机械工程材料及成形技术基础(申荣华)

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1、材料种类成分强化方式性能特点应用Q235碳素结构钢C<=0.17%冷塑变塑性、焊接性好各类材料、建筑用钢Q345低合金高强度钢C<0.20%少量Mn、V、Si冷塑变塑性、焊接性好、强度适中桥梁、船舶，压力容器45优质碳素钢0.42-0.50%调质综合力学性能好一般轴、轮、杆类零件40Cr合金调质钢C=0.4%、Cr<1.5%调质综合力学性能好较重要的轴、轮40MnB合金调质钢C=0.4%Mn、B<1.5%调质综合力学性能好调质零件20Cr20CrMnTi合金渗碳钢0.17-0.24<1.5%调质，渗碳后淬火、低温回火表面硬度高、耐磨，综合力学性能好重要齿轮、轴38CrMoAl渗氮

2、钢C=0.38%<1.5%调质、渗氮硬度高、耐磨、疲劳强度高、敏感形低机床丝杆、镗杆65Mn60Si2Mn合金弹簧钢C=0.65%小径冷塑变、大经调质强度高，弹性好弹簧、板簧T10T12碳素工具钢0.95-1.041.15-1.24淬火+低温回火高硬度、耐磨钻头、锉刀W18Cr4VW6Mo5Cr4V2高速钢0.7-1.6锻造+退火、淬火+多次回火高热硬性、硬度、耐磨性高速切削刀具YG/YT/YW硬质合金Co6%、W94%/Ti10%、Co9%/C=84%压制热稳定性好、高硬度、耐磨，有一定强度、韧度高速切削刀具、模具HT150HT200灰铸铁C=2.7-3.6%Si=1.0-2.

3、2%退火、表面淬火强度低，无塑性、抗震好、铸造性好箱体、支座QT450-10QT600-3球墨铸铁C=3.6-3.9%强度高、有一定塑性曲轴、主轴Si=2.0-2.8%可进行各种热处理强化ZL102ZL104铸造铝硅合金Si=10-13%其余为AlT2强度一般，硬度、塑性低、质轻、耐蚀、铸造性好各种复杂的铝合金铸件1Cr18Ni9Ti不锈钢C=0.1%Cr>1.2%固溶处理高耐蚀、耐热化工设备，耐蚀容器ABS热塑性塑料丙烯晴、丁二烯、苯乙烯-硬、韧、刚，加工性好耐热各种结构件尼龙（PA）热塑性塑料聚邻苯二甲酸二烯丙脂-耐磨、减摩性、自润滑、强韧性好耐疲劳、耐油油箱、螺母、轴承铸造

4、：液态凝固成形。特点：适应性强、成本低、废品率高、力学性能差，材料需良好的流动性，包含冶金过程。材料为脆性的金属零件、内腔复杂的毛坯。锻造：固态塑变成形。特点：改善组织、力学性能，利用率高，生产率高，材料有相当的塑性金属，需外力，对力学性能提高。应用于形状不太复杂，质量不太大的塑性材料毛坯。焊接：固态连接成形。特点：节省材料、减轻重量、密封好、生产周期短。材料为韧度金属材料的可焊性好的工程构件。粉末压制：颗粒态成形。特点：能制造其他方法很难完成的制品、利用率高、价格高。主要用于其他方法很难完成的制品，如硬质合金高分子材料成型形：黏流态固化成形。特点：生产效率高、自动化，较差的流动

5、性，需外力。各类塑料、橡胶制品。轴：球墨铸铁：QT600-3铸造成形→正火+高温回火→切削加工→轴颈表面淬火+回火→磨削正火：增加并细化珠光体，提高强度、硬度、耐磨性。高温回火：消除正火风冷造成的内应力。表面淬火：提高硬度、耐磨性。50CrMoA:锻造→退火→粗加工→调质→半精加工→轴颈表面淬火+回火→磨削退火：改善锻造组织，降低硬度利用切削。调质：强韧心部组织；表面淬火：提高硬度、耐磨性。齿轮：20CrMnTi/45下料→锻造→正火→粗加工、半精加工→渗碳(碳氮共渗)、淬火+低温回火→喷丸→磨削正火：均匀组织，调整硬度，改善切削性能渗碳：提高齿轮表面C含量，为淬火作准备。淬火：

6、齿面耐磨、抗疲劳，心部强韧的低碳马氏体、贝氏体、托氏体。低温回火：减少消除淬火应力，提高韧度喷丸：提高齿面硬度，残余应力，提高接触疲劳强度。相和组织的概念，成分、组织对钢材力学性能的影响规律：相是指材料中结构相同、化学成分和性质相同，相与相之间有界面分开。组织指肉眼或显微镜下观察到材料各相数量、形态、大小、分布的微观体貌。影响：随着C含量的增加，组织中渗碳体相增加，铁素体量减少，钢的强度、硬度增加，塑性、韧性下降，但钢的强度在含碳量超过1%后迅速下降。改性方法：控制结晶，细化晶粒，定向凝固。整体热处理工艺：退火，正火。表面改性：表面淬火，表面化学热处理。合金化改性：合金钢。塑性变

7、形：冷变形、热变形。聚合物的物理、化学改性：缩聚，共聚力学负荷：产生变形，出现断裂热负荷：产生尺寸和体积的变化，热应力。T升高承载能力下降环境介质：腐蚀，磨损，老化。布氏硬度：硬度小于450HB的软材料洛氏硬度：用于淬火钢件维氏硬度：表面处理的表面层硬度和薄件硬度。在什么情况下采用表面淬火、表面化学热处理、表面形变强化及其他表面处理？用20（ωc＝0.20％）钢进行表面淬火和用45（ωc＝0.45％）钢进行渗碳处理是否合适？为什么？答：表面淬火是使表面获得高硬度高耐磨性的淬火组织