工程材料基礎(chǔ)課件09

1、6.3 結(jié)構(gòu)鋼工程用鋼普通結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼機(jī)器用鋼優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼2018/10/2016.3.1普通結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,含碳量0.4%以下; 低合金高強(qiáng)度鋼,含碳量0.2%以下,加入3%以下的合金元素(以Mn為主). 性能要求: 適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,良好的焊接性、冷成形性，耐大氣腐蝕性(Cu,P). 使用狀態(tài): 熱軋態(tài)或熱軋正火態(tài)。2018/10/2026.3.1普通結(jié)構(gòu)鋼 典型牌號(hào)： Q195,Q215,Q235,Q225,Q275 Q295,Q345,Q390,Q420,Q4602018/10/2036.3.2優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼 滲碳鋼 調(diào)質(zhì)鋼 彈簧鋼 軸承鋼按成分：按用途和熱

2、處理：2018/10/204滲碳鋼： 性能要求：良好的塑性和焊接性能；具有良好的綜合力學(xué)性能；表層硬，耐磨，心部強(qiáng)韌性好。 成分特點(diǎn)：低碳（0.25%以下），加Cr、Ti、Nb等2018/10/205滲碳鋼： 熱處理工藝：滲碳（正火）淬火低溫回火 典型牌號(hào)：15，20，20Cr, 20CrMnTi, 18Cr2Ni4WA 典型零件：軸類，齒輪等2018/10/206調(diào)質(zhì)鋼： 性能要求：良好的塑性和焊接性能；具有良好的綜合力學(xué)性能；表層硬，耐磨，心部強(qiáng)韌性好。 成分特點(diǎn)：中碳（0.25%0.55%），加Cr、i、Si、Mn 等2018/10/207調(diào)質(zhì)鋼： 熱處理工藝：調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫回火）(

3、表面淬火低溫回火) 或氮化處理 典型牌號(hào)：45，40Cr, 42CrMo, 40MnB, 40CrNiMoA38CrMoAl 典型零件：軸類，齒輪等2018/10/208彈簧鋼： 性能要求：高的屈服強(qiáng)度和高的屈強(qiáng)比；足夠的塑性和韌性；高的疲勞強(qiáng)度。 成分特點(diǎn)：中高碳（0.45%0.85%），加Si、Mn 、Cr、等2018/10/209彈簧鋼： 熱處理工藝：淬火中溫回火，得到回火托氏體組織 典型牌號(hào)：75，65n, 60Si2Mn,50CrVA等 典型零件：彈簧，模鍛錘桿等。2018/10/2010軸承鋼： 性能要求：高的硬度和高耐磨性；足夠的韌性和較好的耐蝕性；高的接觸疲勞強(qiáng)度。 成分特點(diǎn)：

4、高碳（0.95%1.15%），加Cr、Mn、Si等2018/10/2011軸承鋼： 熱處理工藝：鍛造后球化退火淬火低溫回火 典型牌號(hào)：GCr9, GCr15, GCr15SiMn等 典型零件：滾動(dòng)軸承元件等。2018/10/20126.4 工具鋼刃具鋼工具鋼量具鋼模具鋼冷模具和熱模具2018/10/2013刃具鋼： 性能要求：高的硬度和高耐磨性，一般要求HRC60以上；足夠的韌性和塑性；高的紅硬性（熱硬性）。 成分特點(diǎn)：高碳（0.65%1.35%），加Cr、等2018/10/2014刃具鋼： 熱處理工藝：鍛造后球化退火淬火低溫回火 典型牌號(hào)：8，8，10，12，9SiCr,W18Cr4V,W6

5、Mo5Cr4V2等 典型應(yīng)用：切削刀具。2018/10/2015高速鋼（W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2） ： 碳含量：0.8%左右。 組織特征：鑄態(tài)組織：有魚骨狀碳化物（共晶組織） 脆性很大。 鍛造特點(diǎn)：先輕鍛，后重鍛。2018/10/2016高速鋼（W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2） ： 熱處理：球化退火，1280 加熱淬火，570 三次回火 二次淬火 二次硬化2018/10/2017量具鋼： 性能要求：高的硬度和高耐磨性，一般要求HRC60以上；足夠的韌性和塑性；高的尺寸穩(wěn)定性（組織穩(wěn)定性）。 成分特點(diǎn)：高碳（0.65%1.35%），加Cr、n、i等2018/10/2018量具鋼

6、： 熱處理工藝：鍛造后球化退火淬火深冷處理低溫回火 典型牌號(hào)：8，8，10，12，9SiCr等 典型應(yīng)用：量具。2018/10/2019冷模具鋼： 性能要求：高的硬度和高耐磨性，一般要求HRC60以上；足夠的韌性和塑性； 良好的淬透性。 成分特點(diǎn)：超高碳（1.40%2.30%），加Cr、Mo、等2018/10/2020冷模具鋼： 熱處理工藝：鍛造后球化退火淬火低溫回火 典型牌號(hào)：Cr12, Cr12MoV等 典型應(yīng)用：冷作模具。汽車沖壓模具2018/10/2021熱模具鋼： 性能要求：適當(dāng)?shù)挠捕群透吣湍バ?，一般HRC3050；足夠的韌性和塑性；良好的淬透性和抗熱疲勞能力。 成分特點(diǎn)：中碳（0.

7、3%0.6%），加Cr、Ni、o或Cr、Mn、Mo等2018/10/2022熱模具鋼： 熱處理工藝：鍛造后淬火高溫回火 典型牌號(hào)：5CrNiMo, 5CrMnMo, 3Cr2W8V等汽車四缸壓鑄模 典型應(yīng)用：熱鍛模具。2018/10/2023曲軸模具6.5 特殊性能鋼 不銹鋼耐腐蝕性能； 耐熱鋼高溫強(qiáng)度，抗氧化； 耐磨鋼耐沖擊和磨損2018/10/2024不銹鋼： 不銹鋼耐腐蝕性能；可用作零件或工具電化學(xué)腐蝕過(guò)程示意圖2018/10/2025不銹光體電化學(xué)腐蝕示意圖2018/10/2026不銹鋼： 合金化： 加Cr:提高電極電位，13 加Ni：獲得單相奧氏體組織2018/10/2027不銹鋼：

8、 不銹鋼分類： 馬氏體不銹鋼：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 鐵素體不銹鋼：1Cr17、1Cr17Mo 奧氏體不銹鋼：1r18Ni9, 1Cr18Ni9Ti等2018/10/20281)馬氏體型不銹鋼 - Cr13型鋼Martensitic stainless steel 化學(xué)成分特點(diǎn): Wc = 0.1 0.4 %WCr = 13 % 熱處理特點(diǎn):正火后的組體是馬氏體。 牌號(hào): 1Cr134Cr13 用途: 醫(yī)療器械醫(yī)用鑷子2018/10/20292)鐵素體型不銹鋼( Ferritic stainless steel ) 化學(xué)成分特點(diǎn): Wc = 0.1 %左右WCr = 1

9、7 % 熱處理特點(diǎn): 不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。 牌號(hào): 1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。 用途:化工設(shè)備中要求耐蝕性高、塑性好、強(qiáng)度低的容器、管道等。2018/10/2030鐵素體型不銹鋼的用途硝酸生產(chǎn)裝置2018/10/20合成氨生產(chǎn)裝置313)奧氏體型不銹鋼-18 8型鋼( Austenitic stainless steel ) 化學(xué)成分特點(diǎn): Wc = 0.08 0.14 %WCr = 1719 %WNi = 811 %Cu、Ti、Mo等。 加工特點(diǎn):不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,只能冷塑性變形強(qiáng)化。2018/10/2032 熱處理特點(diǎn):固溶處理;穩(wěn)定化處理;消除應(yīng)力退火。 牌號(hào): 0Cr

10、18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti。 用途: 化工容器、管道等。大型化工儲(chǔ)罐(304)管板換熱器 ( 304 )2018/10/2033耐熱鋼： 鍋爐管道，發(fā)動(dòng)機(jī)汽閥等 合金化途徑： r,Al,Si提高抗氧化性； W,Mo,Cr提高再結(jié)晶溫度； V,Ti,Al形成穩(wěn)定第二相，提高高溫強(qiáng)度 Ni,Mn,N形成單相奧氏體組織。2018/10/203415rMo, 馬氏體型：12CrMoV1Cr13, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo 奧氏體型：0Cr19Ni9, 4Cr14Ni14W2Mo2018/10/2035耐 熱 鋼 的 用 途36汽車閥門汽輪機(jī)葉

11、片2018/10/20發(fā)動(dòng)機(jī)葉片航空發(fā)動(dòng)機(jī)耐磨鋼：在強(qiáng)烈沖擊載荷作用下發(fā)生沖擊形變硬化的高錳鋼。球磨機(jī)挖掘機(jī)顎式破碎機(jī)2018/10/2037耐磨鋼： 鑄造高錳鋼ZGMn13 成分：含碳0.9-1.5%,含錳11-14; 水韌處理，加工硬化 主要用途： 履帶板，道叉，防彈鋼板等。 如何加工？2018/10/2038高錳鋼廣泛用于既要求耐磨又要求耐沖擊的零件。如拖拉機(jī)的履帶板、球磨機(jī)的襯板、破碎機(jī)的牙板、挖掘機(jī)的鏟齒和鐵路的道岔等。39履帶球磨機(jī)襯板材料學(xué)院 6891395185 挖掘機(jī)鏟齒2018/10/20鐵路道岔6.6 鑄鐵 Fe-Fe3C和e-C雙重相

12、圖2018/10/2040 白口鑄鐵 灰口鑄鐵6.6 鑄鐵 普通灰口鑄鐵:鋼的基體+片狀石墨2018/10/2041 孕育處理(變質(zhì)處理) 孕育鑄鐵6.6 鑄鐵 可鍛鑄鐵:白口鑄鐵進(jìn)行高溫長(zhǎng)時(shí)間退火,團(tuán)絮狀石墨2018/10/20426.6 鑄鐵 球墨鑄鐵:2018/10/20436.6 鑄鐵 蠕墨鑄鐵:2018/10/20446.6 鑄鐵 合金鑄鐵: 耐磨鑄鐵 耐熱鑄鐵 耐蝕鑄鐵2018/10/20456.7 鋁及其合金 純鋁:fcc, 2.7g/cm3; 660 鋁合金: 鑄造鋁合金 形變鋁合金2018/10/20466.7 鋁及其合金 鑄造鋁合金:Al-Si系列, Al-Cu系列, Al

13、-Mg系列, Al-Zn系列, Al-Li系列 形變鋁合金:防銹鋁合金, 硬鋁合金, 超硬鋁合金, 鍛造鋁合金2018/10/20476.8銅及其合金 純銅:fcc, 8.96g/cm3, 1083 銅合金:黃銅:Cu-Zn合金;青銅:銅與錫,鋁,硅,鈹,錳,鉛,鈦等的合金.2018/10/20486.9軸承合金性能要求：一定的強(qiáng)度和抗疲勞性，足夠的塑形和韌性，較小的摩擦系數(shù)，良好的磨合能力，良好的導(dǎo)熱性、抗蝕性和低的膨脹系數(shù)。組織特點(diǎn)：軟基體上分布硬質(zhì)點(diǎn)，或硬基體上分布軟質(zhì)點(diǎn)。2018/10/2049一、錫基軸承合金Sn-Sb-Cu系合金（錫基巴氏合金）： 合金組織：+： Sb溶于Sn形成的

14、固溶體（軟基體）：化合物SnSb （硬質(zhì)點(diǎn)）性能：膨脹系數(shù)和摩擦系數(shù)小，導(dǎo)熱和抗蝕性好， 工作溫度低于150。用途：制造重要滑動(dòng)軸承。2018/10/2050二、鉛基軸承合金Pb-Sn-Sb-Cu系合金（鉛基巴氏合金）： 合金組織（ + ）+ （ + ）：共晶體（軟基體）：化合物SnSb （硬質(zhì)點(diǎn)）性能：性能略低于錫基巴氏合金。工作溫度低于120，價(jià)格便宜。用途：制造低速、低載荷滑動(dòng)軸承。2018/10/20516.10新型金屬材料1、形狀記憶合金（Ti-Ni、Cu-Zn-Al合金等）單程形狀記憶合金：高溫成形低溫變形高溫自動(dòng)恢復(fù)高溫成形形狀2018/10/2052雙程（可逆）形狀記憶合金：高溫成形低溫成形高溫自動(dòng)恢復(fù)高溫成形低溫自動(dòng)恢復(fù)低溫成形高溫成形低溫成形高溫低溫2018/10/20532、減振合金（灰鑄鐵