汽車機械基礎(chǔ) 第3版 課件 第4章 汽車常用金屬材料

《汽車機械基礎(chǔ)》

第4章汽車常用金屬材料【本章內(nèi)容】4.1金屬材料的分類及性能4.2有色金屬及其在汽車中的應(yīng)用4.3黑色金屬及其在汽車中的應(yīng)用4.1金屬材料的分類及性能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握金屬材料的分類；

2.掌握金屬材料的性能；

汽車的材料構(gòu)成一般的汽車都由一萬個以上的零部件組成，這些零部件使用了超過60種不同材料。制造汽車各種零部件用的材料統(tǒng)稱為汽車工程材料，汽車工程材料主要包括金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等。其中鋼﹑鐵﹑塑料﹑鋁﹑橡膠﹑玻璃等材料占轎車質(zhì)量的90%，其余10%為其他多種材料，包括有色金屬（銅、鉛、鋅、錫等）以及車中裝備的液體（燃油、潤滑劑、其他油品和水基液等）。汽車零部件選擇材料遵循原則：（1）使用性能原則。采用所選材料制造的零件在使用過程中具有良好的工作性能；（2）工藝性能原則。所選用材料能夠確保零件便于加工；（3）經(jīng)濟性原則。所選用的材料能使產(chǎn)品具有較低的總成本。鋼鐵材料是最常見的金屬材料，屬于黑色金屬，是以鐵和碳為主要元素的鐵碳合金。含碳量在2.11%以下的鐵碳合金稱為鋼，含碳量在2.11%～6.69%的鐵碳合金稱為鑄鐵。鋼鐵材料在汽車工業(yè)中占主流地位。一輛中型載貨汽車上鋼鐵材料約占汽車總重量的3/4，轎車上約占2/3。一、金屬材料的分類黑色金屬：有三種，即鐵、錳、鉻有色金屬：黑色金屬以外的其他金屬二、金屬材料的性能1、力學(xué)性能力學(xué)性能是指金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能。力學(xué)性能也稱為機械性能。常用的力學(xué)性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強度等。金屬材料的力學(xué)性能是零件設(shè)計和選材時的主要依據(jù)。（1）強度。強度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的能力。強度指標(biāo)一般用單位面積所承受的載荷即應(yīng)力表示，符號為σ，單位為MPa。強度分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、屈服強度等。其中抗拉強度和屈服強度是常用的強度指標(biāo)。（2）塑性。塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。常用的塑性指標(biāo)有伸長率δ和斷面收縮率φ。伸長率和斷面收縮率越大，其塑性越好；反之塑性越差。（3）硬度。硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力。硬度能夠衡量金屬材料軟硬程度，是材料的重要力學(xué)性能指標(biāo)。一般材料的硬度越高，其耐磨性越好。材料的強度越高，塑性變形抗力越大，硬度值也越高。常用的硬度表示方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）。（4）沖擊韌性。金屬材料抵抗沖擊載荷的能力稱為沖擊韌性,用ak表示，單位為J/cm2。ak值越大，則材料的韌性就越好；ak值低的材料稱為脆性材料，ak值高的材料稱為韌性材料。（5）疲勞強度。很多零件在工作過程中所受到的應(yīng)力都隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱為循環(huán)應(yīng)力）。在交變應(yīng)力的作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點，但經(jīng)過較長時間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。

金屬材料在指定壽命（循環(huán)基數(shù)）N0（如合金鋼為107，低碳鋼5×106）時，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達到N0次仍不發(fā)生疲勞破壞，此時的最大應(yīng)力稱為疲勞強度或疲勞極限。材料的疲勞強度是材料力學(xué)性能中的一個重要性能。凡承受交變負荷的零件在設(shè)計時都需用疲勞極限進行強度計算。

2、工藝性能（1）切削加工性。金屬材料的切削加工性是指其被切削加工的難易程度。切削加工性好的材料，切削時消耗的能量少，刀具壽命長，易于保證加工表面的質(zhì)量，切屑易于折斷和脫落。（2）鑄造性能。屬材料的鑄造性能主要是指流動性、收縮性和產(chǎn)生偏析的傾向。流動性是流體金屬充滿鑄型的能力。流動性好能鑄出細薄精致的復(fù)雜鑄件，能減少缺陷。收縮性是指金屬材料在冷卻凝固中，體積和尺寸縮小的性能。收縮是使鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力、變形、開裂的基本原因。偏析是指金屬材料在凝固時造成零件內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。常用的金屬材料中，鑄鐵和青銅的鑄造性能較好。（3）鍛造性能。金屬材料用鍛壓加工方法成形的能力稱為鍛造性。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性越好。（4）焊接性能。金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性稱為焊接性。在機械行業(yè)中，焊接的主要對象是鋼材。碳含量是焊接性能好壞的主要影響因素。碳與合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，焊接性能越差。（5）熱處理性能。熱處理性能是指金屬材料通過熱處理后改變或者改善性能的能力。熱處理性能包括可淬性、氧化脫碳、變形開裂等幾個方面。鋼是采用熱處理最為廣泛的材料。中碳鋼的熱處理性能較好。3.2有色金屬及其在汽車中的應(yīng)用有色金屬包括純金屬及有色合金。有色純金屬分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬五類。類型特

點重有色金屬密度大于4.5g/cm3，其中Pt最重其密度為21.45g/cm3。輕有色金屬密度小于4.5g/cm3,如：Ag、Mg、Na、Ca、K等。其中Mg最輕，密度僅為1.74g/cm3。貴有色金屬如：Au、Ag、Pt、Nb、Ir、er等。稀有金屬稀有輕金屬：Ti、Li、銣、銫、鈹?shù)龋渲斜戎刈钚〉氖荓i，其密度僅為0.53g/cm3。稀有高熔點金屬：W、Mo、Sb、Nb、Zr、Hf、V、La等，其熔點一般大于1700℃，其中W熔點最高為3390℃。稀有分散金屬：鎵、In、鉈、鍺等，在地殼中分散分布，沒有獨立

礦床。稀土金屬：鈧、釔、鑭系合金（鑭、鈰、鐠、釹等15個相似元素）

雖然以共生形式存在，但儲量很大。放射性元素鐳、錒系元素，如：釷、鏷、鈾等。半金屬Si、Se、Te、B共五個元素，能傳熱導(dǎo)電，具有一定的金屬特性。一、銅及銅合金銅是人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的金屬材料，銅的熔點低，易合金化。銅及銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕性能，易于加工，且外表美觀。

在汽車制造業(yè)中，銅及銅合金主要用于散熱器、制動系統(tǒng)、液壓裝置、軸承、剎車摩擦片、墊圈以及各種接頭、配件等。每輛汽車用銅可達10-21公斤。銅及銅合金分類：1、黃銅黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金，銅鋅二元合金稱為普通黃銅或簡單黃銅。為改善普通黃銅的性能，常添加鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等元素。三元以上的黃銅稱為特殊黃銅或復(fù)雜黃銅。黃銅具有良好的塑性。黃銅用“H”表示，后面的數(shù)字表示銅的百分含量，如H90、H80等，表示含銅量為90%、80%，含鋅量為10%、20%的黃銅。汽車水箱中的黃銅放水閥2.青銅青銅是銅與除了鋅、鎳以外的其他元素形成的合金。通常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名，如錫青銅、鉛青銅、鋁青銅等。錫青銅的鑄造性能、減摩性能和機械性能好，適合于制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是常用的軸承材料。鋁青銅強度高，耐磨性和耐蝕性好，用于鑄造高載荷的齒輪、軸套。青銅軸承及襯套青銅齒輪青銅的顏色：純銅為紫紅色，加入錫或鉛顏色為黃色偏紅，因埋在土里后顏色因氧化而青灰，稱為青銅。青銅中錫占的分量增多，其光澤就會從青銅色轉(zhuǎn)為赤黃色、橙黃色、淡黃色。錫占到30-40%，青銅就會變?yōu)榛野咨?。青銅劍——越王勾踐劍二、鋁及鋁合金1、純鋁①純鋁的密度小，大約是鐵的1/3，熔點低660℃。②鋁的塑性很高，強度低，易加工。③具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性和耐核輻射性，無磁性，無毒，耐低溫。④純鋁在空氣中易氧化，在表面形成一層致密牢固的氧化膜，因而抗大氣腐蝕性能好。⑤純鋁還具有良好的低溫塑性，直到-253℃時其塑性和韌性也不降低，且其硬度低，不適于制作受力的機械件。2、鋁合金在純鋁中加入合金元素就得到了鋁合金。鋁合金是汽車上應(yīng)用得最快最廣的輕金屬。鋁合金有兩大類：鑄造鋁合金和變形鋁合金。汽車中應(yīng)用的主要是鑄造鋁合金。鑄造鋁合金分為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系。汽車中的鋁合金零部件3.鋁及其合金在汽車中的應(yīng)用①底盤行走系統(tǒng)：橫梁、上下壁、轉(zhuǎn)向機殼、制動分泵殼、制動鉗、車輪、操縱機構(gòu)等。②傳動系統(tǒng)：變速箱殼、離合器殼、連接過濾板、換擋拔叉、傳動箱換擋端蓋。③發(fā)動機系統(tǒng)：發(fā)動機缸體、缸蓋、活塞、進氣管、水泵殼、發(fā)動機殼、起動機殼、搖壁、搖壁蓋、濾清器底座、發(fā)動機拖架、正時鏈輪蓋、發(fā)動機支架、分電器座、汽化器等。④其它系統(tǒng)部件：離合器踏板、剎車踏板、方向盤、轉(zhuǎn)向節(jié)、發(fā)動機框架、ABS系統(tǒng)部件。三、鎂及鎂合金鎂是一種輕質(zhì)的銀白色金屬，在鎂中添加一些其它的金屬元素，如鋁、鋅或鋁、錳等，它就會變成一種具有較高強度和剛度、良好的鑄造性能和減振性能的輕質(zhì)合金材料。1.鎂合金的特點（1）鎂合金的使用使汽車進一步輕量化。（2）鎂合金的比強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負荷。（3）鎂合金還具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，易加工，廢品率低，從而降低生產(chǎn)成本。（4）鎂合金具有良好的阻尼系數(shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用于殼體可以降低噪聲，用于座椅、輪圈可以減少振動，提高汽車的安全性和舒適性。汽車鎂合金零部件2.鎂合金在汽車中的應(yīng)用（1）車內(nèi)構(gòu)件：儀表盤、座椅架、坐位升降器、操縱臺架、氣囊外罩、轉(zhuǎn)向盤、鎖合裝置罩、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向柱支架、收音機殼、小工具箱門、車窗馬達罩、剎車與離合器踏板托架等。（2）車體構(gòu)件：門框、尾板、車頂框、車頂板等。（3）發(fā)動機：活塞、閥蓋、凸輪蓋、進氣管、機油盤、交流電機支架、油過濾器接頭、馬達罩蓋、氣缸蓋、分配盤支架、油泵殼、油箱、濾油器支架、左側(cè)半曲軸箱、右側(cè)半曲軸箱。（4）底盤：四輪驅(qū)動變速箱體、手動換擋變速器、變速器殼體、齒輪箱殼體、離合器外殼、輪轂、引擎托架、前后吊桿、尾盤支架。四、鈦及鈦合金鈦及鈦合金密度小、比強度大，具有耐蝕性強、不受路面鹽類及廢氣的影響，可綠色回收，易加工與鋼材同樣的設(shè)備工藝，其記憶功能方便車身復(fù)原，高、低溫力學(xué)性能好。目前的賽車幾乎都使用了鈦材。汽車用鈦部件主要包括閥、連桿、螺栓等。鈦合金零件五、鉛、錫及其合金1、鉛及鉛合金鉛主要應(yīng)用于汽車的蓄電池，鉛蓄電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定，缺點是比能量（單位重量所蓄電能）小，十分笨重，對環(huán)境腐蝕性強。鉛合金也用于制作軸承，鉛基軸承合金以鉛為基本成分，加入適量的錫和銻，鉛基軸承合金磨合性和減振性好，自潤性好，噪聲低。2.錫及錫合金錫基合金是最早應(yīng)用的發(fā)動機滑動軸承的材料之一。錫基軸承合金具有優(yōu)良的抗咬合性、順應(yīng)性、嵌入性、耐腐蝕性及工藝性能好等優(yōu)點，但由于其疲勞強度低，因此只能應(yīng)用于小型、輕載的汽車發(fā)動機軸瓦或者作為襯套材料使用。4.3黑色金屬及其在汽車中的應(yīng)用一、碳素鋼及其在汽車中的應(yīng)用碳素鋼也稱為碳鋼，是含碳量小于2.11%的鐵碳合金。碳素鋼中除了含碳外，還含有少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)。碳素鋼在工業(yè)上占有很重要的地位，約占鋼總產(chǎn)量的90%以上。汽車的外殼、車架、車橋等很多零部件材料采用的都是碳素鋼。1、碳素鋼的分類（1）按含碳量分類低碳鋼（WC≤0.25%）中碳鋼（WC0.25%—0.6%）高碳鋼（WC>0.6%）（2）按鋼的質(zhì)量分類普通碳素鋼（S≤0.050％、P≤0.045％）優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S≤0.040％、P≤0.040％）高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S≤0.030％、P≤0.035％）（3）按用途分類碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制作各種工程結(jié)構(gòu)件和機器零件，一般為低碳鋼；碳素工具鋼：主要用于制作各種刀具、量具、模具等，一般為高碳鋼。2.碳素鋼的牌號與用途（1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼按照鋼材屈服強度分為5個牌號：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。每個牌號由于質(zhì)量不同分為A、B、C、D、E等級，可軋制成鋼板、鋼筋、鋼管等其中A的質(zhì)量等級最低，E的質(zhì)量等級最高。可軋制成鋼板、鋼筋、鋼管、型鋼等。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼的牌號以碳的平均質(zhì)量萬分?jǐn)?shù)表示。如20、45等。20表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%，45表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%。用于制作汽車曲軸、連桿等重要零件。（3）碳素工具鋼鋼號以碳的平均質(zhì)量千分?jǐn)?shù)表示，并在前加T。如T8、T12等。T8表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%。碳素工具鋼一般為優(yōu)質(zhì)鋼，若S、P含量更少，質(zhì)量等級更高，則為高級優(yōu)質(zhì)鋼，在牌號后加“A”，如T12A。（4）鑄鋼鑄鋼牌號是在數(shù)字前冠以ZG，數(shù)字代表鋼中平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以萬分?jǐn)?shù)表示）。如ZG25，表示含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%。用作齒輪、聯(lián)軸器等。二、合金鋼及其在汽車中的應(yīng)用1.合金結(jié)構(gòu)鋼按國標(biāo)規(guī)定，合金鋼的牌號采用“數(shù)字+合金符號+數(shù)字”的方法來表示。首部的數(shù)字表示含碳量的萬分?jǐn)?shù)，化學(xué)元素符號表示主加元素，后面的數(shù)字表示所加元素的百分?jǐn)?shù)。若合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%，一般不標(biāo)出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.5%～2.49%、2.5%～3.49%、…時，相應(yīng)的標(biāo)以2、3…。如16Mn、55Si2Mn。例：40Cr表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%，合金元素Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.5%以下。專用鋼用其用途的漢語拼音字首來標(biāo)明，G表示滾動軸承鋼，其后數(shù)字表示含碳量的千分?jǐn)?shù)；Y表示易切鋼，其后數(shù)字表示含碳量的萬分?jǐn)?shù)；高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼在牌號尾部加符號“A”表示。如GCr15、Y40Mn、30CrMnSiA等。GCr15表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%（特例）的滾珠軸承鋼；Y40Mn表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%，錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%的易切削鋼；30CrMnSiA表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%、鉻、錳、硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)都小于1.5%的高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。2.合金工具鋼和高速工具鋼除首部數(shù)字表示含碳量的千分?jǐn)?shù)，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1%時不標(biāo)出外，其余規(guī)則與合金結(jié)構(gòu)鋼牌號規(guī)則相同。如5CrMnMo、W18Cr4V、Cr12等。5CrMnMo表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，鉻、錳和鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都少于1.5%。W18Cr4V是一種高速工具鋼，高速工具鋼一般不標(biāo)出碳含量，該牌號表示材料為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%～0.8%，鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.5～19%，鉻的量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.80～4.4%，釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0～1.4%的高速工具鋼。3.特殊性能鋼特殊性能鋼包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。其牌號首位數(shù)字一般表示含碳量的千分?jǐn)?shù)，當(dāng)平均含碳量≥1.00%時，用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示；當(dāng)含碳量上限＜0.10%時，以“0”表示含碳量化學(xué)元素符號表示主加元素，后面的數(shù)字表示所加元素的百分?jǐn)?shù)。如1Cr18Ni9Ti、1Cr11MoV等。1Cr18Ni9Ti表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%，鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.5%的不銹鋼。4.汽車用高強度鋼汽車高強度鋼是指其抗拉強度大于600MPa的鋼材。與傳統(tǒng)的普通鋼相比，汽車高強度鋼具有更高的強度和更好的塑性，能夠承受更大的沖擊力和扭轉(zhuǎn)力，提高汽車的安全性能。國家已公布的汽車用高強度鋼大致可分2類：傳統(tǒng)高強度鋼(CHSS)和先進高強度鋼(AHSS)。常用的先進高強度鋼主要有復(fù)相（CP）鋼、雙相（DP）鋼、相變誘發(fā)塑性（TRIP）鋼和孿生誘發(fā)塑性（TWIP）鋼等幾種。汽車高強度鋼的應(yīng)用1）車身結(jié)構(gòu)。主要有發(fā)動機蓋板、門外板、行李箱外板、頂蓋板、車門護梁、前后保險杠、A/B/C柱、車門檻、橫梁、縱梁等。汽車高強度鋼在車身結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用不僅可以減少車身的重量，提高車輛的整體強度和剛度，從而提高車輛的安全性能。2）安全氣囊支架。使用高強度鋼制造的安全氣囊支架能夠更好地吸收碰撞能量，保護乘員的安全。3）底盤和懸掛系統(tǒng)。采用高強度鋼制造底盤和懸掛系統(tǒng)能夠提高車輛的剛度和強度，增加車輛的穩(wěn)定性和操控性能。目前，汽車懸架零部件、轉(zhuǎn)向柱、車輪、輪轂以及新能源汽車中的電池組防護底板等都采用了高強度鋼制造。4）發(fā)動機和傳動系統(tǒng)。如軸承、齒輪、離合器等零部件用高強度鋼制造，能夠承受高溫和高壓的工作環(huán)境。三、鑄鐵及其在汽車中的應(yīng)用鐵碳合金中碳的含量大于2.11％時，稱之為鑄鐵。把含碳量為2.8％～4.0％的鑄鐵稱為灰鑄鐵。鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性，良好的加工性、減振性和耐磨性。按碳在鑄鐵中存在的狀態(tài)及形式的不同，鑄鐵分為：白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。白口鑄鐵中碳絕大部分以在滲碳體狀態(tài)存在，斷口亮白色，滲碳體硬而脆，較少應(yīng)用?；诣T鐵中石墨片狀存在?？慑戣T鐵中碳以團絮狀存在。球墨鑄鐵中碳以圓球狀存在。蠕墨鑄鐵中碳以蠕蟲狀存在。1.灰鑄鐵灰鑄鐵的碳含量在2.8％～4.0％，碳以片狀石墨形態(tài)存在于鑄鐵中，斷口呈灰色。牌號用“HT+數(shù)字”表示，如HT150，表示最低抗拉強度為150MPa的灰鑄鐵。2.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)石墨化，退火而成，比灰鑄鐵具有較高的韌性，也稱韌性鑄鐵。常用來制造承受沖擊載荷的鑄件。如管接頭，閥門外殼等。牌號用“KTH/KTZ+兩組數(shù)字”來表示，如KTZ450-06，表示可鍛鑄鐵的最低抗拉強度為450MPa，最低延伸率為6％。3.球墨鑄鐵鐵碳合金中的碳經(jīng)過球化處理而成球狀的鑄鐵稱為球墨鑄鐵。其力學(xué)性能接近碳素結(jié)構(gòu)鋼，又具有鑄鐵的特性，所以應(yīng)用于凸輪軸、曲軸中，可以有效地降低機器的振動，具有較強的耐磨性。球墨鑄鐵的牌號用“QT+兩組數(shù)字”來表示，如QT450-10表示球墨鑄鐵的最低抗拉強度為450MPa，最低延伸率為10％。四、鋼的常用熱處理工藝金屬熱處理碳鋼及合金鋼常用加工方法，是將液、固態(tài)金屬或合金放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，以不同速度冷卻的一種工藝方法。熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程。熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。金屬熱處理工藝可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學(xué)熱處理等。1.鋼的整體熱處理根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，鋼鐵整體熱處理有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。鋼的整體熱處理工藝熱處理工藝特

點應(yīng)

用退火將零件加熱到臨界溫度，保溫一段時間后，緩慢冷卻(一般采用爐冷)用來消除零件內(nèi)應(yīng)力，降低硬度便于加工，細化晶粒，改善組織，增加韌性正火將零件加熱到臨界點溫度以上，保溫一段時間后用空氣冷卻，速度比退火快常用于低碳鋼及中碳鋼零件，使其組織細化，增加強度與韌性，減少內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能淬火將零件加熱到臨界點溫度以上，保溫一段時間后用鹽水/水或油急速冷卻下來用來提高零件的硬度和強度極限，但淬火時會引起內(nèi)應(yīng)力使鋼變脆，所以淬火后必須回火回火將零件加熱到臨界點以下溫度，然后在空氣或油中緩慢冷卻下來，根據(jù)回火溫度不同，分為低溫回火（回火溫度低于250℃）、中溫回火（回火溫度低于250℃～500℃）、高溫回火（回火溫度高于500℃）用來消除淬火后脆性和內(nèi)應(yīng)力，提高鋼的塑性和沖擊韌