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1、金屬材質(zhì)及熱處理基礎(chǔ)金屬材質(zhì)及熱處理基礎(chǔ) 李輝李輝金屬的定義v金屬是一種具有光澤(即對(duì)可見光強(qiáng)烈反射)、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)。金屬的分類v黑色金屬黑色金屬 主要指鐵、錳、鉻及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。v有色金屬有色金屬 黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。LL+ +Fe3C+Fe3CL +Fe3CCESPQGKFDABC%FeT JNHA1Fe3C4.32.1111487270.770.02186.691495L+0.0008工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵鋼鋼鑄鐵鑄鐵按照鐵碳相圖,根據(jù)碳含量不同分為三大類:鐵碳合金分類鐵碳合金分類鐵鋼鑄鐵v工業(yè)鐵工業(yè)鐵 含碳量不大于0.021的成為純

2、鐵v鋼鋼 是指含碳量大于0.021%小于2.11%的鐵碳合金v鑄鐵鑄鐵 是指含碳量大于2.11%小于6.69%鐵碳合金鋼的分類鋼的分類鋼的分類鋼的分類1 1、按化學(xué)成分分類、按化學(xué)成分分類可分為碳素鋼和合金鋼可分為碳素鋼和合金鋼2 2、碳素鋼按含碳量多少可分為、碳素鋼按含碳量多少可分為3 3、合金鋼按合金元素的含量又可分為、合金鋼按合金元素的含量又可分為 低合金鋼低合金鋼(合金元素總含量5%); 中合金鋼中合金鋼(合金元素總含量=5%-10%) 高合金鋼高合金鋼(合金元素總含量10%)。 4 4、合金鋼按合金元素的種類可分為、合金鋼按合金元素的種類可分為錳鋼、鉻鋼、硼鋼、鉻鎳鋼、硅錳鋼等錳鋼、

3、鉻鋼、硼鋼、鉻鎳鋼、硅錳鋼等 Wc 0.6%低碳鋼低碳鋼中碳鋼中碳鋼高碳鋼高碳鋼 5、按冶金質(zhì)量分類、按冶金質(zhì)量分類 按鋼中所含有害雜質(zhì)硫、磷的多少,可分為:為: 普通鋼普通鋼 (S%0.055%,P%0.045%) 優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼 (S%、P%0.040%) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(S%0.030%,P%0.035%) 6、按冶煉時(shí)脫氧程度,可將鋼分為:、按冶煉時(shí)脫氧程度,可將鋼分為: 沸騰鋼沸騰鋼(脫氧不完全)、鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼(脫氧較完全)和半鎮(zhèn)靜鋼三類。和半鎮(zhèn)靜鋼三類。 7、按用途分類、按用途分類 分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼特殊性能鋼 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼又分為:工程構(gòu)件用鋼工程構(gòu)件

4、用鋼和機(jī)器機(jī)器零件用鋼零件用鋼 工具鋼工具鋼分為:刃具鋼、量具鋼、模具刃具鋼、量具鋼、模具鋼鋼 特殊性能鋼特殊性能鋼分為:不銹鋼、耐熱鋼:不銹鋼、耐熱鋼等 8、按金相組織分類、按金相組織分類 按退火態(tài)的金相組織可分為:亞共析鋼、共析鋼、過共:亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼析鋼三種。 按正火態(tài)的金相組織可分為:珠光體鋼、貝氏體鋼、馬珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼等四種。氏體鋼、奧氏體鋼等四種。v奧氏體 碳與合金元素溶解在-fe中的固溶體,仍保持-fe的面心立方晶格。晶界比較直,呈規(guī)則多邊形;淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處 v珠光體鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物

5、。 LL+ +Fe3C+Fe3CL +Fe3CCESPQGKFDABC%FeT JNHA1Fe3C4.32.1111487270.770.02186.691495L+0.0008工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵共析鋼共析鋼過共析鋼過共析鋼亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵共晶白口鐵共晶白口鐵過共晶白口鐵過共晶白口鐵亞共析鋼亞共析鋼鐵鐵碳碳平平衡衡圖圖碳素鋼碳素鋼合金鋼合金鋼v碳素鋼: 除鐵 、碳 和限量以內(nèi)的硅 、錳、磷、硫等雜質(zhì)外,不含其他合金元素的鋼。v合金鋼: 在碳鋼的基礎(chǔ)上,為了改善鋼的性能,在冶煉時(shí)有目的地加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。錳、鉻、硅、鎳、鎢、釩、鋁、硼、鋁、 銅和稀土等合金元素,所獲得的鋼種(五硅

6、八錳) 低碳鋼特點(diǎn):特點(diǎn):塑性好、韌性好、硬度強(qiáng)度低(軟剛)、耐塑性好、韌性好、硬度強(qiáng)度低(軟剛)、耐磨性差。磨性差。熱處理:熱處理:通常情況下將其進(jìn)行滲碳,然后淬火,再低通常情況下將其進(jìn)行滲碳,然后淬火,再低溫回火后使用。溫回火后使用。中碳鋼特點(diǎn):特點(diǎn):熱加工及切削性能良好,強(qiáng)度硬度比低碳鋼熱加工及切削性能良好,強(qiáng)度硬度比低碳鋼高,韌性塑性低于低碳鋼,焊接性能較差。高,韌性塑性低于低碳鋼,焊接性能較差。熱處理:熱處理:通常采用完全(加熱到單相奧氏體區(qū)得到單通常采用完全(加熱到單相奧氏體區(qū)得到單相均勻奧氏體)淬火加中溫或高溫回火的熱相均勻奧氏體)淬火加中溫或高溫回火的熱處理工藝。處理工藝。高碳

7、鋼特點(diǎn):特點(diǎn):具有高硬度和高耐磨性,焊接性能差。具有高硬度和高耐磨性,焊接性能差。熱處理:熱處理:1.預(yù)先熱處理采用球化退火;預(yù)先熱處理采用球化退火;2.采用不完全(加熱到兩相區(qū)得到奧氏體加采用不完全(加熱到兩相區(qū)得到奧氏體加未溶碳化物)淬火加低溫回火的熱處理工藝。未溶碳化物)淬火加低溫回火的熱處理工藝。(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼)碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 (0.06%0.4%)力性要求力性要求 Q195、Q215、Q235 -AF 、Q255、Q275; 與舊標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比:與舊標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比: Q235A3 -為構(gòu)件用鋼為構(gòu)件用鋼: 建筑、橋梁、船舶、壓力容器、管道等建筑、橋梁、船舶、壓力容

8、器、管道等 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(0.06%0.70%) 08F、10、20 : 塑韌性、焊接性好冷沖、焊接、塑韌性、焊接性好冷沖、焊接、滲碳件滲碳件調(diào)質(zhì)后綜合機(jī)性好調(diào)質(zhì)后綜合機(jī)性好 調(diào)調(diào)質(zhì)件質(zhì)件強(qiáng)度高、彈性極限高強(qiáng)度高、彈性極限高 彈彈性元件性元件 25、30、35、40、45 : 50、60、65 : v2 碳素工具鋼碳素工具鋼 成分特點(diǎn): 高碳(0.65%1.35%C ) 典型鋼種 T7、 T8:一定韌性的 沖頭、錘子、鑿子 T9、 T10:硬度高、韌性適中的鉆頭、手鋸條、刨刀 T12、T13:硬度高、韌性低的銼、刮刀等合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼包括:合金結(jié)構(gòu)鋼包括:低合金

9、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、易切低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、易切鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等一、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼一、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 1 用途:壓力容器、橋梁、機(jī)車車輛、用途:壓力容器、橋梁、機(jī)車車輛、 輸油管道、鍋爐等輸油管道、鍋爐等 2 性能要求:性能要求: 強(qiáng)度高、塑韌性好;強(qiáng)度高、塑韌性好; 冷熱壓力加工性能好;冷熱壓力加工性能好; 焊接性能好焊接性能好 抗環(huán)境作用:大氣、海水、低溫抗環(huán)境作用:大氣、海水、低溫4 典型鋼種:典型鋼種: Q295、Q345、Q390、Q420、Q460 ( 新標(biāo)準(zhǔn)GB/T1591-94) 16Mn、 15MnV、14Mn

10、Nb等 (舊標(biāo)準(zhǔn)GB/1591-88) AE :代表質(zhì)量等級(jí)(由低到高), 主要是S、P含量的差異新舊標(biāo)準(zhǔn)低合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)對(duì)照新舊標(biāo)準(zhǔn)低合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)對(duì)照 v低合金刃具低合金刃具鋼鋼 化學(xué)成分特點(diǎn) 高碳: 0.9%1.5%C; 典型鋼種:9SiCr、 9Mn2V 、 CrWMn 等v 高速鋼高速鋼 化學(xué)成分特點(diǎn): 高碳: 0.7%1.65%C; 用作高速切削的車刀、銑刀、高速鉆頭等 典型鋼種: W18Cr4V;Mo8Cr4V2; W6Mo5Cr4V2合金工具鋼合金工具鋼特殊性能鋼定義特殊性能鋼定義 v具有特殊物理、化學(xué)性能的具有特殊物理、化學(xué)性能的鋼。鋼。v分類:分類: 不銹鋼不銹鋼 耐熱鋼耐

11、熱鋼 耐磨鋼耐磨鋼 耐酸鋼耐酸鋼不銹鋼不銹鋼v不銹鋼 是指含鉻不小于12%,含鎳不小于8%的合金鋼。v200系列鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼 v300系列鉻-鎳 奧氏體不銹v400 系列鐵素體和馬氏體不銹鋼v500 系列耐熱鉻合金鋼。 v600 系列馬氏體沉淀硬化不銹鋼。不不銹鋼常識(shí)銹鋼常識(shí) v常見的不銹鋼有鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。v鉻不銹鋼的牌號(hào)如:1 Cr13、2 Cr13和3 Cr13等,通稱Cr13型不銹鋼 1 Cr13、2 Cr13具有良好的抗大氣、海水、蒸汽等介質(zhì)腐蝕的能力,塑性、韌性交較好,適用于汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥門; 3 Cr13、3 Cr13Mo、7 Cr13等硬度較高,適用于彈

12、簧、軸承、醫(yī)療器械。v鉻鎳不銹鋼的牌號(hào)如0 Cr19 Ni9,1 Cr19 Ni9等,通稱188型不銹鋼。 這類不銹鋼的特點(diǎn)是含碳量低,鎳含量較高,無(wú)磁性,耐蝕性、塑性、韌性比Cr13型不銹鋼好;適用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)(酸堿)中工作的零件,如吸收塔壁、貯槽、管道及容器等。 最新國(guó)內(nèi)外不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表最新國(guó)內(nèi)外不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表 中國(guó)GB1220 日本JIS 美國(guó)AISI、ASTM 1Cr17Ni7 SUS301 301,S30100 0Cr18Ni9 SUS304 304,S30400 0Cr19Ni9N SUS304N1 00Cr19Ni10 SUS304L 304L,S30403 00Cr18Ni

13、10N SUS304LN 1Cr18Ni9Ti 305 最新國(guó)內(nèi)外不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表(續(xù))最新國(guó)內(nèi)外不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表(續(xù))0Cr18Ni10Ti SUS321 321,S32100 0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316,S31600 0Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr17Ni12Mo2N SUS316N 316N,S31651 00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L,S31603 00Cr17Ni13Mo2N SUS316LN 0Cr19Ni13Mo3 SUS317 317,S31700 00Cr19Ni13Mo3 SUS317L 317L,S31703 0Cr18Ni

14、11Nb SUS347 347,S34700 0Cr25Ni20 SUS310S 310S,S31008 鑄鐵分類鑄鐵分類 v根據(jù)碳的存在形式不同分:白口鑄鐵:斷口呈現(xiàn)銀白色,脆、硬,很難切削?;诣T鐵:斷口呈現(xiàn)暗灰色,性能較好。廣泛應(yīng)用。麻口鑄鐵:斷口呈現(xiàn)灰白色,脆性大,工業(yè)上少用。按碳在鐵碳合金中存在的狀態(tài),可將鑄鐵分為、v 白口鑄鐵、白口鑄鐵、v 灰口鑄鐵、灰口鑄鐵、v 可煅鑄鐵、可煅鑄鐵、v 蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵v 球墨鑄鐵。球墨鑄鐵。 鑄鐵優(yōu)缺點(diǎn)鑄鐵優(yōu)缺點(diǎn) v優(yōu)點(diǎn):成本低,鑄造性、切削加工性好,耐優(yōu)點(diǎn):成本低,鑄造性、切削加工性好,耐壓、耐磨、減震性好。壓、耐磨、減震性好。v缺點(diǎn):力學(xué)性能

15、差。缺點(diǎn):力學(xué)性能差。 常用鑄鐵常用鑄鐵基礎(chǔ)基礎(chǔ)一、灰鑄鐵一、灰鑄鐵 灰鑄鐵的成分與組織灰鑄鐵的成分與組織1 1)、成分:含)、成分:含C C量:量:2.7%3.6%2.7%3.6%、含、含SiSi量:量:1.0%2.2%1.0%2.2%、S S0.15%、P0.3%。2)、組織:由金屬基體和在基體中分布的片狀石墨組成。()、組織:由金屬基體和在基體中分布的片狀石墨組成。(鐵素鐵素體灰鑄鐵、鐵素體體灰鑄鐵、鐵素體珠光體灰鑄鐵、珠光體灰鑄鐵)珠光體灰鑄鐵、珠光體灰鑄鐵) 性能:良好的切削加工性能、鑄造性能、耐磨性、減震性、性能:良好的切削加工性能、鑄造性能、耐磨性、減震性、以及低的缺口敏感性。以

16、及低的缺口敏感性。 俗稱馬鋼、瑪鋼。是白口鑄鐵通過石墨化退火,俗稱馬鋼、瑪鋼。是白口鑄鐵通過石墨化退火,使?jié)B碳體分解成團(tuán)絮狀的石墨而獲得的。使?jié)B碳體分解成團(tuán)絮狀的石墨而獲得的。1 1、可鍛鑄鐵的組織與性能、可鍛鑄鐵的組織與性能1 1)、生產(chǎn)過程:)、生產(chǎn)過程:首先鑄造成白口鑄鐵件,然后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火。2 2)、成分:)、成分:C:2%2.8%、Si:1.2%1.8%、Mn:0.4%0.6%、P0.1%、S0.25%.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵球墨鑄鐵 鐵水在澆注前經(jīng)球化處理,使析出的石墨大部分或全部呈球狀的鑄鐵。(加入球化劑:如純鎂、鎂合金、稀土鎂合金) 球墨鑄鐵的組織與性能1)、成分

17、:C:3.6%3.9%、Si:2.0%2.8%、Mn:0.6%0.8%、S0.07%、P0.1%2)組織:石墨呈球狀3)按其基體組織不同,可分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體珠光體球墨鑄鐵和珠光體球墨鑄鐵。 球墨鑄鐵球墨鑄鐵性性能能 v強(qiáng)度和塑性已經(jīng)超過灰鑄鐵和可鍛鑄鐵,接強(qiáng)度和塑性已經(jīng)超過灰鑄鐵和可鍛鑄鐵,接近鑄鋼。近鑄鋼。v鑄造性能和切削性能、耐磨、減震性較好。鑄造性能和切削性能、耐磨、減震性較好。 蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵 在高碳、低硫、低磷的鐵水中加入蠕化劑(目前采用的蠕化劑有鎂鈦合金、稀土鎂鈦合金或稀土鎂鈣合金),經(jīng)過蠕化處理后,使石墨變成蠕蟲狀的高強(qiáng)度鑄鐵。 性能:介于灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵之間。性能:

18、介于灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵之間。v 金屬的牌號(hào)金屬的牌號(hào)碳素結(jié)碳素結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)的鋼牌號(hào)牌號(hào) v漢語(yǔ)拼音字母漢語(yǔ)拼音字母+ +化學(xué)元素符號(hào)化學(xué)元素符號(hào)+ +阿拉伯?dāng)?shù)字阿拉伯?dāng)?shù)字 vQQ:屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母;:屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母;v屈服點(diǎn)數(shù)值;屈服點(diǎn)數(shù)值;v質(zhì)量等級(jí)符號(hào):質(zhì)量等級(jí)符號(hào):A A、B B、C C、D D(D D質(zhì)量最好)質(zhì)量最好)v脫氧方法符號(hào):脫氧方法符號(hào):F F、b b、Z Z、TZTZv例如:例如:Q235Q235A AF F:屈服點(diǎn)為:屈服點(diǎn)為235Mpa235Mpa的的A A級(jí)級(jí)沸騰鋼。沸騰鋼。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌鋼的牌號(hào)號(hào) v兩位阿拉伯?dāng)?shù)字,表示平均含碳量為萬(wàn)分之幾

19、萬(wàn)分之幾;v常見的表示鋼的用途的符號(hào)。C船 K礦用鋼 Q橋用梁 G鍋爐鋼 H焊接用鋼 R壓力容器用鋼v例如:45:平均含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08:平均含碳量為0.08%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼50Mn:平均含碳量為0.50%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,且含錳量較高。10F:平均含碳量為0.10%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,沸騰鋼。20g:平均含碳量為0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,鍋爐用鋼。 碳素工碳素工具的鋼具的鋼牌號(hào)牌號(hào) v“碳碳”的漢語(yǔ)拼音字頭的漢語(yǔ)拼音字頭“T”T”;v1 12 2位的數(shù)字,表示平均含碳量為千分之幾。位的數(shù)字,表示平均含碳量為千分之幾。v質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí): :不標(biāo)注表示為優(yōu)質(zhì)工具鋼,不標(biāo)注

20、表示為優(yōu)質(zhì)工具鋼,A A為高級(jí)優(yōu)質(zhì)為高級(jí)優(yōu)質(zhì)工具鋼。工具鋼。v例如:例如:T8T8:表示平均含碳量為:表示平均含碳量為0.80%0.80%的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。T12AT12A:表示平均含碳量為:表示平均含碳量為1.2%1.2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。 鑄造鑄造碳鋼的牌號(hào)碳鋼的牌號(hào)v“鑄鋼鑄鋼”兩漢字的漢語(yǔ)拼音字頭兩漢字的漢語(yǔ)拼音字頭“ZG”ZG”;v屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度v例如:例如:ZG270ZG270500500:表示屈服點(diǎn)不小于:表示屈服點(diǎn)不小于270Mpa270Mpa,抗拉強(qiáng)度不小于抗拉強(qiáng)度不小于500Mpa500Mpa的鑄造碳鋼。的鑄造碳鋼。

21、 合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào) v兩位數(shù)字(碳的平均含量)兩位數(shù)字(碳的平均含量)+ +合金元素的種類符號(hào)合金元素的種類符號(hào)及其含量及其含量+ +質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)v說(shuō)明說(shuō)明 :前面兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為萬(wàn)分之幾;前面兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為萬(wàn)分之幾;元素符號(hào)表示鋼中所含元素,數(shù)字表示該元素的含量;元素符號(hào)表示鋼中所含元素,數(shù)字表示該元素的含量;合金元素含量小于合金元素含量小于1.5%1.5%時(shí)不標(biāo)注,時(shí)不標(biāo)注,1.5%1.5%2.5%2.5%、2.5%2.5%3.5%3.5%、3.5%3.5%4.5%4.5%時(shí),則相應(yīng)地標(biāo)注時(shí),則相應(yīng)地標(biāo)注2 2、3 3、4 4A A表示為高級(jí)優(yōu)

22、質(zhì),不標(biāo)注則表示優(yōu)質(zhì)。表示為高級(jí)優(yōu)質(zhì),不標(biāo)注則表示優(yōu)質(zhì)。 例:例:v40Cr40Cr鋼為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,平均含碳量為鋼為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,平均含碳量為0.40%0.40%,主要合金元素為鉻,其含量在,主要合金元素為鉻,其含量在1.5%1.5%以下。以下。v60Si2MnA60Si2MnA鋼為高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,平均含鋼為高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,平均含碳量為碳量為0.60%0.60%,主要合金元素為,主要合金元素為1.5%1.5%2.5%2.5%的硅和的硅和1.5%1.5%的錳。的錳。合金工具鋼的牌號(hào)合金工具鋼的牌號(hào) v一位數(shù)字(碳的平均含量)一位數(shù)字(碳的平均含量)+ +合金元素的種類合金元素的種類

23、符號(hào)及其含量符號(hào)及其含量+ +質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí) v說(shuō)明:說(shuō)明:前面一位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為千分之幾,前面一位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為千分之幾,當(dāng)碳的平均含量當(dāng)碳的平均含量1%1%時(shí),不標(biāo)注;時(shí),不標(biāo)注;元素符號(hào)表示鋼中所含元素,數(shù)字表示該元素的元素符號(hào)表示鋼中所含元素,數(shù)字表示該元素的含量;含量;合金元素含量小于合金元素含量小于1.5%1.5%時(shí)不標(biāo)注,時(shí)不標(biāo)注,1.5%1.5%2.5%2.5%、2.5%2.5%3.5%3.5%、3.5%3.5%4.5%4.5%時(shí),則相應(yīng)地標(biāo)時(shí),則相應(yīng)地標(biāo)注注2 2、3 3、4 4A A表示為高級(jí)優(yōu)質(zhì),不標(biāo)注則表示優(yōu)質(zhì)。表示為高級(jí)優(yōu)質(zhì),不標(biāo)注則表示優(yōu)質(zhì)。例

24、:例:v9CrSi9CrSi鋼為優(yōu)質(zhì)合金工具鋼,平均含碳量為鋼為優(yōu)質(zhì)合金工具鋼,平均含碳量為0.90%0.90%,主要合金元素為鉻和硅,含量都小,主要合金元素為鉻和硅,含量都小于于1.5%1.5%。vCr12MoVACr12MoVA鋼為高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金工具鋼,平均鋼為高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金工具鋼,平均含碳量大于含碳量大于1.0%1.0%,主要合金元素為鉬釩,含,主要合金元素為鉬釩,含量都小于量都小于1.5%1.5%。特殊性能鋼的牌號(hào)特殊性能鋼的牌號(hào) v大多數(shù)與合金工具鋼相同,個(gè)別的與合金結(jié)大多數(shù)與合金工具鋼相同,個(gè)別的與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。構(gòu)鋼相同。 v舉例:不銹鋼2 Cr13表示平均含碳量為0.20%,鉻約為

25、(12.5%13.5%)。20 Cr3W3NbN表示平均含碳量為0.20%,鎢、鉻約為(2.5%3.5%),鈮、氮含量都小于1.5%。 特殊專用鋼的牌號(hào)特殊專用鋼的牌號(hào) v漢語(yǔ)拼音字母字頭漢語(yǔ)拼音字母字頭+ +合金元素符號(hào)及含量合金元素符號(hào)及含量 v說(shuō)明:說(shuō)明:漢語(yǔ)拼音字母字頭表示鋼的用途;漢語(yǔ)拼音字母字頭表示鋼的用途;平均含碳量不標(biāo)注;平均含碳量不標(biāo)注;牌號(hào)中鉻元素后面的數(shù)字表示含鉻量牌號(hào)中鉻元素后面的數(shù)字表示含鉻量千分之幾千分之幾,其它,其它元素仍按元素仍按百分之幾百分之幾。v舉例:舉例:G Cr15滾珠軸承鋼,含鉻為1.5%。G Cr15SiMn滾珠軸承鋼,含鉻為1.5%,硅、錳含量都小

26、于1.5%。 灰鐵的牌灰鐵的牌號(hào)號(hào) v“灰鐵灰鐵”兩字的漢語(yǔ)拼音字母字頭兩字的漢語(yǔ)拼音字母字頭+ +最低抗拉最低抗拉強(qiáng)度(數(shù)字)強(qiáng)度(數(shù)字) v例如:例如:HT200HT200:灰鑄鐵,最低抗拉強(qiáng)度:灰鑄鐵,最低抗拉強(qiáng)度200Mpa200Mpa。 可鍛鑄鐵的牌號(hào)可鍛鑄鐵的牌號(hào) 由三個(gè)字母及兩組數(shù)字組成。由三個(gè)字母及兩組數(shù)字組成。KTKT(可鐵)第三個(gè)(可鐵)第三個(gè)字母表示可鍛鑄鐵的類別:字母表示可鍛鑄鐵的類別:H H表示黑心可鍛鑄鐵,表示黑心可鍛鑄鐵,Z Z表示珠光體可鍛鑄鐵。后面的兩組數(shù)字分別表示最表示珠光體可鍛鑄鐵。后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率。低抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率。K

27、TH300KTH3001010:表示黑心可鍛鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度:表示黑心可鍛鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為為300Mpa300Mpa,伸長(zhǎng)率,伸長(zhǎng)率為為10%10%KTZ550KTZ5500404:表示珠光體可鍛鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng):表示珠光體可鍛鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為度為550Mpa550Mpa,伸長(zhǎng)率為,伸長(zhǎng)率為6%6%。球墨鑄鐵的牌號(hào)球墨鑄鐵的牌號(hào)QT(球鐵)及兩組數(shù)字組成,兩組數(shù)字分別代表最低抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率vQT400QT4001818:表示球墨鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為:表示球墨鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為400Mpa400Mpa,伸長(zhǎng)率為,伸長(zhǎng)率為18%18%。vQT600QT6002 2:表

28、示球墨鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為:表示球墨鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為600Mpa600Mpa,伸長(zhǎng)率為,伸長(zhǎng)率為2%2%。蠕墨蠕墨鑄鐵的牌號(hào)鑄鐵的牌號(hào)v牌牌號(hào):號(hào):“RUT”+RUT”+最低抗拉強(qiáng)度最低抗拉強(qiáng)度v例如:例如:RUT340RUT340:表示蠕墨鑄鐵,其最低抗:表示蠕墨鑄鐵,其最低抗拉強(qiáng)度為拉強(qiáng)度為340Mpa340Mpa。 v 金屬的性能金屬的性能性能使使用用性性能能工工藝藝性性能能 指在服役條件下,能保證安全可靠工作所必備的性能。力學(xué)性能力學(xué)性能 物理性能物理性能 化學(xué)性能化學(xué)性能 強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、蠕變和疲勞 熔點(diǎn)、密度以及電、磁、光和熱 耐腐蝕和抗老化 性能使使用用性性能能工

29、工藝藝性性能能 鑄造鑄造 塑性加工塑性加工焊接焊接 指材料的可加工性 。熱處理熱處理 粉末冶金粉末冶金 機(jī)械加工機(jī)械加工 使用性能使用性能 : 力學(xué)性能力學(xué)性能(強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等); 物理性能物理性能(光、電、磁等);(光、電、磁等); 化學(xué)性能化學(xué)性能 (抗氧化性、抗腐蝕性等抗氧化性、抗腐蝕性等); 其它性能其它性能(耐磨性、熱硬性、消振性等耐磨性、熱硬性、消振性等);工藝性能:工藝性能: 材料制備、加工過程中所表現(xiàn)的材料制備、加工過程中所表現(xiàn)的 鑄造性能鑄造性能 (流動(dòng)性、收縮、偏析等(流動(dòng)性、收縮、偏析等); 壓力加工性能壓力加工性能 冷加工性能冷加工性能

30、 鍛造性能等鍛造性能等 切削加工性切削加工性 焊接性焊接性 熱處理性能;熱處理性能; 等等等等使用性能使用性能 力學(xué)性能:力學(xué)性能: 工程材料在外力作用下所反應(yīng)出來(lái)的性能工程材料在外力作用下所反應(yīng)出來(lái)的性能 又稱機(jī)械性能又稱機(jī)械性能 主要包括:強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性等主要包括:強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性等強(qiáng)度與塑性的測(cè)定強(qiáng)度與塑性的測(cè)定借助應(yīng)力應(yīng)變曲線借助應(yīng)力應(yīng)變曲線結(jié)構(gòu)材料最重要、最基本的性能結(jié)構(gòu)材料最重要、最基本的性能力學(xué)性能及指標(biāo)力學(xué)性能及指標(biāo)(一)(一)強(qiáng)度強(qiáng)度 材材料抵抗變形或斷裂的能力稱為。料抵抗變形或斷裂的能力稱為。1 彈性極限彈性極限(e ) :規(guī)定彈性極限:規(guī)定彈性極限2 屈服強(qiáng)

31、度:材料開始發(fā)生明顯塑性變形時(shí)的屈服強(qiáng)度:材料開始發(fā)生明顯塑性變形時(shí)的應(yīng)力值應(yīng)力值 (s ), Mpa 。 3 抗拉強(qiáng)度:材料在破斷前所承受的最大應(yīng)抗拉強(qiáng)度:材料在破斷前所承受的最大應(yīng)力值(力值( b ) , Mpa 。 產(chǎn)生最大均勻塑性變形的抗力。產(chǎn)生最大均勻塑性變形的抗力。 4 屈強(qiáng)比(屈強(qiáng)比( s / b ):): 0.60.85 屈強(qiáng)比高,強(qiáng)度利用率高;屈強(qiáng)比高,強(qiáng)度利用率高; 屈強(qiáng)比低,安全性高屈強(qiáng)比低,安全性高 綜合考慮材料利用率和安全性綜合考慮材料利用率和安全性 材料斷裂前發(fā)生永久不可逆變形的能力。材料斷裂前發(fā)生永久不可逆變形的能力。 (1) 伸長(zhǎng)率(伸長(zhǎng)率( ):):試樣拉斷后

32、標(biāo)距的增長(zhǎng)量與原始標(biāo)距長(zhǎng)度之比; = (L斷后-L原始)/ L原始%=L / L0 % (2) 斷面收縮率(斷面收縮率( ):):試樣拉斷處橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比. = (A原始- A斷后)/ A原始%=A / A0 %(二)(二)塑性塑性 材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)的能力,即受壓時(shí)抵材料抵抗另一硬物壓入其內(nèi)的能力,即受壓時(shí)抵抗表面局部塑性變形的能力。抗表面局部塑性變形的能力。 衡量材料軟硬程度的指標(biāo)衡量材料軟硬程度的指標(biāo) 硬度與強(qiáng)度間存在一定關(guān)系硬度與強(qiáng)度間存在一定關(guān)系 (1) 布氏硬度布氏硬度(HB)較軟材料較軟材料有色金屬有色金屬 (2) 洛氏硬度洛氏硬度(HR)硬度中等硬度中

33、等鋼鐵材料鋼鐵材料 具體:具體:HRA、HRB、HRC 其中其中HRC:軟硬范圍較寬,應(yīng)用最廣:軟硬范圍較寬,應(yīng)用最廣 (3)維氏硬度)維氏硬度(HV) 較硬材料較硬材料(4)顯微硬度)顯微硬度(HV) 測(cè)定材料內(nèi)部微區(qū)的相、組織的測(cè)定材料內(nèi)部微區(qū)的相、組織的硬度硬度(三)(三)硬度硬度球面壓痕單位表面積上所承受的平均壓力值球面壓痕單位表面積上所承受的平均壓力值 較軟材料:有色金屬、灰口鑄鐵等較軟材料:有色金屬、灰口鑄鐵等 布氏硬度布氏硬度(HB)通常碳素鋼:通常碳素鋼:bHB測(cè)定壓痕深度測(cè)定壓痕深度 HR=(k-h)/0.002 注:注:h: 壓痕深度壓痕深度 k:常數(shù),常數(shù),0.2或或0.

34、26mm;0.002mm: 一個(gè)洛氏硬一個(gè)洛氏硬度單位度單位適合測(cè)量的材料適合測(cè)量的材料HRA:硬質(zhì)合金:硬質(zhì)合金 ; HRC: 淬火鋼淬火鋼HRB: 低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵 洛氏硬度洛氏硬度(HR)維氏硬度:維氏硬度:(HV) 壓痕單位表面積上壓痕單位表面積上所承受的平均壓力值所承受的平均壓力值金剛石正四棱錐體金剛石正四棱錐體壓頭壓頭 硬度表示方法:硬度表示方法:HBS200 HBW400HRA55 HRB30 HRC45HV900 HV1100F(四)(四)韌性韌性 材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力力當(dāng)加載速度極快時(shí),

35、不能用靜載荷下的當(dāng)加載速度極快時(shí),不能用靜載荷下的 s、 b作失效判據(jù)。作失效判據(jù)。 引入沖擊韌性引入沖擊韌性(k) :用破壞材料時(shí)所消耗的功衡量用破壞材料時(shí)所消耗的功衡量,是強(qiáng)度與塑性的綜合指標(biāo)是強(qiáng)度與塑性的綜合指標(biāo)5、沖擊值金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。稱為沖擊韌性。 符號(hào)用 AK 表示 aK aK 值越大,值越大,表示材料的沖擊韌性越好。表示材料的沖擊韌性越好。6 6、疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度概念:在交變應(yīng)力作用下,零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn),但經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)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。合金元素在鋼中的作

36、用合金元素在鋼中的作用v鎳:增加強(qiáng)韌性、耐蝕性、耐磨性、彈性細(xì)述和低溫沖擊抵抗性鎳:增加強(qiáng)韌性、耐蝕性、耐磨性、彈性細(xì)述和低溫沖擊抵抗性v鉻:增加耐磨性、耐蝕性及高溫強(qiáng)度鉻:增加耐磨性、耐蝕性及高溫強(qiáng)度v鎢:增加耐磨性及高溫強(qiáng)度、硬度鎢:增加耐磨性及高溫強(qiáng)度、硬度v硅:增加耐熱性、耐蝕性;低合金鋼之強(qiáng)度增加,增加電磁氣性硅:增加耐熱性、耐蝕性;低合金鋼之強(qiáng)度增加,增加電磁氣性質(zhì)質(zhì)v錳:高溫之抗拉強(qiáng)度、硬度增加,防止因硫而產(chǎn)生的脆性錳:高溫之抗拉強(qiáng)度、硬度增加,防止因硫而產(chǎn)生的脆性v鉬:作用與鎢相同,但效果大兩倍鉬:作用與鎢相同,但效果大兩倍v鈷:增加硬度與磁性鈷:增加硬度與磁性v釩:增加韌性、

37、耐磨性、淬火性釩:增加韌性、耐磨性、淬火性v鈦:增加耐高溫強(qiáng)度及對(duì)海水的耐蝕性鈦:增加耐高溫強(qiáng)度及對(duì)海水的耐蝕性v銅:增加在空氣中之抗氧化性及抗蝕性銅:增加在空氣中之抗氧化性及抗蝕性v鋁:增加流動(dòng)性鋁:增加流動(dòng)性v磷:增加耐蝕性,但超過磷:增加耐蝕性,但超過0.10.1時(shí)會(huì)有熱脆性時(shí)會(huì)有熱脆性v硫:增加鋼的切削性及熱脆性,但一般含量要少硫:增加鋼的切削性及熱脆性,但一般含量要少v 金屬的熱處理金屬的熱處理熱處理:熱處理:定義定義熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝 熱處理的目的:熱處理的目的:、提高零件的使用性能;、充分發(fā)揮鋼材的潛力;、

38、延長(zhǎng)零件的使用壽命;、改善工件的工藝性能,提高加工質(zhì)量,減小刀具的磨損。熱處理方法有熱處理方法有:退火、正火、淬火、回火及表面熱處理退火、正火、淬火、回火及表面熱處理。熱處理使鋼性能發(fā)生變化的原因:熱處理使鋼性能發(fā)生變化的原因:由于鐵有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,從而使鋼在加熱和冷卻過程中,發(fā)生了組織與結(jié)構(gòu)變化。但任何一種均由加熱、保溫、冷卻三階段所組成。但任何一種均由加熱、保溫、冷卻三階段所組成。熱處理熱處理普通(整體)熱處理普通(整體)熱處理表面熱處理表面熱處理退火退火正火正火淬火淬火回火回火表面淬火表面淬火表面化學(xué)熱處理表面化學(xué)熱處理感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火激光

39、加熱表面淬火等激光加熱表面淬火等滲碳滲碳滲氮滲氮碳氮共滲碳氮共滲滲金屬等滲金屬等金屬熱處理分類金屬熱處理分類鐵碳合金相圖( FeFe3C)的組成。 1、鐵碳合金相圖是表示在緩慢冷卻(或緩慢加熱)條件下,不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。LL+ +Fe3C+Fe3CL +Fe3CCESPQGKFDABC%FeT JNA1Fe3C4.32.1111487270.770.02186.691495L+0.00080.530.171538912H 鐵碳平衡圖鐵碳平衡圖J點(diǎn)點(diǎn)包晶點(diǎn)包晶點(diǎn) 1495 0.17% CC點(diǎn)點(diǎn)共晶點(diǎn)共晶點(diǎn) 1148 4.3% CS點(diǎn)點(diǎn)共析點(diǎn)共析點(diǎn) 727 0.77%

40、 LL+ +Fe3C+Fe3CL +Fe3CCESPQGKFDABC%FeT JNHA1Fe3C4.32.1111487270.770.02186.691495L+0.0008E點(diǎn)點(diǎn)的最大溶碳量的最大溶碳量 2.11% CP點(diǎn)點(diǎn)的最大溶碳量的最大溶碳量 0.0218% C鐵碳平衡圖鐵碳平衡圖鐵碳平衡圖鐵碳平衡圖 鐵碳合金的五種基本組織:鐵素體(F、 Fe)奧素體(A、- Fe)滲碳體(Fe3C)珠光體(P)萊氏體(Ld)根據(jù)組織特征,將鐵碳合金分為七種類型: (1)工業(yè)純鐵 Wc0.0218 (2)共析鋼 Wc=0.77 (3)亞共析鋼 Wc=0.02180.77 (4)過共析鋼 Wc=0.7

41、72.11 (5)共晶白口鐵 Wc=4.3 (6)亞共晶白口鐵 Wc=2.114.3 (7)過共晶白口鐵 Wc=4.306.69 (2)線的含義:線的含義: ACD線:液相線,在此線的上方所有的鐵碳合金都為液體。AECF線:固相線,在此線的下方所有的鐵碳合金都為固體。在ACD線與AECF線之間是結(jié)晶區(qū),即過渡區(qū)。 GS線:從線:從A中析出中析出F的開始線,又稱的開始線,又稱A3線線 ES線:線:C在在A中溶解度曲線,亦稱為中溶解度曲線,亦稱為Acm線。線。 PSK線:共析線,線:共析線,727 ,A1線線 共晶線,溫度為1148 727 實(shí)際加熱,鋼轉(zhuǎn)變總高于相圖臨界點(diǎn),分別用:實(shí)際加熱,鋼轉(zhuǎn)

42、變總高于相圖臨界點(diǎn),分別用:Ac1Ac1、Ac3 Ac3 、AccmAccm; 實(shí)際冷卻,鋼轉(zhuǎn)變總低于相圖臨界點(diǎn),分別用:實(shí)際冷卻,鋼轉(zhuǎn)變總低于相圖臨界點(diǎn),分別用:Ar1Ar1、Ar3Ar3、ArcmArcm。 熱處理的基礎(chǔ)方法熱處理的基礎(chǔ)方法 退火退火1 1、概念:、概念:將鋼加熱到適當(dāng)溫度,保持一定時(shí)間,然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝稱為退火。2 2、退火的主要目的是:、退火的主要目的是:1)降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工;2)細(xì)化晶粒,均勻鋼的組織及成分,改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鹘M織上的準(zhǔn)備;3)消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力,以防止變形和開裂。2、退火工藝、退

43、火工藝v退火的種類很多,常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、退火的種類很多,常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。v 完全退火完全退火l將工件加熱到將工件加熱到Ac3+3050保溫保溫后緩冷的退火工藝,后緩冷的退火工藝,主要用于亞共析主要用于亞共析鋼鋼 .v 等溫退火等溫退火v亞共析鋼加熱到亞共析鋼加熱到Ac3+3050, 共析、過共析鋼加熱到共析、過共析鋼加熱到Ac1+3050,保溫后快冷到,保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留,待以下的某一溫度下停留,待相變完成后出爐空冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間。相變完成后出

44、爐空冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間。 高速鋼等溫退火與普通退火的比較高速鋼等溫退火與普通退火的比較v 球化退火球化退火v球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝。球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝。l將工件加熱到將工件加熱到Ac1+ 30-50 保溫后緩冷,或者加熱后保溫后緩冷,或者加熱后快冷到略低于快冷到略低于 Ar1 的溫度的溫度下保溫,使珠光體中的滲下保溫,使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。主碳體球化后出爐空冷。主要用于共析、過共析鋼。要用于共析、過共析鋼。v 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火l將工件緩慢加熱(將工件緩慢加熱(100150 /小小時(shí))到時(shí))到500600 ,經(jīng)過一段保溫,經(jīng)過

45、一段保溫后,隨爐緩慢冷卻到后,隨爐緩慢冷卻到300200 以以下,再出爐空冷。下,再出爐空冷。l主要用來(lái)消除熱加工、冷加工等主要用來(lái)消除熱加工、冷加工等工件中的殘余內(nèi)應(yīng)力。工件中的殘余內(nèi)應(yīng)力。l一般情況下,去應(yīng)力退火應(yīng)安排一般情況下,去應(yīng)力退火應(yīng)安排在精加工之前,或在淬火之前。在精加工之前,或在淬火之前。v熱處理的基礎(chǔ)方法熱處理的基礎(chǔ)方法 退火退火v正火是將亞共析鋼加熱到正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30 50,共析鋼加熱到,共析鋼加熱到Ac1+3050,過共析鋼,過共析鋼 加熱到加熱到Accm+30 50保溫保溫 后空冷的工藝。后空冷的工藝。v正火比退火冷卻速度大。正火比退火冷卻速度大。v1

46、、正火后的組織:、正火后的組織: 0.6%C時(shí),組織為時(shí),組織為F+S; 0.6%C時(shí),組織為時(shí),組織為S 。 正火溫度正火溫度v2、正火的目的、正火的目的v 對(duì)于低、中碳鋼對(duì)于低、中碳鋼(0.6C%),目的與退火的相同。,目的與退火的相同。v 對(duì)于過共析鋼,用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體,為球化退火作對(duì)于過共析鋼,用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體,為球化退火作組織準(zhǔn)備。組織準(zhǔn)備。l 普通件最終熱處理。普通件最終熱處理。l要改善切削性能,低碳要改善切削性能,低碳鋼用正火,中碳鋼用退鋼用正火,中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球火或正火,高碳鋼用球化退火?;嘶稹崽幚砼c硬度關(guān)系熱處理與硬度關(guān)系合適切削加工硬度合適切削

47、加工硬度熱處理的基礎(chǔ)方法熱處理的基礎(chǔ)方法淬火淬火1、概念:、概念:將鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后快速冷卻,以獲得馬氏體或下馬貝氏組織的熱處理工藝稱為淬火;目的:主要獲得馬氏體,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。2、淬火加熱溫度:、淬火加熱溫度:亞共析鋼的淬火加熱:Ac3以上3050共析鋼和過共析鋼的淬火加熱:Ac1以上30503、淬火冷卻介質(zhì)淬火冷卻介質(zhì) 常用淬火冷卻介質(zhì): 油、水、 鹽水、堿水等。 其中碳鋼適用冷卻介質(zhì)- 一般為“水”;合金鋼 -“油”。4 4、淬火方法:、淬火方法: 1)、單液淬火法; 2)、雙介質(zhì)淬火:如,先水后油;先水后空氣。 3)、馬氏體分級(jí)淬火; 4)、

48、貝氏體等溫淬火。5 5、鋼的淬透性、淬硬性鋼的淬透性、淬硬性 1)、淬透性 、指在規(guī)定條件下,鋼淬火冷卻時(shí)所獲M組織深度的能力。 、用不同的鋼制成相同形狀、尺寸工件,在同樣的淬火條件下,淬透性好的鋼獲M深度較深;淬透性差的鋼獲M深度較淺。、淬透性與鋼的V臨有關(guān);當(dāng)鋼的V臨越低鋼的淬透性越好。v鋼的淬透性越好,淬火回火后截面組織均勻、綜合力學(xué)性能好。v 鋼的淬透性越好在冷卻時(shí)可用較緩和冷卻介質(zhì),變形開裂。v淬透性好的鋼,其淬硬性不一定好。2 2)淬硬性:)淬硬性: 指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度的能力。、淬硬性主要取決于:鋼中的含碳量。C% ,鋼淬硬性 。、淬硬性與淬透性是兩個(gè)完全不同的概念。6 6、淬火缺陷:、淬火缺陷:1)、氧化與脫碳 2)、過熱和過燒 3)、變形與開裂 4)、硬度不足 5)、軟點(diǎn)熱處理的基礎(chǔ)方法熱處理的基礎(chǔ)方法回火回火1、概念:、概念:將鋼淬火后,再加熱到Ac1點(diǎn)以下的某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。2、回火目的:、回火目的:1)消除內(nèi)應(yīng)力;2)獲得所需要的力學(xué)性能;3)穩(wěn)定組織和尺寸。3、淬火鋼在回火時(shí)組織與性能的變化、淬火鋼在回火時(shí)組織與性能的變化 其基本的趨勢(shì)是:隨著回火溫度的升高,鋼的強(qiáng)度、硬度下降,而塑性、韌

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