金属材料与热处理资料课件.ppt

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1、金属材料与热处理一、常用碳素钢1．碳素结构钢碳素结构钢的牌号是由屈服点字母、屈服点数值、质量等级、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中屈服点的数值以钢材厚度(或直径)不大于16mm钢的屈服点表示；质量等级分A、B、C、D四级，A级质量最低，D级质量最高；屈服点的字母以“屈’’字汉语拼音字母“Q”表示；沸腾钢、镇静钢分别以“沸”、“镇”二字的汉语拼音字首“F”、“z”表示；半镇静钢用字母b表示，“z”可以省略。例如Q235—A·F表示σs（屈服强度）=235MPa的A级碳素结构钢，F表示沸腾钢。碳素结构钢塑性、韧性好。适于制作钢筋、钢

2、板等建筑用材料和一般机械构件。2．优质碳素结构钢优质碳素结构钢牌号由两位数字构成，数字值表示钢的平均碳的质量分数的万分之几。例如45钢，表示平均碳的质量分数为0．45％的优质碳素结构钢。若钢中锰含量较高，但不是特意加入的，则在两位数字之后加“Mn”。如65Mn钢表示平均碳的质量分数为0．65％且锰含量较高的优质碳素结构钢。若为沸腾钢，则在表示牌号的两位数字之后写上“F”，如08F表示平均碳的质量分数为0．08％的优质碳素结构沸腾钢。10、15、20等钢属于低碳钢，具有良好的冷冲压性能及可焊性，常用来制造用力不大、韧性要求较高的机

3、械零件，如螺钉、螺帽、法兰盘、拉杆及化工机械中的焊接容器等。经过渗碳淬火处理后，其表面硬而耐磨，心部保持高的塑性和韧性，常用于制造承受冲击载荷的耐磨零件，如凸轮、摩擦片等。30、45、50等钢属于中碳钢，经调质处理(即淬火后高温回火)后，有良好的综合力学性能，是受力较大的机器零件理想的原材料。主要用来制造截面尺寸不大的齿轮、连杆及轴类零件。60以上的钢属于高碳钢，经热处理后，有高强度和良好的弹性，适于制造弹簧、钢绳、轧辊等弹性零件及耐磨零件。易切削钢也是结构钢的一种。其特点是易于切削加工。这种材料适用于自动机床上加工。它是向钢中

4、加入一种或几种易生成脆性夹杂物的元素(硫和磷等)，使钢中形成有利于断屑的夹杂物，从而改善了钢的切削加工性能。3．碳素工具钢碳素工具钢的牌号以“碳”字汉语拼音字首“T”与其后面的一组数字组成，数字表示钢中平均碳的质量分数为千分之几。含锰较高的在数字后标注“Mn”，高级优质钢在钢号后标注“A”。如T10A表示平均碳的质量分数为1．0％的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢随着碳的质量分数的增加，其硬度和耐磨性渐增，而韧性则逐渐下降，应用场合也因之不同。T7、T8一般用于要求韧性稍高的工具如：冲头、錾子、简单模具、木工工具等。T9、T10、

5、T11用于要求中等韧性、高硬度的工具，如手用锯条、丝锥、板牙等，也可用作要求不高的模具。T12、T13具有高的硬度及耐磨性，但韧性低，用于制造量具、锉刀、钻头、刮刀等。铸钢的牌号用“ZG+两组数字”表示，ZG是“铸钢”二字汉语拼音首位字母，两组数字分别表示最低屈服点和最低抗拉强度的值，单位是MPa。如ZG200—400，表示屈服点不小于200MPa，抗拉强度不小于400MPa的铸钢。钢的热处理一、概述钢的热处理是通过钢在固态下的加热、保温和冷却，改变钢的内部组织，从而得到所需要的性能的工艺方法。热处理在机械制造中应用十分广泛，它

6、不仅能提高材料的使用性能，以充分发挥其潜力，还能提高机械零件的寿命，并能提高产品质量，节约金属材料。此外，热处理还可用来改善工件的加工工艺性能，提高劳动生产率。根据加热、保温和冷却的方式不同，热处理可分为退火、正火、淬火、回火及化学热处理等基本方法。热处理工艺过程中的加热、保温和冷却一个阶段。通常可用温度—时间坐标图形表示，称为热处理工艺曲线，如图6—5所示。由于加热温度、保温时间和冷却速度的不同，将使钢产生不同的组织转变。二、钢的普通热处理1．退火退火是将钢加热到工艺预定的某一温度，经保温后缓慢冷却下来的热处理方法。常用的退火

7、方法有完全退火、球化退火和去应力退火等。2．正火正火是将钢加热到工艺规定的某一温度，使钢的组织完全转变为奥氏体，经保温一段时间后，在空气中冷却到室温的工艺方法。正火的冷却速度比退火稍快，过冷度稍大。因此，正火后所获得的组织较细，强度、硬度较高。正火与退火的工艺和目的相似，在实际生产中，正火主要应用于下列几个方面：第一，凡碳的质量分数低于0．45％的碳钢，都用正火替代退火；第二，过共折钢常用正火来消除网状渗碳体，给球化退火作组织上的准备；第三，对使用性能要求不高的工件，常用正火代替调质。3．淬火淬火是将钢加热到临界温度Ac1或Ac

8、3以上，保温一段时间，然后快速冷却下来的一种热处理方法。淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性，使结构零件获得良好的综合力学性能。4．回火钢件淬火后必须经过回火。回火就是将淬火钢重新加热到工艺预定的某一温度(低于临界温度)，经保温后再冷却到室温的热处理工艺。淬火钢回火