[资料]金属学基础常识

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1、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的品格中形成固溶体，碳溶解到a—铁中的同溶体叫铁素体，溶解到Y——铁中的固溶体叫奥氏体。铁素体与奥氏体都具有良好的鴉性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硕度极高，塑性几乎为零。从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的饮碳平衡状态图上可见，当碳的含最正好等于0.77%时，即相当于合金屮渗碳体（碳化铁）约占12%,铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例下的渗碳体和铁索体，在发生相变时，如果消失两者同时消

2、失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。棊于这个原因，人们就把这种山特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。即含碳最正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%,所以组织中的渗碳体量也少于12%,于是恢素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。碳含最越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。3.过共析钢工具川钢的含碳量往往超过0.77%

3、,这种钢组织中渗碳体的比例超过12%,所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。这类钢统称为过共析钢。二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点(os)钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产牛屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断而积，则屈服点os=Ps/Fo(MPa),Mpa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa：帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(o0.2)有的金属材料的曲服点极不明显，在测量上有I木I难，因此为了衡量

4、材料的屈服特性，规定产生永久残余赠性变形等于一定值(一•般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度o0.2o1.抗拉强度(ob)材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度ob=Pb/Fo(MPa)o4.伸长率(§s)材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。2.屈强比(os/ob)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳索钢屈强比为

5、0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86o1.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般锁度越高，耐磨性越好。常川的破度指标冇布氏破度、洛氏硬度和维氏硬度。⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硕钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积Z比值，即为布氏破度值（HB）,单位为公斤力/mm2（N/mm2）o⑵洛氏硕度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改川洛氏锁度计量。它是川一个顶角120。的金刚石圆锥体或总径为1.59

6、、的钢球，在一定载荷下压入被测材料表血，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硕的钢球，求得的硕度，用于硕度鮫低的材料（如退火钢、铸铁等）。HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的碘度，用于破度很高的材料（如淬火钢等）。⑶维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136。的金刚石方形锥压入器压入材料表面，川材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）三、冇关钢的热处理的名词1.钢的退火将

7、钢加热到一•定温度并保温一段时间，然麻使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的冃的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化品粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善丽道工序遗留的组织缺陷和内应力，乂为后续工序作好准备，故退火是属于半成晶热处理，又称预先热处理。2.钢的正火正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在