工学金属材料01知识讲解.ppt

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1、工学金属材料011.    硫的影响S以FeS的形式存在于钢中，FeS与Fe形成（Fe+FeS）共晶，其熔点仅985℃，在锻造过程（加热温度在1050－1200℃）（Fe+FeS）共晶熔化而产生热裂（称为热脆性），因此，钢中含硫量均＜0.05％2.  磷的影响：因此，钢中含磷量均＜0.045％。磷在钢中能溶于铁素体，固溶强化效果很强，而使塑韧性急剧降低，在冷塑性变形（如板冲压）产生脆裂（冷脆性）钢中含磷量均＜0.045％4，1，2.  合金元素改善钢的力学性能图、合金元素对钢的力学性能的影响合金元素在

2、钢中的分布形式：碳化物形成元素非碳化物形成元素Ti.V.W.Mo.Cr.Mn.Si.Al.Ni.B作用26Fe3d64S形成合金碳化物形成合金铁素体合金钢强化的原因：a.固溶强化b.第二相强化c.细化晶化（碳化物阻碍奥氏体晶粒长大）提高强度和韧性4.1.3.钢的分类及牌号表示1.分类：2.牌号表示：（1）结构钢a.碳钢以“钢中平均含碳量的万倍”编号例：0.40％C的钢，牌号为40钢b.合金结构钢“钢中平均含碳量的万倍+Me符号及含量的百倍+……”Me含量的标注：＜1.5％不标出，1.5～2.4％标2，

3、…（2）工具钢和不锈钢a、碳素工具钢T+钢中平均含碳量的千倍（高级优质+A)例：T12b、合金工具钢和不锈钢钢中平均含碳量的千倍+Me符号及含量的百倍+……其中，钢中含碳量＞1.0％不标含碳量，高速钢（＞10％Me的高合金钢且Cr：4％）不标含碳量。例：9SiCrCrWMn.W18Cr4V（高速钢，4％Cr）4Cr13（不锈钢，含Cr量≥13％）。Summary钢号前有两个位数为结构钢，如40Cr，一个位数和没有数的，＜13％Cr是工具钢，如9SiCr,CrWMn,W18Cr4V.≥13％Cr是不锈钢

4、2Cr13,1Cr18Ni94.2结构钢4.2.1.工程结构钢1、性能特点：①  强度低——主要用于静载②  塑性高——便于成型，C和Me含量越低，塑性越高③  焊接性好——便于施焊，C和Me含量越低，可焊性越高。2、成分特点：低碳，低合金含量(1)普通结构钢牌号：Q+钢的屈服极限（MPa）+质量等级（A-D）Q195Q275（共五种）(2)低合金结构钢低合金结构钢＝普通结构钢(Q235)+Me（＜3.0％﹚常用Me：Mn、V、Ti。合金元素的作用：强化铁素体，细化晶粒，增加碳化物相对量。因此，低合金

5、结构钢的强度比Q235高40％至一倍。3、主要应用框架结构，建筑结构，压力容器等使用状态：不热处理或正火，或去应力退火，对特殊要求的零件可进行淬火。4.2.2优质结构钢：1,渗碳钢(1)性能特点（以齿轮为例）通过渗碳-淬火实现c.高冲击韧性d.高淬透性*表层高硬度，高耐磨性,心部高韧性(1)成分特点低碳，0.15～0.20％C——保证零件心部高韧性Cr、Mo、W、V、Ti——形成合金碳化物，保证渗碳过程细化晶粒Cr、Mn、Ni、B——提高淬透性。(2)常用钢：20（一般要求),20MnVB(代用钢）2

6、0Cr、20CrMnTi、20CrMnMo等ⅰ（3）应用：齿轮、凸轮、活塞销等。渗碳零件的工艺流程：毛坯锻造——正火——机加工——渗碳——淬火+低温回火——精加工——……2、调质钢（1）性能特点具有高的综合力学性能a高强度——以抵抗扭转和弯曲变b高韧性——以抵抗振动和冲击（2）成分特点中碳：0.25～0.5％CSi、Mn、Cr、Ni、B——提高淬透性Cr、V—细化晶粒（3）常用钢一般要求40，45，40Cr较高要求35CrMo42CrMo40CrNi40CrNiMo无Cr,Ni代用钢:40MnB40M

7、nVB42Mn2V（4）热处理特点调质组织：回火索氏体硬度HRC25-32调质钢加工工艺流程：a、轴杆类零件：如连杆，曲轴，连杆螺栓等锻造——正火——机加工——调质——---精加工——检验组织：回火索氏体（HRC25-32）b、齿轮，轴颈等要求表面耐磨零件锻造---正火----机加工----调质----精加工----表面淬火+低温回火---检验组织：表层：回火马氏体（HRC54-58）心部：回火索氏体（HRC25-32）3、弹簧钢（1）性能特点高弹性极限，高疲劳极限（2）成分特点：中高碳0.5——0.

8、7％（合金钢），0.6——0.9％（碳钢）Si——强化铁素体，提高弹性极限Si、Mn——提高淬透性Cr、Mo、W——提高高温强度（高温弹簧所必须）（3）常用钢：65，75，65Mn,55Si2Mn,60Si2Mn.高温弹簧钢50CrMo,50CrV（4）热处理特点：淬火+中温回火。组织：回火托氏体（HRC40-50）（5）应用：弹性元件，要求高韧性、高耐磨性的零件、工具，如铲刀，刀剪等。4、滚动轴承钢(1)成分和性能特点：高硬度，高耐磨性——高碳0.95