表示平均碳含量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按鋼中錳含量的不同，可分為普通錳含量（wMn=0.25%～0.8%）及較高錳含量（wMn=0.7%～1.2%）兩組。較高錳含量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼在牌號后面加元素符號Mn，如50Mn。3）若為沸騰鋼，則在牌號后面加F，如08F。常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、力學性能和用途見表4-2。（2）機械結(jié)構(gòu)用合金鋼的牌號1）機械結(jié)構(gòu)用合金鋼牌號用“兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”表示。2）前兩位數(shù)字以萬分之幾表示鋼的平均碳含量。3）合金元素符號后面的數(shù)字以百分之幾表示該元素的平均含量；若合金元素的平均含量小于1.5%時，牌號中只標出元素符號，而不標出含量。4）對于滾動軸承鋼，其碳含量不予標出，鉻含量以千分之幾表示，并在牌號前面冠以用途名稱G（“滾”字漢語拼音首位字母）。如GCr9、GCr15等，分別表示平均鉻含量為0.9%和1.5%的滾動軸承鋼。（3）滲碳鋼1）成分特點及用途。一般滲碳鋼的wC=0.10%～0.25%，以保證滲碳零件心部有較高的塑性和韌性。而零件通過滲碳及淬火后低溫回火的熱處理，使表面獲得高的硬度和耐磨性。在合金滲碳鋼中常加入鉻、錳、鎳、硼等合金元素，其主要作用是提高鋼的淬透性，在滲碳及淬火后，使心部能得到低碳馬氏體，以提高心部強度，同時保持較高的塑性和韌性。加入鉬、鎢、釩、鈦等合金元素，主要起細化晶粒的作用。滲碳鋼主要用于制造在工作中既承受沖擊和交變載荷，又承受強烈摩擦的一類零件。2）常用滲碳鋼①碳素滲碳鋼。一般用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中的15鋼和20鋼。②合金滲碳鋼。常用牌號有20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、18Cr2Ni4WA等。3）最終熱處理。一般在滲碳后進行直接淬火或一次淬火及180～200℃低溫回火。（4）調(diào)質(zhì)鋼1）成分特點及用途。一般調(diào)質(zhì)鋼的wC=0.25%～0.5%。在合金調(diào)質(zhì)鋼中常加入錳、鉻、鎳、硼等合金元素，其主要作用是提高鋼的淬透性。加入鎢、鉬、釩、鈦等合金元素，起細化晶粒和提高回火穩(wěn)定性的作用。其中鎢和鉬還有防止高溫回火脆性的作用。2）常用調(diào)質(zhì)鋼①碳素調(diào)質(zhì)鋼。一般用中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中的35、40、45、50、40Mn鋼等，其中以45鋼應(yīng)用最廣。②合金調(diào)質(zhì)鋼。常用牌號有40Cr、42CrMo、38CrMoAlA等。3）最終熱處理。一般采用淬火后500～650℃的高溫回火（即調(diào)質(zhì)），以獲得回火索氏體，使鋼件具有較高的綜合力學性能。有時，對于力學性能要求不高的零件也可用正火代替調(diào)質(zhì)。（5）彈簧鋼1）性能要求及成分特點。必須具備高的強度，尤其是高的屈服強度、疲勞強度和足夠的韌性。所以碳含量一般比調(diào)質(zhì)鋼高。在合金彈簧鋼中加入硅、錳、鉻、釩等合金元素的主要目的是提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，以提高鋼的強度。2）常用彈簧鋼①碳素彈簧鋼。常用牌號有優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中的60、65、65Mn等。②合金彈簧鋼。常用牌號有60Si2Mn、50CrVA等。3）最終熱處理。對線徑或板厚大于10mm的螺旋彈簧或板彈簧，一般采用熱成形，最終熱處理為淬火及中溫回火，獲得回火托氏體組織。為改善表面質(zhì)量，提高彈簧的疲勞強度，延長其使用壽命，熱處理后通常還要進行噴丸處理。對線徑或板厚小于10mm的彈簧，一般采用冷繞成形，然后只需進行200～300℃的去應(yīng)力退火。若采用退火狀態(tài)的鋼絲冷繞成彈簧，在去應(yīng)力退火后還需淬火和中溫回火。（6）滾動軸承鋼滾動軸承鋼是指制造各種滾動軸承的內(nèi)外圈及滾動體（滾珠、滾柱、滾針）的專用鋼種。1）性能要求及成分特點。滾動軸承鋼必須具有高的硬度和耐磨性、高的疲勞強度及一定的韌性。應(yīng)用最廣的滾動軸承鋼是高碳鉻鋼，其碳含量為0.95%～1.15%，以保證滾動軸承鋼具有高的強度、硬度和耐磨性。鉻含量為0.4%～1.65%。2）常用滾動軸承鋼。常用牌號為GCr15、GCr15SiMn。3）熱處理①預(yù)先熱處理。由于滾動軸承鋼屬于過共析鋼，所以采用球化退火。②最終熱處理。淬火及低溫回火。4．鑄造碳鋼鑄造碳鋼的碳含量一般為0.20%～0.60%。鑄造碳鋼的牌號表示方法為：ZG（“鑄鋼”漢語拼音首位字母）后面加兩組數(shù)字。第一組數(shù)字代表下屈服強度值，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。如ZG270-500表示下屈服強度不小于270MPa，抗拉強度不小于500MPa的鑄造碳鋼。鑄造碳鋼廣泛用于制造重型機械、礦山機械、冶金機械、機車車輛上的零件和構(gòu)件。如機架、砧座、軸承蓋、車鉤、車輛側(cè)架等形狀復雜、力學性能要求較高的零件。課題二工具鋼與硬質(zhì)合金的分類、牌號及選用任務(wù)1銼刀的選材任務(wù)說明◎掌握銼刀的選材方法。技能點◎掌握碳素工具鋼的牌號及選用。知識點◎碳素工具鋼的牌號及選用。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入如圖4-4所示為鉗工用銼刀實物圖，試選擇銼刀的材料。（二）分析及解決問題1．銼刀的工作條件和失效形式（1）工作條件使用時銼刀受到摩擦，不承受沖擊。（2）失效形式銼刀過度磨損。2．銼刀的力學性能要求及選材二、知識鏈接鉗工用銼刀屬于手工刀具，不承受沖擊，主要要求銼刀具有高的硬度和耐磨性，一般選擇碳素工具鋼。所以，銼刀選用碳含量為1.2%的T12鋼制造，并進行淬火及低溫回火。高的碳含量是為了保證銼刀具有高的硬度和耐磨性。（一）碳素工具鋼的牌號碳素工具鋼可分為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（簡稱碳素工具鋼）與高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼兩類。牌號表示方法為：在T（“碳”漢語拼音首位字母）后面加數(shù)字表示，該數(shù)字以千分之幾表示鋼的平均碳含量。若是高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，則在牌號后加A，如T8A。（二）碳素工具鋼的性能及用途任務(wù)2麻花鉆（孔加工刀具）的選材任務(wù)說明◎掌握麻花鉆的選材方法。技能點◎掌握合金工具鋼與硬質(zhì)合金的分類、牌號及選用。知識點◎合金工具鋼與硬質(zhì)合金的分類、牌號及選用。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入如圖4-5所示為孔加工刀具——麻花鉆（俗稱鉆頭）實物圖，試選擇制造麻花鉆的材料。（二）分析及解決問題1．麻花鉆的工作條件和失效形式（1）工作條件。麻花鉆屬于機用孔加工刀具，是在工件已加工表面的包圍中進行切削加工，切削呈封閉狀態(tài)，散熱條件差。（2）失效形式。磨損、扭斷。2．麻花鉆的力學性能要求及選材通過以上分析，要求麻花鉆具有高的硬度、耐磨性及紅硬性［金屬材料在高溫下保持高硬度（≥60HRC）的能力］，并且具有足夠的強度和韌性。所以可選用W18Cr4V鋼（高速鋼牌號），進行分級淬火及回火處理，回火一般為三次。二、知識鏈接（1）合金工具鋼牌號用“一位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”或“合金元素符號+數(shù)字”表示。（一）合金工具鋼1．合金工具鋼的牌號（2）當鋼的平均碳含量小于1.0%時，牌號前的一位數(shù)字以千分之幾表示平均碳含量；當鋼的平均碳含量大于等于1.0%時，碳含量不予標出。（3）合金元素符號后的數(shù)字表示該元素的平均含量，其表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。2．合金刃具鋼（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。鋼中主要加入鉻、錳、硅等元素，其目的是提高鋼的淬透性及強度。加入鎢、釩等強碳化物形成元素的目的是提高鋼的硬度和耐磨性，以及細化晶粒。（2）高速鋼1）成分特點。高速鋼是一種具有高紅硬性和耐磨性的高合金工具鋼。鋼中含有較多的碳（wC=0.7%～1.50%）和大量的鎢、鉻、釩、鉬等碳化物形成元素。2）熱處理特點①因高速鋼中合金元素含量高，導熱性很差，淬火溫度又很高，所以淬火加熱時必須進行一次預(yù)熱（800～850℃）或兩次預(yù)熱（500～600℃、800～850℃）。②高速鋼中含有大量的W、Mo、V等元素形成的難溶碳化物，它們只有在1200℃以上才能大量溶入奧氏體中，因此，高速鋼的淬火加熱溫度很高，一般為1220～1280℃。③高速鋼淬火后必須在550～570℃進行多次回火（一般為三次）3）性能、用途及常用牌號。高速鋼經(jīng)淬火及回火后，硬度可達63～66HRC，紅硬性可達600℃，故常用于制造切削速度較高的刀具（如車刀、銑刀、鉆頭等）以及形狀復雜且載荷較大的成形刀具（如齒輪銑刀、拉刀等）。常用牌號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al等。其中W18Cr4V鋼是我國發(fā)展最早、使用最廣泛的高速鋼。3．合金模具鋼（1）冷作模具鋼冷作模具鋼用于制造使金屬在冷狀態(tài)下成型的模具，如冷沖模、冷擠壓模、拉絲模等。工作中受到很大的壓力、摩擦或沖擊。（2）熱作模具鋼熱作模具鋼用來制造使加熱的固態(tài)或液態(tài)金屬成型的模具。（3）塑料模具鋼4．合金量具鋼碳素工具鋼、低合金刃具鋼和滾動軸承鋼等均可用于制造量具。量具的最終熱處理主要是淬火加低溫回火。（二）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是將一種或多種難熔金屬硬碳化物和黏結(jié)劑金屬，通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類合金材料。即將高硬度、難熔的碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）等和鈷（Co）、鎳（Ni）等黏結(jié)劑金屬，經(jīng)制粉、配料（按一定比例混合）、壓制成形，再通過高溫燒結(jié)制成。1．硬質(zhì)合金的性能特點（1）硬質(zhì)合金硬度高、紅硬性高、耐磨性好，在室溫下的硬度可達86～93HRA，在900～1000℃溫度下仍然有較高的硬度。（2）抗壓強度比高速鋼高，但抗彎強度只有高速鋼的1/3～1/2，韌性差，為淬火鋼的30%～50%。2．切削工具用硬質(zhì)合金根據(jù)GB/T18376.1—2008《硬質(zhì)合金牌號第1部分：切削工具用硬質(zhì)合金牌號》規(guī)定，切削工具用硬質(zhì)合金牌號按使用領(lǐng)域的不同，可分為P、M、K、N、S、H六類。（三）特殊性能鋼1．不銹鋼不銹鋼是在大氣、水或酸、堿和鹽溶液等腐蝕性介質(zhì)中具有高度化學穩(wěn)定性的合金鋼的總稱。（1）鉻不銹鋼。常用牌號有12Cr13、20Cr13、30Cr13等。（2）鉻鎳不銹鋼。常用牌號有06Cr19Ni10、12Cr18Ni9等。2．耐熱鋼（1）抗氧化鋼。常用牌號有42Cr9Si2、26Cr18Mn12Si2N等。（2）熱強鋼。常用牌號有15CrMo、4Cr14Ni14W2Mo。3．耐磨鋼高錳鋼是典型的耐磨鋼，其牌號為ZGMn13。課題三鑄鐵的分類、牌號及選用任務(wù)車床主軸箱箱體的選材任務(wù)說明◎掌握箱體類零件的選材方法。技能點◎掌握鑄鐵的分類、牌號及選用。知識點◎鑄鐵的分類、牌號及選用。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入如圖4-6所示為車床主軸箱箱體，試選擇制造該箱體的材料。（二）分析及解決問題箱體主要承受壓應(yīng)力，也承受一定的彎曲應(yīng)力和沖擊力。1．箱體的工作條件2．箱體的力學性能要求及選材箱體應(yīng)具有足夠的剛度、強度和良好的減振性。該車床主軸箱箱體可選用灰鑄鐵HT200（灰鑄鐵的牌號）制造。該材料的最低抗拉強度為200MPa。加工工藝路線：鑄造毛坯→去應(yīng)力退火→劃線→機械加工。二、知識鏈接（一）鑄鐵的概述鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳合金。工業(yè)上常用鑄鐵的碳含量一般為2.5%～4.0%，此外還含有Si（一般wSi=1.0%～3.0%）、Mn、S、P等元素。（1）根據(jù)碳存在的形式不同1．鑄鐵的分類1）白口鑄鐵。碳主要以滲碳體形式存在，其斷口呈銀白色。性能既硬又脆，很難進行切削加工。2）灰口鑄鐵。碳全部或大部分以石墨形式存在，其斷口呈暗灰色。3）麻口鑄鐵。碳一部分以石墨形式存在，另一部分以滲碳體形式存在，斷口呈現(xiàn)黑白相間的麻點。（2）根據(jù)石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵又可分為以下4種。1）灰鑄鐵。指石墨呈片狀的鑄鐵。2）球墨鑄鐵。指石墨呈球狀的鑄鐵。3）蠕墨鑄鐵。指石墨呈蠕蟲狀的鑄鐵。4）可鍛鑄鐵。指石墨呈團絮狀的鑄鐵。2．鑄鐵的石墨化在鑄鐵的結(jié)晶過程中，石墨的形成過程稱為石墨化過程。影響鑄鐵石墨化的因素有：（1）化學成分C促進石墨化；Si強烈促進石墨化；S阻礙石墨化；Mn本身是阻礙石墨化的元素，但Mn與S能生成MnS，從而減弱S對石墨化的阻礙作用，結(jié)果又間接促進石墨化。（2）冷卻速度鑄件冷卻速度越慢，越有利于石墨化的進行。3．灰鑄鐵的優(yōu)良性能（二）灰鑄鐵1．灰鑄鐵的組織與性能灰鑄鐵中的石墨呈片狀分布于基體組織上?；w組織又分為鐵素體、鐵素體+珠光體、珠光體三種。由于石墨的強度和塑性幾乎為零，所以石墨在鑄鐵中相當于孔洞和裂紋，破壞了基體組織的連續(xù)性，減小了有效承載面積；且在石墨的尖角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以灰鑄鐵的強度和塑性很低。但抗壓強度和硬度與鋼相近。2．灰鑄鐵的牌號及用途灰鑄鐵的牌號由HT（“灰鐵”兩字的漢語拼音首位字母）加一組數(shù)字（最低抗拉強度數(shù)值）組成。如HT150、HT200等。3．灰鑄鐵的熱處理（三）球墨鑄鐵常用的熱處理包括：消除內(nèi)應(yīng)力退火；消除鑄件白口組織，改善切削加工性的退火；表面淬火等。球墨鑄鐵主要是將鐵液經(jīng)過球化處理后制成的，所以球墨鑄鐵的石墨呈球狀分布于基體組織上。球墨鑄鐵的基體組織除了具有鐵素體、鐵素體+珠光體、珠光體基體外，通過調(diào)質(zhì)或等溫淬火，還可獲得回火索氏體或貝氏體等基體組織。球墨鑄鐵的牌號由QT（“球鐵”兩字的漢語拼音首位字母）加兩組數(shù)字組成，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和最低斷后伸長率。如QT700-2表示最低抗拉強度為700MPa，最低斷后伸長率為2%的球墨鑄鐵。（四）可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵的牌號由KT（“可鐵”兩字的漢語拼音首位字母）及其后的H（表示黑心可鍛鑄鐵）或Z（表示珠光體可鍛鑄鐵）再加上兩組數(shù)字組成，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和最低斷后伸長率。可鍛鑄鐵中的石墨呈團絮狀，減輕了對基體的割裂作用和應(yīng)力集中，因而與灰鑄鐵相比，其強度有明顯的提高，塑性和韌性也較好，但是可鍛鑄鐵并不可鍛。（五）蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是一種新型鑄鐵，石墨以蠕蟲狀形態(tài)存在，它類似于片狀，但片短而厚，頭部較圓，形似蠕蟲。蠕墨鑄鐵中由于石墨形態(tài)的改善，力學性能得到較大提高，它克服了灰鑄鐵力學性能低和球墨鑄鐵工藝性能差的缺點。蠕墨鑄鐵的牌號由RuT加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示最低抗拉強度，如RuT420。（六）合金鑄鐵為滿足不同要求，通過加入各種合金元素形成的具有特殊性能的鑄鐵稱為合金鑄鐵。主要有加入Cu、Si、Mn、Mo、P、Ti、V、Cr等元素的耐磨鑄鐵；加入Si、Al、Cr等元素，使鑄鐵表面形成一層SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜，以防止高溫氧化的耐熱鑄鐵；加入Si、Al、Cr、Ni、Cu等元素的耐蝕鑄鐵。課題四有色金屬的分類、牌號及選用任務(wù)有色金屬制品的選材任務(wù)說明◎了解有色金屬制品的選材方法。技能點◎了解有色金屬的分類、牌號及選用。知識點◎有色金屬的分類、牌號及選用。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入對飛機大梁、彈殼、與海水接觸的船舶零件等進行選材。（二）分析及解決問題常選用7A04（超硬鋁合金的牌號）制造飛機大梁。1．飛機大梁2．彈殼彈殼是冷沖壓而成的，一般選用H68（普通黃銅的牌號）制造。牌號中H為“黃”字漢語拼音首位字母，數(shù)字表示Cu的平均含量為68%，余量則為Zn的平均含量。3．與海水接觸的船舶零件常選用HSn62-1（錫黃銅的牌號，wCu=62%，wSn=1%，余量為Zn）制造。該黃銅中加入1%的Sn，能顯著提高對海水及海洋大氣的耐腐蝕性，也稱為海軍黃銅。（一）鋁及鋁合金二、知識鏈接1．工業(yè)純鋁（1）純鋁的密度小（2.7g/cm3），僅為鐵的1/3。（2）導電、導熱性好，僅次于銀、銅和金。（3）在大氣中具有良好的耐腐蝕性。2．鋁合金鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又可分為不能熱處理強化的變形鋁合金和能熱處理強化的變形鋁合金。（1）變形鋁合金不能熱處理強化的變形鋁合金主要有防銹鋁合金。1）防銹鋁合金。牌號有5A05、3A21等。2）硬鋁合金。牌號有2A01（鉚釘硬鋁）、2A11、2A12等。3）超硬鋁合金。牌號有7A04等。4）鍛鋁合金。牌號有6A02、2A50、2A70等。（2）鑄造鋁合金代號用“ZL+三位數(shù)字”表示，ZL是“鑄鋁”兩字的漢語拼音首位字母，第一位數(shù)字表示鋁合金的類別