金屬材料學(xué)備課筆記

1一、本課程主要內(nèi)容屬間化合物材料和金屬基復(fù)合材料，本課程學(xué)習(xí)前兩類金屬材料，其余的1、鋼鐵材料①合金元素在鋼中與Fe,C的相互作用。個(1)材料生產(chǎn)的全過程。(2)不同鋼種生產(chǎn)過程中的特殊問題。23σb:690MPa,σ0.2非合金鋼；低合金鋼；合金鋼；高溫合金；鑄鋼；鑄鐵。在鉻鋼中含碳量可能大于2%,但2%通常是鋼和鑄鐵的分界線。(1)常存元素：Si,Mn,S,P,N,H,04Mn,Cr,Cu,Mo,Ni,Si,Ti,V,W等元素含量在非合金鋼和合金鋼非合金鋼低合金鋼合金鋼0.05-0.1%我國低合金鋼從50年代開始研制，生產(chǎn)。目前標(biāo)準(zhǔn)牌號約100個，以Mn為主，重點牌號為16Mn,有些加入微量元素Mo,V,Nb,Cu,N,Re等。部分國家，如前蘇聯(lián)，美國也將低合金鋼(低合金高強度鋼)單列。5鐵素體鋼：加熱和冷卻時始終為鐵素體。低合金：總量<5%中合金：總量5～10%工程結(jié)構(gòu)用合金鋼機械結(jié)構(gòu)用合金鋼6編號方法：碳含量+合金元素種類和數(shù)量+質(zhì)量數(shù)量：<1.5%,不表示。2.5～3.5%,用3表示。(以下類推)(區(qū)分不同鋼種的主要標(biāo)志)如12CrMoV,Cr:0.4～0.6%;12Cr1MoV,Cr:0.9～1.2%。①前面標(biāo)以G,表示滾動軸承鋼。7②含碳量<0.1%用0,00表示。0:≤0.08%;00:≤0.03%。8第一章鋼鐵中的合金元素BCNPSVYW第2周期：B,C,N。Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu。第5周期：Y,Zr,Nb,Mo。合金元素加入鋼中，由于合金元素和鐵、碳及合金元素之間的相互作用，改變了鋼中各相的穩(wěn)定性，并產(chǎn)生了許多穩(wěn)定的新相，從而改變了原9鐵素體(F):碳和合金元素溶入α-Fe中形成的固溶體。(1)開啟γ相區(qū)：Ni:可使γ相在室溫下穩(wěn)定。(1)封閉γ相區(qū)V,Cr,Ti,W,Mo,A1,P:A3和A4在一定濃度處匯合，γ相(2)縮小γ相區(qū)β:常數(shù)：代位固溶體為1;間隙固溶體為3。P6,圖1-5表示了△H對相圖的影響。圖1-6表示各元素的影響能力。通常，奧氏體形成元素：在γ-Fe中溶解度大；在α-Fe中小。鐵素體形成元素：在α-Fe中溶解度大；(1)尺寸因素：△d:<8~10%,無限溶解。(易熔金屬<15%)(3)化學(xué)親和力因素：負(fù)電性差△x<0.4～0.5,有利于形成固溶體。(4)電子軌道因素子，故在α-Fe和γ-Fe中溶解度都非常小?！?-2合金元素與鋼中晶體缺陷的相互作用1、晶界內(nèi)吸附(晶界偏聚):溶質(zhì)原子在晶界、相界、亞晶界等處的濃度性擴張10%,所需應(yīng)力為15450Mpa。因此，溶質(zhì)原子在晶體缺陷處偏聚，Q個→Cg/C0個，偏聚嚴(yán)重。B:在550℃~950℃時在奧氏體晶界產(chǎn)生強烈的內(nèi)吸附。含量為0.001~(1)溫度升高使偏聚濃度下降②T個→E(彈性模量)↓→Q↓→Cg/CO↓。P:400～600℃回火產(chǎn)生內(nèi)吸附，空冷后出現(xiàn)脆性。重新加熱到650℃內(nèi)(2)低于臨界溫度時不發(fā)生顯著內(nèi)吸附內(nèi)吸附的形成是一個原子擴散過程，根據(jù)原子擴散激活能的大小，不4、多種溶質(zhì)原子之間的相互作用(1)引起畸變能之差大的元素優(yōu)先發(fā)生偏聚。(2)影響晶界偏聚速度。如鈰能減慢銻在晶界的偏聚速度。(3)影響在晶界的溶解度。如鑭降低磷在晶界的濃度。(4)發(fā)生共偏聚。如鎳、鉻和磷，錫，銻發(fā)生共偏聚而促進回火脆性?！?-3鋼中碳化物形成規(guī)律(1)形成面心立方點陣的碳化物(Ti,Zr,Nb,V)(2)形成六方點陣的碳化物(W,Mo)(2)復(fù)雜六方點陣(Cr,Mn)M6C型碳化物：Fe?W?C,Fe4W?C,為8個。如42CrMo鋼：生成的(Fe,Cr,Mo)3如奧氏體耐熱鋼4Cr14Ni14W2Mo中：生成的(Cr,W,Mo,Fe,Ni)23C6也隨之降低，當(dāng)Mn=1.47%時，由1100℃降至900℃。WV鐵素體△△△△△△碳化物△△1、強碳化物形成元素即使在鋼中含量很低(<0.1%)時，也要優(yōu)先形成§1-4鋼中的氮化物(1)面心立方點陣的氮化物TiN,NbN,ZrN,VN,Mo2N,W2N,CrN,MnN,γ氮原子可在一定范圍內(nèi)變化(缺位)。(2)密排六方點陣的氮化物A1N:正常價非金屬化合物，密排六方點陣。如含Ti鋼中，可形成Ti(C,N)。TiN為金黃色，Ti(C,N)的顏色隨38CrMoA1V滲N形成Mo2N,VN,A1N,Fe4N。§1-5鋼中的硼化物Fe原子被Co,Ni,Ti,Zr,Nb,V,W,Mo等元素置換。§1-6鋼中的金屬間化合物單位晶胞有30個原子(2)平均族數(shù)在5.7～7.6范圍內(nèi)。Cr(wt%):43.5～49,平均族數(shù)7.1～7.0。如FeCr相，在820℃以下穩(wěn)定。加入Ni把穩(wěn)定溫度提高到850℃。二、AB2相(拉維斯相)NbFe2,TiFe2。2、多元合金鋼中出現(xiàn)復(fù)合的AB2相，尺寸較小的Cr,Mn,Ni可置換Fe,三、AB3相(有序相)一部分有序相接近無序固溶體，如Ni3Fe,Fe3A1,超過臨界溫度就轉(zhuǎn)Co,Cu:原子半徑和Ni相近，可置換Ni原子。V,Si,Mn,Ti,Nb,W:原子半徑和Al相近，可置換A1原子。Fe,Cr,Mo:既可置換Ni,也可置換A1原子。(1)合金元素使S,E點向左移動，使S,E點碳含量下降。(2)當(dāng)合金元素含量高時，對鋼的組織影響很大：§1-8合金元素對鋼在加熱時轉(zhuǎn)變的影響形成(Fe,Mn)3C,穩(wěn)定性和Fe3C相當(dāng)。原鐵素體區(qū)域：碳含量低，碳化物形成元素含量低。原碳化物區(qū)域：碳含量高，碳化物形成元素含量高。2、碳化物形成元素均勻是奧氏體成分均勻化的控制因素。碳化物形成元素擴散系數(shù)小。碳化物形成元素對碳有吸引力。三、合金元素對奧氏體晶粒長大的影響1、V,Ti,Nb,Zr,Al強烈阻止奧氏體晶粒長大形成彌散的氮化物，碳化物質(zhì)點，阻止奧氏體晶粒長大。2、C,P,Mn(高碳)促進奧氏體晶粒長大C,P在γ晶界內(nèi)吸附，改變了晶界原子擴散激活能。錳有促進了碳擴散的作用。Fe:擴散型轉(zhuǎn)變重建晶格。(1)碳化物中合金元素的含量(2)合金元素的影響合金元素在形成碳化物時要重新分配，碳化物形成元素富集于碳化物中，非碳化物形成元素富集于α相中。而合金元素的擴散系數(shù)比碳小5個(2)合金元素的影響+2.5%Ni,孕育期20min。+5%Co,孕育期7min。(1)碳的擴散是先共析鐵素體析出的控制因素(1)形態(tài)(2)形成機理Ti,Nb,V推遲J推遲推遲推遲推遲一推遲推遲推遲(較強)推遲(弱)推遲(強烈)增加增加推遲(1)多元合金化Me%1.75F-P轉(zhuǎn)變孕育期20sMe%1.38F-P轉(zhuǎn)變孕育期35sMe%3.25F-P轉(zhuǎn)變孕育期500sMe%6.34500℃不發(fā)生P轉(zhuǎn)變C:擴散重新分布。Me:不擴散。Fe:切變重組晶格。C的擴散§1-10合金元素對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響M→C在晶體缺陷處偏聚→α(0.25%C)+ε-FexC→α+Fe3C(完全分解)的260℃提高到500℃左右。原因：ε-FexC中可含Si,為鋼中平均含量，而Fe3C中不含Si,故Si:可由260℃提高到350℃。高合金鋼殘留奧氏體在中溫穩(wěn)定區(qū)(500-600℃)保溫一段時間后，冷(1)殘留奧氏體在加熱時析出部分碳化物，使殘留奧氏體中碳和合金(1)原位析出(Cr)(2)異位析出(W,Mo,V,Ti,Nb)α相基體溶解，特殊碳化物直接從α相中析出。異位析出時，由于碳化物顆粒細(xì)小，有彌散硬化作用，硬度曲線上升。4、碳化物類型的轉(zhuǎn)變Cr,W,Mo能形成多種碳化物，在回火時隨著溫度升高和時間延長，會發(fā)生碳化物類型轉(zhuǎn)變。四、合金元素對析出金屬間化合物的影響低碳和微碳的合金馬氏體回火時，從基體α相中析出金屬間化合物，可產(chǎn)生沉淀強化作用。如在Fe-Ni系馬氏體中加入Ti,在450-550℃時析出NI?Ti。第二章工程結(jié)構(gòu)鋼用于制造橋梁、船體、建筑鋼結(jié)構(gòu)、管道、鍋爐、高壓容器、車輛、油井架、礦井架及海上勘采設(shè)備等工程結(jié)構(gòu)件。2、沖擊韌性高，韌-脆轉(zhuǎn)變溫度低。3、良好的塑性及冷成形性。4、良好的可焊性?！?-1工程結(jié)構(gòu)鋼的合金化工程結(jié)構(gòu)鋼主要是熱軋態(tài)或正火態(tài)使用的低碳鋼，具有鐵素體-珠光一、工程結(jié)構(gòu)鋼的強化1、固溶強化合金元素溶入鐵素體，提高鐵素體的強度和硬度。含量過高會對韌性，塑性、焊接性、冷成形性產(chǎn)生不利影響。(2)Cr,Ni:固溶強化作用弱，不作為固溶強化元素。(3)Cu、P:強化作用顯著,但考慮到冶金工藝及綜合性能，不作為固溶0.1%P產(chǎn)生40-50MPa。Cu:的作用與Mn相當(dāng)。(1)產(chǎn)生原因(2)形態(tài)相間沉淀：在α/γ相界面析出。二、鐵素體-珠光體組織的冷脆性碳含量1%的珠光體可使韌-脆轉(zhuǎn)變溫度升高2.2℃。工程結(jié)構(gòu)鋼碳含量一般不超過0.25%。Ni:對耐低溫鋼尤其重要。固溶于鐵素體時可明顯降低沖擊韌性，升高韌-脆轉(zhuǎn)變溫度，并產(chǎn)生加鋁、鈦，生成穩(wěn)定的氮化物，可固定氮，并細(xì)化晶粒，降低韌-脆1、可焊性：在簡單可行的焊接工藝條件下，鋼材焊接后不產(chǎn)生裂紋，并2、熱影響區(qū)當(dāng)HV10不大于350時，易產(chǎn)生裂紋。3、碳當(dāng)量要求：CE不大于0.4-0.5%?！?-2鐵素體-珠光體鋼Q+屈服點+質(zhì)量等級+脫氧。屈服點：分為5個等級：195,215,235,255,275(MPa)(1)碳含量較低。0.06-0.38%C。(2)熱軋態(tài)供貨，不需熱處理，組織為F+P。3、用途16Mn345MPaMn:起固溶強化和細(xì)化晶粒作用。15MnV390MPa增加V的微合金化，起細(xì)化晶粒和沉淀強化15MnVN440MPa增加V,N復(fù)合微合金化，起細(xì)化晶粒和沉淀強化作用。C:0.10-0.20%,一般為0.10-0.16%。以0.5%Mo,或0.5%Mo+B為基礎(chǔ)，同時加入Mn,Cr,Ni及V,Ti,BHS-1:C:0.1%,Mn:1.8%,Mo:0.4金相組織由70-80%的細(xì)晶多邊狀鐵素體和20-30%的馬氏體組成，后加熱：α+γ雙相區(qū)。(740℃-800℃)§2-4工程結(jié)構(gòu)鋼的冶金工藝特點(3)形成A1N,固定鋼中的氮，減少應(yīng)變時效，細(xì)化晶粒。(2)含鈦量控制在0.01-0.02%,保證鋼液凝固后從奧氏體中析出(3)終軋溫度高于950℃,V(C,N)在奧氏體中無應(yīng)變誘導(dǎo)析出，而在低溫第三章機械制造結(jié)構(gòu)鋼加工硬化3.固溶強化(1)鐵素體基體：代位溶質(zhì)原子(2)馬氏體基體：間隙溶質(zhì)原子(淬火加低溫回火)形變：高密度位錯(加工硬化);奧氏體分解析出碳化物(沉淀強化)900-950℃奧氏體化，500℃鉛浴形成細(xì)珠光體，冷拔量達(dá)到90%,強(1)沖擊韌性(2)韌-脆轉(zhuǎn)變溫度(3)斷裂韌性：在高強度鋼中存在有微小的裂紋，當(dāng)裂紋尺寸增大到一§3-2結(jié)構(gòu)鋼的淬透性在硬度要求不高的情況下，馬氏體回火組織比相同硬度的F+P組織有F+P組織：片層狀碳化物2、淬透性對機械性能的影響(1)淬透的零件比相同硬度的未淬透零件有較好的綜合機械性能。(2)在都淬火得到馬氏體前提下，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼回火后同樣(3)碳素結(jié)構(gòu)鋼的主要弱點在于淬透性差，以致在尺寸較大的零件上，(4)對不同負(fù)荷的零件，有不同的淬透層要求。1、頂端淬火曲線的特征點(1)淬硬性(2)淬透性馬氏體占99.9%時的最遠(yuǎn)距離。馬氏體占50%時的距離。2、頂端淬火曲線的應(yīng)用查表：φ25mm圓棒油淬中心處冷速相當(dāng)于端距9mm;凡是端距9mm處硬度為HRC40的鋼種均可。用已有鋼種生產(chǎn)該零件，測出要求淬火硬度處的硬度，從頂端曲線上1、所有合金元素(除Co單獨加入外)溶入奧氏體中均增加淬透性。2、含強、中強碳化物形成元素的合金鋼，淬火加熱溫度較高，淬火保溫(1)良好的綜合機械性能H:調(diào)質(zhì)鋼硬度；Hp:鐵素體硬度；α:系數(shù)；(2)足夠的淬透性(3)防止高溫回火脆性(1)增加淬透性(2)防止高溫回火脆性Mo:0.2-0.3%,不大于0.6%,應(yīng)用較多。W:0.4-0.8%,不大于1.2%。(3)提高回火穩(wěn)定性(4)細(xì)化奧氏體晶粒1、錳2、鎳3、硅(4)鉻鋼：40Cr,38CrSi,40CrV。(2)鉻鎳鋼：40CrNi。(4)鉻錳鋼：40CrMn,30CrMnSi?！?-4低溫回火狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)鋼回火馬氏體(碳的過飽和固溶體，與α相共格的ε-FexC沉淀相)(1)碳含量(2)合金元素(3)細(xì)化晶粒(1)避免在250-350℃回火。(1)高強度、塑性和韌性好，可替代調(diào)質(zhì)鋼。2、合金化①提高淬透性☆含C量比調(diào)質(zhì)鋼低，淬透性差?！钜曰鼗瘃R氏體狀態(tài)使用，如淬不透，達(dá)不到強度。②降低Ms點，防止自回火由于低碳鋼Ms點高(0.2%C,Ms450℃),淬火后所得馬氏體易發(fā)生自回火現(xiàn)象，使硬度、強度下降。加入合金元素使Ms點下降，可防止制作開啟石油井出油口的射孔器，使用壽命和37CrNi3Mo相同。替代40Cr調(diào)質(zhì)鋼，制作汽車用高強度螺栓。強度高，塑性和韌性好，生產(chǎn)工藝簡單，頭部由熱鍛改為冷鐓，螺紋超高強度鋼是自20世紀(jì)四十年代逐漸發(fā)展起來的一個新型鋼種，主要(2)以回火馬氏體或下貝氏體狀態(tài)使用合金化(1)保證足夠的淬透性。(2)推遲低溫回火脆性。1～2%Si,使低溫回火脆性移向更高溫度，可選用盡可能高的溫度，加入V,Nb。國外廣泛使用(2)改善回火馬氏體韌性：Ni,Mo在40CrNiMo基礎(chǔ)上加1.45-1.80%Si,0.05-0.10%V。中國研制(不含Cr,Ni)(1)使用溫度低；(2)耐蝕性差(1)不存在脫C問題。馬氏體時效鋼是通過奧氏體-馬氏體-時效馬氏體的轉(zhuǎn)變獲得所需組強化效果達(dá)150-250MPa,貢獻(xiàn)不大。強化效果達(dá)500-600MPa。強化效果達(dá)1100MPa,起主要作用。2、Ni作為主要合金元素(1)保證高溫時得到單相奧氏體。因為時效強化元素均為鐵素體形成元(2)升高Ms點，減少殘余奧氏體。(3)增加時效強化效果，析出(Fe,Ni,Co)2Mo。不同之處：因Ni%高，淬火后AR增多，需要進行一次冷處理(-70℃),§3-6軸承鋼(1)高的接觸應(yīng)力(2)交變負(fù)荷(3)摩擦(4)腐蝕作用2、破壞形式(1)在接觸表面下0.786b處產(chǎn)生疲勞裂紋。b:滾動體與套圈接觸帶的寬度。(2)疲勞裂紋的擴展(1)碳濃度均勻的混合型回火馬氏體。含C量低時，馬氏體強度低；含C量高時，馬氏體脆性大。(2)均勻分布、數(shù)量為8%、顆粒細(xì)小、大小勻稱的未溶碳化物。未溶碳化物提高耐磨性，并在淬火加熱時細(xì)化奧氏體晶粒。通常為0.5-0.6μm(3)少量殘余奧氏體。(4)淬火晶粒度在8-9級。GCr15在1901年面世，在國內(nèi)外廣泛使用，占總量90%以上。軸承鋼由于冶金質(zhì)量缺陷造成的失效占65%,其疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展

交變應(yīng)力作用下夾雜物和基體如不能協(xié)調(diào)一致發(fā)生變形或“振1:壽命，百萬轉(zhuǎn)數(shù)。(1)網(wǎng)狀碳化物(2)帶狀碳化物(3)液析碳化物連續(xù)冷卻：20-30℃/h;(1)正火目的(2)正火工藝(1)淬火加熱溫度(2)防止脫C(3)冷卻薄壁套圈：分級淬火：120-180℃,2-5min。(4)回火(5)穩(wěn)定化處理淬火后立即冷處理(-40～-70℃),(6)磨削后回火一、滲碳鋼采用表面滲碳工藝，制作工作時受到周期性變化的扭轉(zhuǎn)或彎曲，并有表面：高彎曲、疲勞強度，高耐磨性—一高C的回火馬氏體、細(xì)小的未心部：高的屈服強度、高的沖擊韌性——低碳的回火馬氏體3、合金化W<1.2%;V<0.3%;Ti<0.12%;B(1)根據(jù)心部性能要求①含C量：0.10-0.25%C;低碳馬氏體保證高的強韌性②提高淬透性③細(xì)化奧氏體滲碳溫度高，時間長(930℃,幾～幾十個小時)。滲碳后熱處理溫度不一定高于心部Ac3,心部組織不一定可重新細(xì)化。(2)根據(jù)滲碳層性能要求①滲碳層表面有適宜的含碳量(0.8-1.05%C)Mn、Cr、Mo、W:促進滲層厚度增加。(吸收C原子，表面C濃度增加，(1)低淬透性滲碳鋼(2)中淬透性滲碳鋼(3)高淬透性滲碳鋼(1)氮化工藝性能(2)淬透性經(jīng)510-570℃,3-100h(1)碳含量0.3-0.5%,保證回火索氏體的強韌性。(2)氮化工藝性(3)鋼的淬透性(4)消除高溫回火脆性38CrMoA1;氮化時生成A1N,氮化鉬，氮化鉻?！?-8其它機械制造鋼一、彈簧鋼1、工作條件在動載荷(沖擊、振動、交變應(yīng)力、彎曲、扭轉(zhuǎn))作用下起到緩和沖擊力，或控制零件某一工作過程的作用。性能要求(1)高的屈服強度和彈性極限，高的屈強比，避免發(fā)生永久變形。(2)高的疲勞極限。(3)有一定的沖擊韌性和塑性。(4)一定的淬透性。經(jīng)淬火和中溫回火后得到回火屈氏體組織。(滲碳體以細(xì)小的顆粒狀分布在板條和孿晶未完全消失的基體上)。0.46-0.75%C,合金彈簧鋼。0.60-1.05%C,碳素彈簧鋼。(2)合金元素④提高彈性極限：Si(強化鐵素體)。5、合金彈簧鋼①錳彈簧鋼淬透性顯著提高，20-25mm,油淬。淬透性提高，油中淬透50-80mm?？捎糜谥剌d彈簧。1050-1100℃淬火，550-650℃回火。未脫碳脫碳嚴(yán)重脫碳噴丸處理產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，壽命提高2-6倍。生產(chǎn)率提高1.3-4倍，成本降低1/4-1/2。(1)加Ca、S生成非金屬夾雜物4、常用易切削鋼(1)硫系易切削鋼生成MnS,硬度較低，起斷屑，減少摩擦作用。Mn/S:在2.5-4.5之間。拉長的紡錘狀。(寬2-3μm,長寬比為6)低碳鋼可含0.05-0.15%P,進一步增加切削性。(2)鉛系易切削鋼①含0.1-0.25%Pb。②切削性可提高20-50%,機械性能基本不變。(3)鈣系易切削鋼(1)碳(2)錳(4)稀土(收縮率：2.4-3%;導(dǎo)熱性：400℃以下為ZG25的50%)(1)水韌處理入水溫度>950℃,不析出碳化物。(2)細(xì)化晶粒處理高錳鋼的鑄態(tài)組織為粗大奧氏體和碳化物，水韌處理時只發(fā)生碳化工藝：先在500-600℃加熱10-30h,發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，再進行水韌第四章工具鋼刃具鋼具有高的硬度、耐磨性、熱硬性和一定的塑性、韌性，用于制冷作模具鋼具有高的硬度、耐磨性和一定的韌性，用于制作沖切模、熱作模具鋼具有高的高溫強度、高溫硬度、抗熱疲勞性和足夠的塑性在使用上，同一鋼種往往可兼作不同用途，可根據(jù)使用條件，鋼的性碳素及低合金工具鋼(刃具、冷作模具、量具)合金工具鋼(模具)高速鋼(刃具)§4-1碳素及低合金工具鋼淬火：760-800℃,鹽水冷卻。回火：150-250℃。合金化(1)提高淬透性(2)提高回火穩(wěn)定性Cr、W、V、Si:加熱時溶入奧氏體。(3)提高耐磨性(4)細(xì)化晶粒Cr、V、W:淬火加熱時未溶的碳化物。②一部分未溶(Fe,Cr)3C,細(xì)化晶粒、增加耐磨性。(Cr鋼為20-25mm,Cr2鋼為30-35mm)1、熱加工(1)入爐溫度不宜太高(A1以下),加熱速度不宜太快。(2)變形量足夠大，終軋溫度較低，冷速較快，控制碳化物形態(tài)。(3)軋后緩冷，避免開裂。制加熱溫度在740～750℃,保溫時間盡可能短。低溫回火，一般小于200℃?！?-2高速工具鋼(1)高的熱(紅)硬性(2)高的耐磨性(1)碳②數(shù)量：(定比碳公式)符合此公式時，紅硬性(二次硬化)作用強。(含碳量升高使鋼熔點降低，導(dǎo)致淬火溫度降低，奧氏體中Me%降低)☆回火時在馬氏體中彌散析出W?C,造成二次硬化，具有高的紅硬性和☆強烈阻止奧氏體晶粒長大。保證淬火加熱采用1220-1310℃的高溫，①合金總量減少。退火時以VC形式存在，淬火加熱時部分溶入奧氏體中，部分以未溶碳所有高速鋼都含有4%Cr。少量Cr溶入M?C中，淬火加熱時促進M?C溶解K總量M23C?退火淬火退火淬火退火淬火退火淬火091一299一3W18Cr4V(18-4-1)型。(2)W-Mo系高速鋼W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)(4)超硬高速鋼高V:W6Mo4Cr4V5Si。1、高速鋼的平衡結(jié)晶過程800℃發(fā)生三元共析轉(zhuǎn)變，γ→(α+M?C+Fe?C)。(1)黑色組織(2)白亮組織(3)共晶組織增多(1)兩次預(yù)熱。560℃,840℃。(2)淬火溫度在650-350℃,有過冷奧氏體穩(wěn)定區(qū)。分級淬火：560℃(2倍淬火加熱時間)保溫，空冷。等溫淬火：240℃-280℃,2-4h。3、回火(1)560℃回火后，硬度反而升高，有二次硬化現(xiàn)象。(2)二次淬火所的淬火馬氏體還需要回火，因為殘余奧氏體需經(jīng)二次回火§4-3冷作模具鋼2、性能要求3、常用鋼種(1)碳素及低合金工具鋼。(2)高鉻及中鉻冷作模具鋼(3)基體鋼及低碳高速鋼(4)新型冷作模具鋼1、高鉻冷作模具鋼(1)主要鋼號Cr12MoV:1.45-1.7%C,1(2)主要特點(3)熱處理510-520℃回火(2-3次),HRC60-61。(1)主要鋼號(2)主要特點(1)相當(dāng)于W6Mo5Cr4V2高速鋼的(2)過共析鋼。(3)1110-1120℃淬火后，未溶碳化物為5%,AR較多。(1)以高速鋼W6Mo5Cr4V2為母(3)1080℃淬火：未溶碳化物5-11%,奧氏體晶粒度11-12級，韌性較好。1180℃淬火：未溶碳化物2-5%,奧氏體晶粒度9-11級，強度較高。520-550℃二次回火。(1)典型鋼種6W6Mo5Cr4V(2)屬萊氏體鋼。(3)1180-1200℃淬火，560-580℃,三次回火，HRc60-63。典型鋼種3、淬火加熱時未溶碳化物少(3%),韌性好?！?-4熱作模具鋼(3)熱疲勞。表面反復(fù)加熱到400-600℃,再冷卻。(4)摩擦。(2)一定的硬度和耐磨性(HRC33-47)。(1)完全退火。(2)淬火冷卻：空氣中預(yù)冷至750-780℃,再入油。冷至150-180℃出油空冷。(3)回火先在350-400℃保溫3小時后再升至回火溫度。回火溫度：450-580℃,HRC36-48。(1)良好的高溫機械性能(強度、韌性、耐磨性)。(3)耐腐蝕性。合金化(1)0.25-0.45%:保證硬度、熱疲勞性和沖擊韌性。4Cr5Mo2Vsi中有大量Cr的碳化物，淬火加熱時易溶于奧氏體中，發(fā)在保持4Cr5Mo2VSi優(yōu)點基礎(chǔ)上，降低Cr含量，增加Mo含量，提高了熱穩(wěn)定性和高溫強度。第五章不銹耐蝕鋼2、極化(3)過鈍化區(qū)：陽極電位繼續(xù)增加，超過一定值(ET)后，腐蝕電流又增加。ET:過鈍化電位。Eb:擊穿電位(接近過鈍化電位)。(4)鈍化的穩(wěn)定性當(dāng)陰極極化曲線和陽極極化曲線只有一個交點，且此交點在鈍化區(qū)，此時合金鈍化狀態(tài)是穩(wěn)定的，能夠自鈍化，具有很小的腐蝕速度。當(dāng)陰極極化曲線和陽極極化曲線只有一個交點，但此交點不在鈍化區(qū)，此時合金處于活化狀態(tài)或過鈍化狀態(tài)，有較高的腐蝕速度。當(dāng)陰極極化曲線和陽極極化曲線有三個交點，此時合金可以處于活化狀態(tài)，也可以處于鈍化狀態(tài)。但此鈍化狀態(tài)是不穩(wěn)定的，可以因偶然因素受到破壞，使合金進入活化狀態(tài)。4、電化學(xué)腐蝕的主要形式(1)一般腐蝕：均勻分布在整個表面的腐蝕。從技術(shù)觀點看危險最小。(2)晶間腐蝕(3)點腐蝕(4)應(yīng)力腐蝕5.耐蝕性標(biāo)準(zhǔn)晶間腐蝕、點腐蝕和應(yīng)力腐蝕危險性很大，不允許發(fā)生。如果發(fā)生，即認(rèn)為鋼在此介質(zhì)中是不耐蝕的。對于一般腐蝕，根據(jù)腐蝕條件和耐蝕性分為兩大類。①不銹鋼：在大氣和弱腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。腐蝕速度：<0.01mm/年，完全耐蝕。<0.1mm/年，耐蝕。②耐酸鋼：在強腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。牢固地結(jié)合在一起，可以阻礙微電池的腐蝕起到鈍化作用。要提高鋼的耐(1)提高鈍化膜穩(wěn)定性的必要元素當(dāng)鋼中Cr的含量超過12%后，鈍化膜中富集了Cr的氧化物，膜的穩(wěn)定性增加，初始鈍化電位明顯下降，最小腐蝕電流急劇降低，鈍化電位范圍當(dāng)Cr的摩爾分?jǐn)?shù)每達(dá)到1/8,2/8,3/8......時，合金的腐蝕速度都相(1)提高鉻不銹鋼在硫酸、醋酸、草酸及中性鹽中的耐蝕性。(2)在非氧化性的硫酸中更為顯著。(1)形成含鉬的鈍化膜，提高不銹鋼鈍化能力，擴大鈍化介質(zhì)范圍，在熱(2)防止氯離子對膜的破壞，抗點腐蝕。一般Cr,Cr-Ni不銹鋼難以鈍化，因而不耐蝕。鋼中加入Ni、Mo,Cu能§5-2不銹耐蝕鋼的組織Ni、Mn、Cu和C、N是奧氏體形成元素，因而對鋼的組織產(chǎn)生很大的影響。如Cr21Ni5Ti,00Cr22Ni5Mo3N,00Cr18Ni5Mo3Si2。鐵素體量為50-70%。通過熱處理可得到馬氏體，并在馬氏體基體上析出金屬間化合物，產(chǎn)§5-3不銹耐蝕鋼的腐蝕特性富鉻的Cr?3C?碳化物沿晶界呈網(wǎng)狀連續(xù)析出，在晶界附近形成10cm(1)析出碳化物。(2)貧鉻區(qū)沒有得到鉻的補充。(鉻在F中擴散系數(shù)比γ相大1000倍，(1)鋼中含C量降到0.03%以下。600℃以下奧氏體中碳的溶解度為0.02%,所以超低碳不銹鋼，如(2)加入Ti,Nb,生成穩(wěn)定的TiC,NbC,固定鋼中C,不生成鉻的碳化物。(1)σ相在晶界析出超低碳奧氏體不銹鋼特別是含鉬鋼，如00Cr18Ni9Ti,00Cr17Ni13Mo2氮含量高于0.16%時，沿晶界析出Cr2N,增加晶間腐蝕傾向。(3)雜質(zhì)元素在晶界偏聚1、應(yīng)力腐蝕(1)裂紋的誘發(fā)期：先形成保護膜，產(chǎn)生極化作用電位升高，隨后保護膜(2)裂紋的傳播期：微裂紋開始擴展、傳播，試樣伸長，最終引起應(yīng)力腐2、滑移-溶解機制張應(yīng)力使位錯運動形成表面滑移臺階，破壞了表面鈍化膜。裸露的滑移臺階若來不及修補成完整的鈍化膜，會發(fā)生陽極溶解形成蝕坑，并繼續(xù)(1)腐蝕介質(zhì)(2)應(yīng)力(4)組織和成分(1)加入2-4%的Si或2%的Cu。如0Cr18Ni14Si4奧氏體不銹鋼。(2)氮含量<0.04%,并盡量降低磷、砷、銻、鉍等雜質(zhì)元素含量。(3)采用高純度鐵素體不銹鋼。(4)采用奧氏體-鐵素體復(fù)相不銹鋼，鐵素體占50-70%。1、點腐蝕不銹鋼在含C1介質(zhì)中表面出現(xiàn)點狀腐蝕凹坑。(此時，陽極電位超過擊穿電壓進入過鈍化區(qū))MnS易在無機酸中溶解，晶界碳化物或σ相析出造成晶界的貧鉻區(qū)。這些地點表面鈍化膜的均勻性受到破壞，使C1容易穿透鈍化膜與基體(1)提高鉻含量，加入鉬，增強鈍化膜的穩(wěn)定性。(2)氮提高陽極的擊穿電壓，氮含量大于0.3%的不銹鋼不發(fā)生點腐蝕。(3)降低雜質(zhì)元素含量，特別是硫含量，提高鋼的純凈度。如超低硫Cr18Ni8MoN;高純的Cr26Mo1,Cr26Mo4?！?-4不銹鋼的強化與脆化(2)消除措施在400-550℃較長時間停留后，高Cr(>15%)鐵素體不銹鋼在室溫變大于α-Fe,與基體保持共格關(guān)系，高度彌散分布，使強度升高，韌性、(2)預(yù)防：避免在400-550℃停留。(3)消除：600-650℃保溫1h后快冷。(1)強度來源：(1)化學(xué)成分在17-7pH鋼基礎(chǔ)上減鉻增鎳以消除鐵素體，加入鉬、鈦、鋁。(2)熱處理(3)機械性能2、半奧氏體型沉淀硬化不銹鋼(1)化學(xué)成分高溫固溶處理后，室溫組織為奧氏體加少量(8-10%)δ鐵素體。①兩次時效：760℃,1.5h;510℃,0.5h。②冷處理及時效：-73℃,8h;510℃,1h。③冷加工及時效：室溫冷形變，形變量60%;480℃,1h?！?-5不銹耐蝕鋼鋼種18Cr%+9%Ni稱Cr18Ni9型，過去稱18-8型。(1)耐蝕性好。制作在液氮(-196℃)或更低溫度液體的壓力容器氮的固溶強化效果顯著,用于制作要求耐蝕和較高強度的工件。制作高強度不銹鋼彈簧。如1Cr18Ni8,1Cr18Ni8Mo,Cr15Mn14N。(1)在硝酸和有機酸(除醋酸、蟻酸和草酸)中耐蝕性好。用于石油、化工工業(yè)，可替代1Cr18Ni9Ti。(2)超低硫超低碳的Cr17Ti,耐蝕性、冷加工性和焊接性進一步提高。(3)含鉬、鈮的超低碳和氮的Cr17Mo1Nb,在抗點腐蝕、應(yīng)力腐蝕、一般腐蝕和焊接性方面有更大的提高。2、高鉻鐵素體不銹鋼如高純Cr26Mo1用于熱水鍋爐，高純Cr26Mo4用于海水熱交(1)特點：加入2%Ni,使鐵素體鋼轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體+馬氏體鋼。(2)組織一般，鐵素體量占10-15%,不呈網(wǎng)狀分布，可保證機械性能。CN鐵素體%(3)熱處理回火：275-350℃,回火馬氏體。HB350-402,高強度，耐腐蝕好。550-700℃,回火索氏體。強韌性好，耐蝕性也好。(4)使用回火：600-750℃,得到回火索氏體?；鼗穑?00-280℃,得到回火馬氏體。第六章耐熱鋼和耐熱合金§6-1耐熱鋼和耐熱合金的合金化的塑性變形。(蠕變)(1)蠕變強度(2)持久強度(3)持久壽命此外，高溫下的緊固件要求低的應(yīng)力松弛性能，承受交變應(yīng)力的高溫(1)提高基體強度(2)晶界強化①純化晶界：使晶界處分布的P,S及其它低熔點雜質(zhì)形成穩(wěn)定的難熔化②填充空位：加入B填充晶界空位，阻止擴散。(3)沉淀強化：(1)阻止Fe0生成。W,Mo(V,Ti,Nb優(yōu)先形成K,促使W,Mo固溶)?！?-2工業(yè)爐用耐熱鋼(2)焊接性好。1100-1150℃固溶處理后，水冷。3Cr24Ni7N:可在1100℃使用。4Cr22Ni4N:可在1050℃使用。優(yōu)點C:0.65-0.85%,,Mn:25-30%,A1:6-10%,經(jīng)濟效益比鉻鎳奧氏體爐用鋼好?！?-3鐵素體型耐熱鋼耐熱鋼可分為鐵素體型和奧氏體型兩大類。其中鐵素體型耐熱鋼包括鐵素體-珠光體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼。一般在350-650℃范圍內(nèi)工作。一、鐵素體-珠光體耐熱鋼(1)在正火狀態(tài)下，顯微組織由F+P(粒狀貝氏體)組成。(2)合金元素含量低，工藝性能好。(3)用作450-620℃工作的鍋爐蒸汽管。2、合金化(1)固溶強化(W,Mo,Cr)(2)碳化物強化(3)抗氧化和氣體腐蝕(4)改善晶界性能930-960℃正火，680-730℃回火?！?00℃過熱器管子。(2)12Cr1MoV:0.9-1.2%980-1020℃正火，720-760℃回火。≤580℃過熱器管子。(3)12Cr2MoWVSiTiB:1.6-2.1%Cr,0鋼號：1Cr13,2Cr13。淬火：950-1000℃,高溫回火，650-700℃。3、Cr12型馬氏體耐熱鋼Mo,W:大部分固溶于基體，固溶強化。B:強化晶界。(2)典型鋼種(Cr,Mo,W,Fe)23C6型碳化物穩(wěn)定性高，大于650℃才開始聚集長大。1000-1050℃淬油，650-750℃回火，回火屈氏體-索氏體。使用：工作溫度在500-580℃的汽輪機轉(zhuǎn)子、渦輪葉片等。B:強化晶界。使用：工作溫度不超過650℃?！?-4奧氏體耐熱鋼鐵素體耐熱鋼在600-650℃蠕變強度明顯下降，奧氏體耐熱鋼在600-固溶：1140℃,水冷。防止MC型碳化物析出。兩次時效：670℃,16h,析出非常細(xì)小而均勻的(V,Nb)C。760-800℃,14-16h,(V,Nb)C適當(dāng)長大，但分布均勻。4、用于制作650℃工作的零件，如渦輪盤件三、金屬間化合物沉淀強化的奧氏體耐熱鋼Al:穩(wěn)定γ′的面心立方結(jié)構(gòu)，含量太低會轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵瘟⒎浇Y(jié)構(gòu)。含量過高會出現(xiàn)穩(wěn)定性差的Ni2A1Ti。(2)Mo:1.3%,溶入奧氏體，起固溶強化作用。(3)Cr:提高化學(xué)穩(wěn)定性。固溶強化。(5)V:0.3%,生成VC,避免在晶界析出M23C6,提高塑性。(6)B:強化晶界。使晶界沉淀相由連續(xù)網(wǎng)狀變?yōu)閿嗬m(xù)網(wǎng)狀，提高塑性。3、熱處理固溶處理：980-1000℃。時效：700-760℃。4、使用：燃?xì)鉁u輪發(fā)動機部件。要求強度高：650-700℃工作；要求強度低：850℃工作?！?-5鎳基耐熱合金(1)生成γ'-Ni?(Ti,A1)沉淀強化相。①增加A1、Ti的總量，提高γ'-Ni?(Ti,A1)的數(shù)量。(可達(dá)60-70%)(1)固溶強化。(1)固溶于γ',增加其穩(wěn)定性。(2)增加γ'的數(shù)量。(2)固溶強化。(1)一次固溶(2)兩次固溶如GH33,850℃時效24h,再經(jīng)700℃時效16h,分別在高溫和較低溫§6-6新型耐熱合金1、特點柱狀晶葉片沒有橫向晶界，單晶葉片沒有晶界，因而使用溫度可分別提高25和50℃。控制合金的溫度梯度G和凝固速率R的比值，得到平面或胞狀凝固。二、粉末高溫合金高溫合金由于合金元素數(shù)量多，成分復(fù)雜，因而熱加工性差，只能在FGH95合金，650℃σ=1030Mpa時持久壽命200h。已用于發(fā)動機的渦三。氧化物彌散強化(ODS)高溫材料第七章鑄鐵鑄鐵：以鐵為主要元素，含碳量在2%以上，Si、P含量較高，并含有白口鑄鐵：碳絕大部分以滲碳體形式存在，斷口呈白色，硬度高，脆合金鑄鐵：加入各種合金元素，具有特殊性能，用于耐磨、耐熱和耐1、第一階段從液體中得到一次石墨、形成共晶石墨以及一次滲碳體和共晶滲碳體2、中間階段3、第二階段如進行充分：基體為F。如進行不充分：基體為F+P或P。Al;C;Si;Ti;Ni;Cu;P;Co;Zr;(Nb);石墨化元素：削弱鐵原子和碳原子間結(jié)合力，以及增大鐵原子自擴散反石墨化元素：不利于形成石墨，排列在Nb的右邊。1、碳和硅2、錳(1)是反石墨化元素，但間接促進石墨化。(2)如果要獲得珠光體組織，需要有較高的含Mn量。3、硫(1)強烈阻礙石墨化。(2)少量硫(>0.02%)可形成FeS或MnS,S含量通常越低越好。4、磷(1)石墨化元素。(2)在鑄鐵中生成Fe?P,形成磷共晶。二元磷共晶：Fe?P基體上分布著粒狀奧氏體分解的產(chǎn)物。三元磷共晶：Fe?P基體上分布著粒狀奧氏體分解的產(chǎn)物和針狀Fe?C。(3)磷共晶形成連續(xù)網(wǎng)狀時，明顯降低鑄鐵的強度和韌性；數(shù)量少而均勻分布時，不降低強度，并明顯提高耐磨性，應(yīng)用于耐磨鑄鐵中。三、鑄鐵中石墨的形態(tài)1、片狀石墨(1)片狀石墨是在鐵液凝固過程中，從鐵液中析出的。(2)石墨的形態(tài)呈片狀，在金相磨片上呈條狀。(3)可采用非自發(fā)形核的方法，加入硅鐵顆粒，細(xì)化石墨片。2、球狀石墨(1)鐵液中加入球化劑和孕育劑，在鐵液凝固過程中析出球狀石墨。(2)球狀石墨是一個多晶體，各單晶體基面(0001)位相垂直于半徑。(3)石墨球化的螺旋位錯理論。原子團生長，從形式上看，石墨沿基面生長，但效果是在垂直于基面上的(4)石墨球化的氣泡理論。鐵液經(jīng)球化處理后形成大量的小氣泡，在氣泡界面上形成許多石墨晶核，沿氣泡面長成板狀晶體，再向氣泡內(nèi)進一步生長。鐵液中氣泡的大小(1)鐵液中加入蠕化劑，在鐵液凝固過程中析出蠕蟲狀石墨。(2)蠕蟲狀石墨介于球狀和片狀之間，長寬比為3-10。(1)團絮狀石墨是由白口鑄鐵經(jīng)過退火而得到的。(2)對鐵液進行孕育處理，孕育劑在鐵液中形成氮化物、碳化物，可作為(1)鑄造性能好。(析出石墨時可增大比容，減小縮孔)(2)切削加工性好。石墨片有斷屑，潤滑，儲油(石墨孔洞)作用。(3)減震性能好。白口鑄鐵-麻口鑄鐵一珠光體基體灰口鑄鐵-鐵素體+珠光體基體灰(2)隨C和Si含量增加，組織由白口鑄鐵向鐵素體灰口鑄鐵轉(zhuǎn)變。(3)根據(jù)鑄件尺寸決定C、Si含量，獲得所需的組織。②高濃度Si促進石墨結(jié)晶。微裂紋的氧化產(chǎn)生附加的體積膨脹。(1)消除應(yīng)力退火退火溫度：550-600℃,時間不宜過長。(2)消除局部白口組織退火鑄件在表面或薄壁處出現(xiàn)白口組織，硬度大，脆性大，難以切削加工。退火溫度：900-950℃,使共晶滲碳體分解為石墨。σσσσ 球狀石墨對基體的破壞作用和應(yīng)力集中作用大為降低，能夠較充分發(fā)2、化學(xué)成分CE=4.3-4.7%,等于或稍高于共晶成分，有利于球化和避免白口組織。(3)球化元素①Mg:主要的球化元素，殘留Mg:0.03-0.08%。同時和硫的結(jié)合力比Mg強，使鐵水中的Mg更好地發(fā)揮球化劑作用。(4)孕育元素防止球化劑帶來的白口傾向。(1)鐵素體球墨鑄鐵σFσFσ(2)珠光體球墨鑄鐵使用帶肩帶孔試樣時高于45鑄鋼，使用光滑試樣時低于45鑄鋼。加熱：880-900℃,1-3h。目的：在細(xì)珠光體中保留少量鐵素體，增加塑性和韌性。加熱：820-860℃。(3)貝氏體球墨鑄鐵③熱處理：等溫淬火加熱：850-900℃,等溫250-350℃。④用途：制造要求耐磨性并承受交變負(fù)荷的零件，如重負(fù)荷減速齒輪。A·單個石墨的截面積。L:單個石墨的截面周長K<0.15:片狀石墨，0.15<K<0.8:蠕蟲狀石墨，K>0.8:球狀石墨的白口傾向。四、可鍛鑄鐵(1)特點(2)成分C:不能太高，以保證強度。Si:退火時促進石墨化。在鐵液中加入A1,B,硅等元素，形成A1N,BN等細(xì)小而彌散的化合物(3)680-730℃保溫。發(fā)生第二階段石墨化。承受較低的靜載荷，用來制作如管彎頭、三通等。第三節(jié)合金鑄鐵(1)化學(xué)成分低應(yīng)力：2.4-2.8%,中應(yīng)力：2.8-3.2%,高應(yīng)力：3.2-3.6%。(2)熱處理(1)化學(xué)成分使Fe?C轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe,Cr)?C,硬度為HV1100-1150,提高耐磨性。(2)熱(1)化學(xué)成分①錳：2-8%。(1)表面形成穩(wěn)定的致密的氧化膜。(2)減少氧化性氣體滲入的通道。(3)阻止熱生長。(1)硅：14-15%。(2)在氧化性介質(zhì)中生成致密的Si02保護膜，有良好的耐蝕性。(3)在各種有機酸和多種鹽溶解中耐蝕。加入銅或鉬能進一步改善耐蝕性。第八章鋁合金Mn在1.0-1.6%,有較高的強度和良好的塑性。(1)硬度高。以4%Cu+A1合金為例，討論時效過程。固溶：α相(548℃時，溶解度為5.7%)(1)時效過程☆Cu原子在{100}晶面上富集，形成銅原子富集區(qū)(GP區(qū))?！頖P區(qū)呈小圓片狀，直徑80-100A,厚度3-6A厚度約100A。③形成過渡相θ’☆銅、鋁原子之比為1:2時，形成過渡相θ’,具有正方點陣?！钚纬煞€(wěn)定相CuA12,稱θ,正方點陣。(2)時效工藝在A1-Mg-Si合金中，出現(xiàn)β相(Mg?Si)作為沉淀強化相。1、微量元素鈦、鋯，可形成難熔的金屬間化合物TiA13和A13Zr。2、錳和鉻在鋁合金中形成MnAl6和Al12Mg?Cr。3、稀土元素在鋁合金中形成Al?Re。4、加入A1-Ti-B,A1-Ti-C中間合金，形成的TiB?和TiC。五、鋁合金中的微量元素稀土元素在鋁合金中起以下作用。1、與氫生成稀土金屬氫化物，大大減少了自由氫的含量，降低氫致缺陷。氫是鋁合金中的有害元素。在合金凝固時析出氫分子，導(dǎo)致疏松、針2、與氧、硫、硅、鐵等雜質(zhì)元素形成化合物，起凈化作用。3、降低液態(tài)鋁合金的表面張力，提高流動性，改善鑄造性能。(2)鍛鋁：A1-Mg-Si為主，牌號用LD加序號表(1)錳的作用Mn:1.0-1.6%。形成(Mn,Fe)A16,電極電位與α相接近，腐蝕電流小。(2)顯微組織(3)稀土元素(4)均勻退火600-620℃,鑄錠均勻退火。(5)典型合金③力學(xué)性能Y2(半硬250-1675(1)合金元素(2)顯微組織晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向。可在退火前施以2%變形，退火時Mg5A1g在晶內(nèi)，晶界的顆粒狀析出，(2)牌號(3)特點(3)典型合金應(yīng)用最廣泛的是LF2,LF3。LF3:Mg:3.2-3.8%,Mn:0.3-0.6%M(退火)196Y2(半硬)245M(退火)215(1)特點(2)化學(xué)成分(3)強化相人工時效：190℃。(工作使用溫度150℃)(1)特點(2)化學(xué)成分屬Al-Mg-Si合金。Mg:0.4-0.8%,Si:0.5-1.2%,Mn0.4-0.8%,Cu:1.8-4.(3)強化相(4)錳的作用強度下降)(5)典型合金③時效處理：165℃,6-15h。(1)特點：(2)化學(xué)成分①A1-Zn-Mg合金Mn:0.2-0.6%,Cr:0.1-0.25%,Ti:0(3)典型合金(1)特點鋰是一種超輕元素(0.53g/cm3),1%鋰減輕體積質(zhì)量3%。(4)典型合金767鑄造鋁合金應(yīng)具有良好的鑄造性能，即高的流動性，較小的收縮性，(1)特點(2)變質(zhì)處理共晶成分由11.7%Si變?yōu)?4%Si。ZL102:σb由147Mpa增加到166MPa,δ由2%增加到6-10%。(3)變質(zhì)劑(4)典型合金①Si:8-10.5%,Mg:0.17-0.3%(形成強化相Mg2Si)(1)特點：(2)典型合金②515℃10-15h加熱，80-100℃熱水中冷卻。⑤用途：制作工作溫度低于200℃,中等負(fù)荷的零件。(1)特點(2)典型合金以完全固溶，而使性能下降。②430℃10-20h加熱(保證鑄態(tài)組織中少量離異共晶的A18Mg5溶入α相)。②加入微量Ti,形成TiAl3,細(xì)化晶粒。第九章鎂合金1、儲量豐富，占地殼2.1%,僅次于A1和Fe,占第三位。3、熔點650℃,在熔化溫度極易氧化燃燒。固溶時效細(xì)化抗蝕耐熱有較強Mg?Zn?較強有有較強液態(tài)中有先析出有Mg?Re,有(1)固溶冷卻可采用空冷或70-100℃水冷。不宜用冷水冷卻。鎂合金按生產(chǎn)工藝可分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩大類。許多鎂合金既可以鑄造，又可以變形。變形鎂合金牌號：如MB1,MB2,MB15等。鑄造鎂合金牌號：如ZM1,ZM3,ZM5等。一、鎂一鋅一鋯合金鋅：固溶強化，時效強化。鋯：固溶強化，細(xì)化晶粒，提高抗蝕、耐熱性。(1)合金化：5-6%Zn,0.3-0.9%Zr,0.1%Mn。(2)熱處理工藝及性能①固溶處理加人工時效505-515℃保溫24h,空冷。150-170℃時效24h。σ0.2:343MPa,σb:363MPa,δ:9.5%。②熱變形加人工時效避免固溶時產(chǎn)生的晶粒粗大，提高塑性。380-420℃熱變形。170-180℃時效10-24h。(1)合金化：3.5-5.5%Zn,0.5-1.0%Zr。(2)熱處理工藝：鑄件直接人工時效。(3)性能：σ0.2:167MPa,σb:275MPa,δ:7.5%。(1)合金化：3-4%A1,0.2-0.6%Zn,0.15-0.5%Mn第十章銅合金§10-1工業(yè)純銅一、工業(yè)純銅的性能1、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性高，僅次于銀。(1)冷形變后電導(dǎo)率下降小，可在冷加工狀態(tài)用作導(dǎo)電材料。(2)雜質(zhì)元素會降低導(dǎo)電性和