(3_)_第一章_機(jī)械工程材料及熱處理

1、第一章第一章 機(jī)械工程材料及熱處理機(jī)械工程材料及熱處理本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)常用金屬材料的性能、牌號(hào)及應(yīng)用常用金屬材料的性能、牌號(hào)及應(yīng)用常用非金屬材料常用非金屬材料鋼的熱處理原理、方法及應(yīng)用鋼的熱處理原理、方法及應(yīng)用 引言：引言：1.1.金屬材料的性能金屬材料的性能使用性能使用性能：指材料在使用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、指材料在使用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能（）和化學(xué)性能（耐酸、堿性，抗氧化性等）。物理性能（）和化學(xué)性能（耐酸、堿性，抗氧化性等）。工藝性能：工藝性能：指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，材料適應(yīng)各種冷、熱加指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，材料適應(yīng)各種冷、熱加工和熱處理

2、的性能工和熱處理的性能2.力學(xué)性能力學(xué)性能(又稱機(jī)械性能又稱機(jī)械性能) 包括包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和熱處理工藝性能切削加工性能和熱處理工藝性能等。等。 指材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的性能，主要有指材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的性能，主要有強(qiáng)度、強(qiáng)度、彈性、彈性、塑性、硬度、沖擊韌度塑性、硬度、沖擊韌度和和疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度等。等。、材料的拉伸曲線、材料的拉伸曲線（1 1）、）、oeoe段：直線、段：直線、彈性變性彈性變性（2 2）、）、eses段：曲線、段：曲線、彈性變形彈性變形+ +塑性塑性變形變形（5 5）、）、b b點(diǎn)：出

3、現(xiàn)點(diǎn)：出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象縮頸現(xiàn)象，即試樣局部截面明顯縮小試樣承載能力降，即試樣局部截面明顯縮小試樣承載能力降低，拉伸力達(dá)到最大值，試樣即將斷裂。低，拉伸力達(dá)到最大值，試樣即將斷裂。（3 3）、）、s ss s段：水平線（略有波動(dòng)）段：水平線（略有波動(dòng)）明顯的塑性變形明顯的塑性變形屈服現(xiàn)象屈服現(xiàn)象，作用的力基，作用的力基本不變，試樣連續(xù)伸長(zhǎng)。本不變，試樣連續(xù)伸長(zhǎng)。（4 4）、）、sbsb曲線：曲線：彈性變形彈性變形+ +均勻塑均勻塑性變形性變形SS材料拉伸實(shí)驗(yàn)材料拉伸實(shí)驗(yàn)圓形拉伸試樣圓形拉伸試樣拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力 。、強(qiáng)度的指標(biāo)、強(qiáng)度的

4、指標(biāo)（2 2）、抗拉強(qiáng)度）、抗拉強(qiáng)度指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。其物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力其物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力。（1 1）、屈服點(diǎn)）、屈服點(diǎn)b = F Fb b/S/S0 0 當(dāng)材料的內(nèi)應(yīng)力當(dāng)材料的內(nèi)應(yīng)力b b時(shí)，材料將產(chǎn)生斷裂。時(shí)，材料將產(chǎn)生斷裂。b b常用作脆性材料的選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。常用作脆性材料的選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。 符號(hào)：符號(hào)： s 材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力s s = = F Fs s/S/S0 0 Fs：試樣屈服時(shí)所承受的拉伸力（試樣屈服時(shí)所承受的拉伸力（N） S0 ：試樣原始橫

5、截面積（：試樣原始橫截面積（mm）1-1 1-1 強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度與塑性、塑性指標(biāo)、塑性指標(biāo) 塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評(píng)定塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評(píng)定指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。（1 1）、斷后伸長(zhǎng)率）、斷后伸長(zhǎng)率（2 2）、斷面收縮率）、斷面收縮率指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。=(L=(L1 1-L)/L x 100%-L)/

6、L x 100%L:L:標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)L=100L=100）L1:L1:拉斷后的試件標(biāo)距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。拉斷后的試件標(biāo)距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。=(A0-A1)/A0 x 100%=(A0-A1)/A0 x 100%A0:A0:試件原橫截面積。試件原橫截面積。A1:A1:斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。 1-1 1-1 強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度與塑性引言：引言：1 1、定義：、定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與試驗(yàn)方法它是衡

7、量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與試驗(yàn)方法有關(guān)。有關(guān)。2 2、硬度的測(cè)試方法、硬度的測(cè)試方法 （1 1）布氏硬度）布氏硬度 HBSHBS或或HBWHBW （2 2）洛氏硬度）洛氏硬度 HRHR （3 3）維氏硬度）維氏硬度 HVHV一般來(lái)說(shuō)，硬度越高，耐磨性越好，強(qiáng)度也較高一般來(lái)說(shuō)，硬度越高，耐磨性越好，強(qiáng)度也較高（1 1）、布氏硬度試驗(yàn)）、布氏硬度試驗(yàn)（布氏硬度計(jì)） 原理原理: :用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)力用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入待測(cè)材料表面，保持規(guī)定時(shí)間并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量壓入待測(cè)材料表面，保持規(guī)定時(shí)間并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)

8、后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量材料表面材料表面壓痕直徑壓痕直徑，以計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)方法。，以計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)方法。布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì)布氏硬度試驗(yàn)原理圖布氏硬度試驗(yàn)原理圖 （2 2）、布氏硬度值）、布氏硬度值 用球面壓痕單位面積上所承受有平均用球面壓痕單位面積上所承受有平均壓力表示。壓力表示。 如：120HBS 500HBW（3 3）、優(yōu)缺點(diǎn)）、優(yōu)缺點(diǎn). .測(cè)量值較準(zhǔn)確，重復(fù)性好，可測(cè)組織不均勻材料（鑄鐵）測(cè)量值較準(zhǔn)確，重復(fù)性好，可測(cè)組織不均勻材料（鑄鐵）. .可測(cè)的硬度值不高可測(cè)的硬度值不高. .不測(cè)試成品與薄件不測(cè)試成品與薄件 . .測(cè)量費(fèi)時(shí)，效率低測(cè)量費(fèi)時(shí)，效率低 (4) (4)

9、、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍 用于測(cè)量用于測(cè)量灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金屬及非金屬材料等灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金屬及非金屬材料等. .(1)(1)、洛氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)（洛氏硬度計(jì)） 原理原理: : 用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用下壓入試樣表面，用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的殘余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的殘余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)。種壓痕硬度試驗(yàn)。 洛氏硬度測(cè)量原理圖洛氏硬度測(cè)量原理圖 洛氏硬度計(jì)洛氏硬度計(jì) (2)(2)、洛氏硬度值、洛氏硬度值 用測(cè)量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P(pán)上直接用測(cè)

10、量的殘余壓痕深度表示。可從表盤(pán)上直接讀出。讀出。如：如：50HRC50HRC 一般淬火鋼件一般淬火鋼件(3)(3)、優(yōu)缺點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn) HRB HRB 軟鋼、退火鋼、銅合金軟鋼、退火鋼、銅合金試驗(yàn)簡(jiǎn)單、方便、迅速試驗(yàn)簡(jiǎn)單、方便、迅速 HRA HRA 硬質(zhì)合金、表面淬火鋼硬質(zhì)合金、表面淬火鋼壓痕小，可測(cè)成品，薄件壓痕小，可測(cè)成品，薄件 數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)三點(diǎn)取平均值數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)三點(diǎn)取平均值 不應(yīng)測(cè)組織不均勻材料，如鑄鐵。不應(yīng)測(cè)組織不均勻材料，如鑄鐵。(4)(4)、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍 用于測(cè)量用于測(cè)量淬火鋼、硬質(zhì)合金淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料等材料. .(1)(1)、維氏硬度試驗(yàn)、維氏硬度試驗(yàn) 原理

11、原理: :用用夾角為夾角為136136的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗(yàn)力的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗(yàn)力F F（49.03-980.07N49.03-980.07N）壓入試樣表面，測(cè)出壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度）壓入試樣表面，測(cè)出壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度d d，進(jìn)而算出壓痕，進(jìn)而算出壓痕表面積，最后求出壓痕表面積上的平均壓力。表面積，最后求出壓痕表面積上的平均壓力。(2)(2)、維氏硬度值、維氏硬度值 用壓痕表面積上的平均壓力表示。用壓痕表面積上的平均壓力表示。如：如：640HV640HV。 (4)(4)、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍 常用于測(cè)薄件、鍍層、化學(xué)熱處理后的表層等。常用于測(cè)薄件、鍍層、化學(xué)熱處理后的表層等。

12、(3)(3)、優(yōu)缺點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn) 測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣（硬度從極軟到極硬）測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣（硬度從極軟到極硬） 可測(cè)成品與可測(cè)成品與薄件薄件 試樣表面要求高，費(fèi)工。試樣表面要求高，費(fèi)工。一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過(guò)程一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過(guò)程鐵礦石鐵礦石 生鐵生鐵 鋼錠鋼錠 型材型材 鑄鐵鑄鐵軋制、擠壓、拉軋制、擠壓、拉拔、鍛造等壓力拔、鍛造等壓力加工方法加工方法1、生鐵的冶煉、生鐵的冶煉原料：鐵礦石原料：鐵礦石燃料：焦炭燃料：焦炭熔劑：石灰石熔劑：石灰石設(shè)備：高爐設(shè)備：高爐2、鋼的冶煉、鋼的冶煉原料：生鐵、廢鋼原料：生鐵、廢鋼燃料：焦炭燃料：焦炭熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑設(shè)

13、備：電弧爐設(shè)備：電弧爐（鋼板、型（鋼板、型鋼、鋼管）鋼、鋼管）第二節(jié)鋼第二節(jié)鋼鋼鋼碳素鋼碳素鋼低合金鋼（低合金鋼（10%）（1）按含碳量分）按含碳量分低碳鋼低碳鋼 0.0218 % C 0.25%中碳鋼中碳鋼 0.25 % C 0.6%高碳鋼高碳鋼 0.6% C2.11%（2）按質(zhì)量和用途分）按質(zhì)量和用途分碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼碳素工具鋼易切削結(jié)構(gòu)鋼易切削結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼鑄鋼、鋼的分類、鋼的分類、鋼的牌號(hào)及其應(yīng)用、鋼的牌號(hào)及其應(yīng)用（1）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號(hào)牌號(hào)：Q+屈服點(diǎn)數(shù)值質(zhì)量等級(jí)符號(hào)脫氧方法符號(hào)屈服點(diǎn)數(shù)值質(zhì)量等級(jí)符號(hào)脫氧方法符號(hào) 例如：例如： Q

14、195， Q 275等。等。用途用途：薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。：薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。（2）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號(hào)牌號(hào)：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬(wàn)倍。萬(wàn)倍。 例如：例如： 08F，20，45，60等。等。用途用途：用作各種較重要的機(jī)器零件：用作各種較重要的機(jī)器零件 如：齒輪、主軸等。如：齒輪、主軸等。（3 3）、碳素工具鋼）、碳素工具鋼 牌號(hào)牌號(hào)：用：用“T”T”加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含 碳量的千倍。碳量的千倍。 如：如： T8T8， T9T9等。等。 T8T

15、8：表示碳的平均含碳量為：表示碳的平均含碳量為0.8%0.8%的碳素工具鋼的碳素工具鋼。 用途用途：用來(lái)制作各種刀具、量具和模具。：用來(lái)制作各種刀具、量具和模具。（4 4）、易切削用鋼：主要用在自動(dòng)機(jī)床上加工大批量的零件，）、易切削用鋼：主要用在自動(dòng)機(jī)床上加工大批量的零件，如螺釘，螺母等。其如螺釘，螺母等。其牌號(hào)牌號(hào)如：如：Y20,Y20,表示易切削結(jié)構(gòu)鋼，其表示易切削結(jié)構(gòu)鋼，其平均含碳量為平均含碳量為0.2%0.2%。 （5 5）、鑄鋼：用于澆注成鑄件的鋼。其強(qiáng)度高于各類鑄鐵，）、鑄鋼：用于澆注成鑄件的鋼。其強(qiáng)度高于各類鑄鐵，同時(shí)具有良好的塑性和韌性，適于制造形狀復(fù)雜、強(qiáng)度和同時(shí)具有良好的塑

16、性和韌性，適于制造形狀復(fù)雜、強(qiáng)度和韌性要求高的零件，如火車輪、大齒輪等。其韌性要求高的零件，如火車輪、大齒輪等。其牌號(hào)牌號(hào)如：如：ZG230-450ZG230-450。 牌號(hào)意義：牌號(hào)意義：ZGZG屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度（1）、硅和錳的影響：）、硅和錳的影響： 有益元素有益元素。不但可以溶于。不但可以溶于F中，產(chǎn)生強(qiáng)化作用，使鋼中，產(chǎn)生強(qiáng)化作用，使鋼的強(qiáng)度和硬度提高；而且的強(qiáng)度和硬度提高；而且Mn能消除硫?qū)︿摰奈：?。能消除硫?qū)︿摰奈：?。?）、磷的影響：）、磷的影響： 有害元素有害元素，使鋼產(chǎn)生冷脆性。，使鋼產(chǎn)生冷脆性。（3）、硫的影響：）、硫的影響： 有害元素有害元素，使鋼產(chǎn)生熱脆性。

17、，使鋼產(chǎn)生熱脆性。 1 1、合金元素對(duì)鋼性能的影響、合金元素對(duì)鋼性能的影響一一概述概述（1 1）提高了鋼的力學(xué)性能）提高了鋼的力學(xué)性能（2 2）提高了鋼的淬透性）提高了鋼的淬透性（3 3）使鋼具有某些特殊性能）使鋼具有某些特殊性能 鈦、釩等鈦、釩等合金元素的加入提高了鋼的強(qiáng)度和硬度，細(xì)合金元素的加入提高了鋼的強(qiáng)度和硬度，細(xì) 化了晶粒，也提高了塑性與韌性?；司Я＃蔡岣吡怂苄耘c韌性。 鉻、硅、鎳、錳、硼等鉻、硅、鎳、錳、硼等合金元素的加入提高鋼的淬透性。合金元素的加入提高鋼的淬透性。 鉻、錳等鉻、錳等合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、耐磨、不生銹等特殊

18、性能。耐磨、不生銹等特殊性能。2 2、合金鋼的分類與牌號(hào)、合金鋼的分類與牌號(hào)合金鋼合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼合金工具鋼特殊性能鋼：特殊性能鋼：機(jī)器合金結(jié)構(gòu)鋼機(jī)器合金結(jié)構(gòu)鋼 ：工程合金結(jié)構(gòu)鋼工程合金結(jié)構(gòu)鋼 ：普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼 不銹鋼不銹鋼 、耐熱鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金刃具鋼：合金刃具鋼： 合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼、合金軸承鋼合金調(diào)質(zhì)鋼、合金軸承鋼 合金模具鋼合金模具鋼 ： 合金量具鋼：合金量具鋼： 低合金刃具鋼、高合金低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼刃具鋼、高速鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼 沒(méi)有專用鋼種沒(méi)有專用鋼

19、種. .1 合金結(jié)構(gòu)鋼：合金結(jié)構(gòu)鋼：兩位數(shù)字兩位數(shù)字 +合金合金元素符號(hào)元素符號(hào) + 數(shù)字?jǐn)?shù)字平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)合金元素含量的百分?jǐn)?shù)合金元素含量的百分?jǐn)?shù)（1.5%不注，不注，1.5-2.5%注注2，）2合金工具鋼合金工具鋼 特殊鋼特殊鋼一位數(shù)字一位數(shù)字 + 元素符號(hào)元素符號(hào) + 數(shù)字?jǐn)?shù)字平均含碳量的千分?jǐn)?shù)平均含碳量的千分?jǐn)?shù)（1%1%時(shí)不注，高速鋼不注）時(shí)不注，高速鋼不注） 合金元素含量的百分?jǐn)?shù)合金元素含量的百分?jǐn)?shù)1.5%不注，不注，1.5-2.5%注注2，3 3、合金鋼的牌號(hào)、合金鋼的牌號(hào)例如：例如： 9SiCr, Cr12,5CrMnMo9SiCr, Cr12,5CrMnM

20、o高速鋼：高速鋼：W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2例如：例如：60Si2Mn , 09Mn2,40Cr60Si2Mn , 09Mn2,40Cr等等。4特殊用途鋼：特殊用途鋼：滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼 牌號(hào)前加牌號(hào)前加“G” （滾）（滾） （GCr15 含含Cr量的量的千分?jǐn)?shù)千分?jǐn)?shù)）3 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：牌號(hào)后加牌號(hào)后加“A”注意與碳素結(jié)構(gòu)鋼的質(zhì)量等級(jí)符號(hào)區(qū)別！普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳，合金含量小于低碳，合金含量小于3%3%。主加元素為。主加元素為MnMn其強(qiáng)化了鐵素體，其強(qiáng)化了鐵素體，提高了強(qiáng)度；提高了強(qiáng)度；V V，TiTi等元素使晶

21、粒細(xì)化，使韌性提高。等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。 在在建筑、橋梁、車輛、船舶建筑、橋梁、車輛、船舶中應(yīng)用廣泛。以中應(yīng)用廣泛。以16Mn16Mn為最廣。為最廣。船舶船舶橋梁橋梁2 2、合金滲碳鋼、合金滲碳鋼 含碳量為含碳量為0.1%-0.2%,0.1%-0.2%,以保證心部具有足夠的韌性，合以保證心部具有足夠的韌性，合金含量金含量小于小于3%3%。主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、鈦、釩、鈦、釩，提高了淬透，提高了淬透性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高。 （常用滲碳鋼） 主要用于表面要主要用于表面要求硬而耐磨，心部具求硬而耐磨，心部具有足夠強(qiáng)度和韌性的有足夠強(qiáng)度和韌性的

22、零件，如：汽車變速零件，如：汽車變速箱的齒輪等。箱的齒輪等。 變速齒輪變速齒輪撥叉撥叉常用的牌號(hào)有常用的牌號(hào)有20Cr20Cr、20CrTiMn20CrTiMn、18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA。合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼 含碳量為含碳量為0.25%-0.5%,0.25%-0.5%,主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、SiSi、NiNi等以提等以提高淬透性和強(qiáng)化鐵素體高淬透性和強(qiáng)化鐵素體. .調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。 合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如器上的各種重要零件，

23、如齒輪、軸類件、連桿齒輪、軸類件、連桿等。等。 曲軸曲軸 連桿連桿 （常用調(diào)質(zhì)鋼） 4 4、合金彈、合金彈簧簧鋼鋼 它具有高的它具有高的彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度。含碳量為含碳量為0.5%-0.5%-0.7%,0.7%,主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、SiSi等以提高淬透性和彈性極限。等以提高淬透性和彈性極限。 合金彈簧鋼是一種專合金彈簧鋼是一種專用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種各種彈簧彈簧和彈性元件和彈性元件。 拉力彈簧拉力彈簧 離合器離合器彈簧彈簧 （常用彈簧鋼） 5 5、滾動(dòng)軸承鋼、滾動(dòng)軸承鋼 主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)

24、體滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專用結(jié)構(gòu)鋼。針）、內(nèi)外套圈等，屬專用結(jié)構(gòu)鋼。 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.95%-1.10%0.95%-1.10%，以保證其高硬，以保證其高硬度、高耐磨性和高強(qiáng)度。度、高耐磨性和高強(qiáng)度。鉻鉻為基本合金元素為基本合金元素 ，鉻含量，鉻含量為為0.40%-1.65%0.40%-1.65%。高碳低鉻高碳低鉻。如：如：GCr15GCr15(滾珠軸承鋼) 表示鉻含量表示鉻含量的千倍的千倍 合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性和耐磨性,還具有更高的還具有更

25、高的紅硬性紅硬性。1 1、合金刃具鋼、合金刃具鋼 用途：用途：主要用于制造各種主要用于制造各種金屬切削刀具，如車刀、銑刀、金屬切削刀具，如車刀、銑刀、絲錐、鉆頭等。絲錐、鉆頭等。 性能：性能：（1 1）高硬度，）高硬度，60HRC60HRC以上；以上；（2 2）高的耐磨性；）高的耐磨性；（3 3）高熱硬性）高熱硬性 ；（4 4）足夠的塑性和韌性）足夠的塑性和韌性 。銑刀銑刀 英制模板刀英制模板刀合金刃具鋼的合金刃具鋼的種類及牌號(hào)種類及牌號(hào) (1) (1) 低合金刃具鋼低合金刃具鋼 (2) (2) 高速鋼高速鋼 最高工作溫度不超過(guò)最高工作溫度不超過(guò)300 300 。 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為高碳：碳質(zhì)

26、量分?jǐn)?shù)為0.9%-1.1%0.9%-1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。，以保證高硬度和高耐磨性。 CrCr、MnMn、SiSi主要是提高鋼的淬透性，主要是提高鋼的淬透性，SiSi還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；還能提高鋼的回火穩(wěn)定性； W W、V V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。 高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá)達(dá)600 600 時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.70%0.70%以上，最高

27、可達(dá)以上，最高可達(dá)1.5%1.5%左右，左右， 加入加入CrCr、W W、MoMo、V V等合金元素：等合金元素： Cr Cr 提高淬透性。提高淬透性。 W W、Mo Mo 保證高的熱硬性。保證高的熱硬性。 V V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒。提高耐磨性，細(xì)化晶粒。 （如：（如：9SiCr 9SiCr 、9Mn2V9Mn2V）（如：（如：W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2 ）常用合金刃具鋼和高速鋼 2 2、合金量具鋼、合金量具鋼 用途：量具用鋼用于制造各種用途：量具用鋼用于制造各種測(cè)測(cè)量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：性能要求：

28、(1) (1) 高硬度（大于高硬度（大于56 HRC56 HRC）和高耐磨性；）和高耐磨性； (2) (2) 高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)螺紋規(guī) 游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 千分尺千分尺 量具用鋼的選用舉例量具用鋼的選用舉例 量量 具具 鋼鋼 號(hào)號(hào) 平樣板或卡板平樣板或卡板 1010、2020或或5050、5555、6060、60Mn60Mn、65Mn 65Mn 一般量規(guī)與塊規(guī)一般量規(guī)與塊規(guī) T10AT10A、T12AT12A、9SiCr 9SiCr 高精度量規(guī)與塊規(guī)高精度量規(guī)與塊規(guī) CrCr（刃具鋼）、（刃具鋼）、CrMnC

29、rMn 高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī)高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī) CrWMn(CrWMn(低變形鋼低變形鋼) ) 抗蝕量具抗蝕量具 4Cr13, 9Cr18(4Cr13, 9Cr18(不銹鋼不銹鋼) ) 3、合金模具鋼、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼冷作模具鋼和和熱作模具鋼熱作模具鋼兩大類。兩大類。 冷作模具鋼冷作模具鋼 用途：冷模具用于制造用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度壓模和拉絲模等，工作溫度不超過(guò)不超過(guò)200 200 300 300 。熱熱作模具鋼作模具鋼如：如：9Mn2V9Mn2V、CrWMn

30、CrWMn 用途：熱作模具鋼用于制造各用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)600 600 以上。以上。如：如：5CrMnMo5CrMnMo、5CrNiMo5CrNiMo 性能要求：性能要求： 高硬度，高硬度，585862 HRC;62 HRC; 高耐磨性高耐磨性; ; 足夠的韌性和疲勞抗力足夠的韌性和疲勞抗力四四特殊性能鋼特殊性能鋼 特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金鋼高合金鋼. .它主要包括它主要包括不銹鋼不銹鋼, ,耐磨鋼耐磨

31、鋼等等. .1 1、不銹鋼、不銹鋼 能抵抗大氣能抵抗大氣, ,酸酸, ,堿或其它介質(zhì)腐蝕的鋼堿或其它介質(zhì)腐蝕的鋼。 不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。 根據(jù)根據(jù)不銹鋼室溫下組織的不同不銹鋼室溫下組織的不同, ,常用的不銹鋼可分三種常用的不銹鋼可分三種: :馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼 鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼 奧氏體型奧氏體型不銹鋼不銹鋼 馬氏體型

32、不銹鋼馬氏體型不銹鋼 如：如：1Cr131Cr13、2Cr132Cr13、3Cr133Cr13、4Cr134Cr13 不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀 含碳為含碳為0.1%-0.4%,0.1%-0.4%,含鉻為含鉻為12%-13%.12%-13%.主要用于主要用于力學(xué)性力學(xué)性能要求較高能要求較高, ,耐蝕性要求較低的零件耐蝕性要求較低的零件. .如如: :鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼 這類鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為這類鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%17%30%30%，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.15%.0.15%.主要用主要用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要

33、求不高的構(gòu)件，例如，例如容器和管道容器和管道等。等。 奧氏體型奧氏體型不銹鋼不銹鋼 這類不銹鋼屬鉻鎳不銹鋼這類不銹鋼屬鉻鎳不銹鋼, ,碳含量很低（約碳含量很低（約0.1%0.1%），），耐蝕性很好，耐蝕性很好，但切削加工性較差但切削加工性較差。 如：如：1Cr171Cr17、1Cr17Ti1Cr17Ti等等如：如： 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni90Cr18Ni9, 1Cr18Ni9等等2 2、耐磨鋼、耐磨鋼 （就是高錳鋼（就是高錳鋼 如如:ZGMn13:ZGMn13鑄鋼）鑄鋼） 履帶履帶 鐵軌分道叉鐵軌分道叉 破碎機(jī)顎板破碎機(jī)顎板挖掘機(jī)斗齒挖掘機(jī)斗齒高錳鋼不能采用壓力加工和切削加工成形，

34、通常都是直接鑄造成零件，高錳鋼不能采用壓力加工和切削加工成形，通常都是直接鑄造成零件，經(jīng)淬火后使用。主要用于嚴(yán)重摩擦和強(qiáng)烈撞擊條件下工作的零件。如：經(jīng)淬火后使用。主要用于嚴(yán)重摩擦和強(qiáng)烈撞擊條件下工作的零件。如： 引言引言: :1 1、何為鑄鐵？、何為鑄鐵？ 鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。等元素的鐵碳合金。 用于制造機(jī)床的床身、床頭箱用于制造機(jī)床的床身、床頭箱, ,發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體、機(jī)器的底座等發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體、機(jī)器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。，是工程上最常用的金屬材料之一。 箱體箱

35、體啟動(dòng)閥啟動(dòng)閥2 2、鑄鐵分幾類？、鑄鐵分幾類？根據(jù)碳在鑄鐵中存在形根據(jù)碳在鑄鐵中存在形不同，可分三大類：不同，可分三大類：（1 1）白口鑄鐵）白口鑄鐵（2 2）灰口鑄鐵）灰口鑄鐵（3 3）麻口鑄鐵）麻口鑄鐵 根據(jù)根據(jù)石墨石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：普通灰鑄鐵：石墨呈普通灰鑄鐵：石墨呈片狀片狀可鍛鑄鐵：石墨呈可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀團(tuán)絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲(chóng)狀蠕蟲(chóng)狀球墨鑄鐵：石墨呈球墨鑄鐵：石墨呈球狀球狀3 3、灰口鑄鐵的種類、灰口鑄鐵的種類一一 普通灰鑄鐵普通灰鑄鐵 灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、(鐵素體鐵素體+珠光珠光體體)

36、+石墨三種基本組織石墨三種基本組織。 由于石墨片對(duì)鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、由于石墨片對(duì)鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強(qiáng)度低于鋼、而塑性和抗拉強(qiáng)度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。韌性近于零，屬于脆性材料。灰鑄鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能灰鑄鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。、灰鑄鐵的性能與應(yīng)用、灰鑄鐵的性能與應(yīng)用但其抗壓強(qiáng)度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷但其抗壓強(qiáng)度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如的零件和結(jié)構(gòu)，如機(jī)座、機(jī)床床身、滑動(dòng)軸承機(jī)座、機(jī)

37、床床身、滑動(dòng)軸承等。等。葉輪葉輪 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪 HT+HT+三位數(shù)字三位數(shù)字?jǐn)?shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度如：如：HT150，HT200，HT250熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)和分布，對(duì)提高性能效果不大。通常對(duì)其進(jìn)行熱處態(tài)和分布，對(duì)提高性能效果不大。通常對(duì)其進(jìn)行熱處理的方法和目的是：理的方法和目的是：（1 1）、消除內(nèi)應(yīng)力退火）、消除內(nèi)應(yīng)力退火（2 2）、高溫退火：消除白口組織）、高溫退火：消除白口組織（3 3）、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。）、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。二二 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵

38、、生產(chǎn)方法：、生產(chǎn)方法： 先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進(jìn)行然后進(jìn)行高溫石墨化高溫石墨化退火退火,使?jié)B碳體分解得到使?jié)B碳體分解得到團(tuán)絮狀石墨團(tuán)絮狀石墨。、可鍛鑄鐵的組織、可鍛鑄鐵的組織可鍛鑄鐵有鐵素體和珠光體兩種基體?？慑戣T鐵有鐵素體和珠光體兩種基體。 、可鍛鑄鐵的牌號(hào)、可鍛鑄鐵的牌號(hào)、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼。較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼。可可鍛鑄鐵不可鍛鍛鑄鐵不可鍛。 鐵素體可鍛鑄鐵以鐵素體可鍛鑄鐵以“KTKT”表示，珠光體可鍛鑄鐵以表示，珠光體可鍛鑄鐵以“KTZKTZ”表表

39、示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率。示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率。 如：如：KT350-10KT350-10、KTZ600-3KTZ600-3可鍛鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能可鍛鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能 三三 球墨鑄鐵球墨鑄鐵、生產(chǎn)方法：、生產(chǎn)方法： 在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨墨,得到球墨鑄鐵得到球墨鑄鐵.、球墨鑄鐵的組織、球墨鑄鐵的組織、球墨鑄鐵球墨鑄鐵的牌號(hào)的牌號(hào)、球墨鑄鐵的用途和機(jī)械性能、球墨鑄鐵的用途和機(jī)械性能 用用“QT”QT”標(biāo)明，其后兩組數(shù)值表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長(zhǎng)率。標(biāo)明，其

40、后兩組數(shù)值表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長(zhǎng)率。QT420-10、QT600-2、QT800-2如如:機(jī)械性能機(jī)械性能牌號(hào)牌號(hào)基體基體 b b MPaMPa 0.20.2 MPaMPa % %a ak k kJ/mkJ/m2 2HBHB應(yīng)應(yīng) 用用 舉舉 例例QT400-17QT400-17鐵素體鐵素體4004002502501717600600179179 汽車、拖拉機(jī)床底盤(pán)零汽車、拖拉機(jī)床底盤(pán)零件；件；16-6416-64大氣壓閥門(mén)的大氣壓閥門(mén)的閥體、閥蓋閥體、閥蓋QT420-10QT420-10鐵素體鐵素體4204202702701010300300207207QT500-5QT500-5鐵素體鐵

41、素體+ +球光體球光體5005003503505 5147147241241 機(jī)油泵齒輪機(jī)油泵齒輪QT600-2QT600-2球光體球光體6006004204202 222972297302302 柴油機(jī)、汽油機(jī)曲軸；柴油機(jī)、汽油機(jī)曲軸；磨床、銑床、車床的主軸；磨床、銑床、車床的主軸；空壓機(jī)、冷凍機(jī)缸體、缸空壓機(jī)、冷凍機(jī)缸體、缸套套QT700-2QT700-2球光體球光體7007004904902 222972297302302QT800-2QT800-2球光體球光體8008005605602 224172417321321、球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能 機(jī)械性

42、能 熱處理工藝 顯微組織 b MPa % ak kJ/m2 HB 調(diào)質(zhì): 980退火后,900油淬+ 580回火 回火索氏體+石墨 8001000 1.72.7 260320 240340 正火: 980退火后, 900正火+ 580去應(yīng)力退火 珠光體+5%鐵素體 +石墨 700 2.5 100 317321 、球墨鑄鐵的應(yīng)用球墨鑄鐵的應(yīng)用 具有與鋼相近的力學(xué)具有與鋼相近的力學(xué)性能，可代替鋼和合金鋼性能，可代替鋼和合金鋼使用。使用。球墨球墨鑄鐵鑄鐵管道管道接口接口 四四 蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵 、生產(chǎn)方法：、生產(chǎn)方法： 在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑而煉成的，其方法與在一定成分的鐵水中加入適量的

43、蠕化劑而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。程序與球墨鑄鐵基本相同。 、蠕墨蠕墨鑄鐵的組織鑄鐵的組織 蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長(zhǎng)厚比較小，端部較鈍。片的長(zhǎng)厚比較小，端部較鈍。呈呈蠕蟲(chóng)狀。蠕蟲(chóng)狀。 蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于球墨蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時(shí)又有和灰鑄鐵一鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時(shí)又有和灰鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。 、蠕墨鑄鐵的牌號(hào)、性能和應(yīng)用、蠕墨鑄鐵的牌

44、號(hào)、性能和應(yīng)用 蠕墨鑄鐵以蠕墨鑄鐵以“RuTRuT”表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。 RuT300RuT300、RuT420RuT420 如：如： 蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃機(jī)汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。機(jī)汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。 牌號(hào)牌號(hào)：性能性能：應(yīng)用應(yīng)用：排排氣氣管管 進(jìn)進(jìn)氣氣管管 五五 特殊性能鑄鐵特殊性能鑄鐵 在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。殊性能的合金鑄鐵。 1 1、耐磨鑄

45、鐵（加鉻）、耐磨鑄鐵（加鉻） 2 2、耐熱鑄鐵耐熱鑄鐵 （AlAl、SiSi、CrCr ） 扇形擴(kuò)散器扇形擴(kuò)散器托架托架 襯板襯板彎管彎管第五節(jié)、有色金屬及硬質(zhì)合金第五節(jié)、有色金屬及硬質(zhì)合金一、有色金屬一、有色金屬 黑色金屬以外其他的金屬1、鋁及鋁合金、鋁及鋁合金 、純鋁、純鋁 具有銀白色金屬光澤，面心立心晶格，密度為2.72g/cm3,熔點(diǎn)為660具有良好的塑性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕能力。純鋁強(qiáng)度低， b 80100MPa能承受各種冷、熱加工處理代表牌號(hào)主要有：L1、L2、L3、L4、L5、L6等，編號(hào)越大，純度越低。工業(yè)中常用于配制鋁合金或制作強(qiáng)度要求不高但具有導(dǎo)熱、耐大氣腐蝕的器皿，如

46、熱交換器、散熱器等。、鋁合金、鋁合金 在純鋁中若加入適量的銅、硅、錳、鎂、鋅等元素形成合金，并經(jīng)在純鋁中若加入適量的銅、硅、錳、鎂、鋅等元素形成合金，并經(jīng)冷變形處理和熱處理后可獲得良好的力學(xué)性能。冷變形處理和熱處理后可獲得良好的力學(xué)性能。分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類 常用的變形鋁合金常用的變形鋁合金u防銹防銹鋁鋁具有很好的耐蝕性，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化常用具有很好的耐蝕性，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化常用的牌號(hào)用的牌號(hào)用LF5LF5、LF21LF21等，用于焊接油箱、油管、焊條、鉚釘?shù)取５?，用于焊接油箱、油管、焊條、鉚釘?shù)?。u硬鋁硬鋁強(qiáng)度較高，耐蝕性較差強(qiáng)度較高，耐蝕

47、性較差常用的牌號(hào)用常用的牌號(hào)用LY1LY1、 L LY1111、 L LY1212等，用于中、高等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件。等，用于中、高等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件。u超硬鋁超硬鋁強(qiáng)強(qiáng)度高，耐蝕性差常用的牌號(hào)用度高，耐蝕性差常用的牌號(hào)用L L、 L L等，等，用于受力構(gòu)件，如飛機(jī)大梁、起落架等。用于受力構(gòu)件，如飛機(jī)大梁、起落架等。u鍛鋁鍛鋁強(qiáng)度與硬鋁相當(dāng)，有良好的鍛造性能，常用的牌號(hào)用強(qiáng)度與硬鋁相當(dāng)，有良好的鍛造性能，常用的牌號(hào)用L L、 L L等。主要用于形狀復(fù)雜的鍛件。等。主要用于形狀復(fù)雜的鍛件。 常用的鑄造鋁合金常用的鑄造鋁合金u鋁硅鑄造合金鋁硅鑄造合金具有良好的鑄造性能，密度小，常具有良好的鑄造性能，密度小，常用

48、于制造要求重量輕、形狀復(fù)雜的工件。常用的牌號(hào)有用于制造要求重量輕、形狀復(fù)雜的工件。常用的牌號(hào)有l(wèi)Si12（簡(jiǎn)單硅鋁明）（簡(jiǎn)單硅鋁明）u鋁銅合金鋁銅合金具有較高的耐熱性，適于內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、具有較高的耐熱性，適于內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、活塞等在較高溫度下工作的工件?；钊仍谳^高溫度下工作的工件。u鋁鎂合金鋁鎂合金具有較高的耐蝕性，適于艦船配件等在大具有較高的耐蝕性，適于艦船配件等在大氣或海水中工作的工件。氣或海水中工作的工件。u鋁鋅合金鋁鋅合金鑄造性能好，強(qiáng)度高，適于制造汽車、飛鑄造性能好，強(qiáng)度高，適于制造汽車、飛機(jī)上形狀復(fù)雜的工件。機(jī)上形狀復(fù)雜的工件。2 2、銅及銅合金、銅及銅合金 、工業(yè)純銅、工業(yè)純銅

49、銅是工業(yè)上極為重要的有色金屬材料之一，其熔點(diǎn)比鐵還低。銅是工業(yè)上極為重要的有色金屬材料之一，其熔點(diǎn)比鐵還低。 又稱紫銅，面心立心晶格，密度為又稱紫銅，面心立心晶格，密度為8.968.96g/cm3, ,熔點(diǎn)為熔點(diǎn)為10831083具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性具有良好的塑性，易于熱壓和冷壓加工。具有良好的塑性，易于熱壓和冷壓加工。在大氣和淡水中具有良好的在大氣和淡水中具有良好的耐腐蝕性耐腐蝕性純銅的強(qiáng)度不高（純銅的強(qiáng)度不高（ b 200240MPa ），硬度較低，不宜），硬度較低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。作結(jié)構(gòu)材料。 主要用作導(dǎo)線、銅管等，常用牌號(hào)有主要用作導(dǎo)線、銅管等，常用牌號(hào)有T

50、1、 T2 、 T3、 T4 ，數(shù)字越大，純度越低。數(shù)字越大，純度越低。、銅合金、銅合金 按化學(xué)成分分，可分為黃銅、青銅、白銅三大類按化學(xué)成分分，可分為黃銅、青銅、白銅三大類黃銅黃銅是銅與鋅的合金，常用牌號(hào)有是銅與鋅的合金，常用牌號(hào)有H68H68、H70H70、H80H80等，主等，主要用作彈殼和精密儀器。要用作彈殼和精密儀器。白銅白銅是銅與鎳的合金。是銅與鎳的合金。青銅青銅是除了黃銅和白銅外的其他所有銅基合金是除了黃銅和白銅外的其他所有銅基合金u (1)(1)錫青銅錫青銅以錫為主加元素的銅合金，耐磨、耐蝕性以錫為主加元素的銅合金，耐磨、耐蝕性好，常用于耐磨、耐蝕工件。常用牌號(hào)：好，常用于耐磨

51、、耐蝕工件。常用牌號(hào)：QSn4-3QSn4-3u( () )鈹青銅鈹青銅以鈹為主加元素，常用于制造彈性元以鈹為主加元素，常用于制造彈性元件、耐磨零件，如彈簧、軸承、墊圈等。常用牌號(hào)：件、耐磨零件，如彈簧、軸承、墊圈等。常用牌號(hào)：QBe2.QBe2.u( () )鋁青銅鋁青銅以鋁為主加元素，耐磨、耐蝕性好，以鋁為主加元素，耐磨、耐蝕性好，價(jià)格便宜。常用于制造耐磨、耐蝕工件，如齒輪、軸價(jià)格便宜。常用于制造耐磨、耐蝕工件，如齒輪、軸套、蝸輪等。套、蝸輪等。3、軸承合金、軸承合金 用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金。用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金。、錫基軸承合金、錫基軸承合金又稱錫基巴氏合金，

52、是又稱錫基巴氏合金，是Sn-Sb-CuSn-Sb-Cu系合金。系合金。由美國(guó)人巴比特發(fā)明而得名。因其呈白色，又稱白由美國(guó)人巴比特發(fā)明而得名。因其呈白色，又稱白合金。合金。摩擦系數(shù)小，具有良好的塑性、耐腐蝕性及導(dǎo)熱性摩擦系數(shù)小，具有良好的塑性、耐腐蝕性及導(dǎo)熱性適用于制造重要軸承，如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)適用于制造重要軸承，如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)中的高速軸承。中的高速軸承。 又稱鉛基巴氏合金，是又稱鉛基巴氏合金，是Pb-Sb-Sn-Cu系合金。系合金。 性能略低于錫基軸承合金，但由于價(jià)格便宜，故常用作低性能略低于錫基軸承合金，但由于價(jià)格便宜，故常用作低速、低載荷的軸瓦材料速、低載荷的軸瓦材料 一

53、般工作溫度不超過(guò)一般工作溫度不超過(guò)120、鉛基軸承合金、鉛基軸承合金1. 1. 組成組成 用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物和金屬粘結(jié)劑用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物和金屬粘結(jié)劑( (如如CoCo、NiNi、MoMo等等) )，經(jīng)過(guò)高壓成形，并在，經(jīng)過(guò)高壓成形，并在15001500左右的高溫下燒結(jié)而成的粉末治金材料。左右的高溫下燒結(jié)而成的粉末治金材料。2. 2. 性能性能硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)898995HRA95HRA，耐磨性很，耐磨性很好，耐熱性可達(dá)好，耐熱性可達(dá)80080010001000缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低、脆性大、怕振動(dòng)、怕沖缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低、脆性大、怕振動(dòng)、怕沖擊、制造工藝性差擊

54、、制造工藝性差。3. 硬質(zhì)合金的分類、牌號(hào)硬質(zhì)合金的分類、牌號(hào)鎢鈷類硬質(zhì)合金鎢鈷類硬質(zhì)合金(YG) (YG) 鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金(YT) (YT) 鎢鉭鎢鉭( (鈮鈮) )鉆類硬質(zhì)合金鉆類硬質(zhì)合金(YA) (YA) 鎢鈦鉭鎢鈦鉭( (鈮鈮) )鈷類硬類硬質(zhì)合金鈷類硬類硬質(zhì)合金(YW) (YW) 碳化鈦基硬質(zhì)合金碳化鈦基硬質(zhì)合金(YN)(YN)4. 硬質(zhì)合金的應(yīng)用硬質(zhì)合金的應(yīng)用主要用于制造高速切削刀具主要用于制造高速切削刀具一塑料一塑料 塑料是高分子合成材料，以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加塑料是高分子合成材料，以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入添加劑制成。入添加劑制成。（1）塑料的組成）塑料的組成合成樹(shù)

55、脂合成樹(shù)脂是塑料的主要組成部分，決定塑料的基本是塑料的主要組成部分，決定塑料的基本特性。特性。添加劑添加劑主要有填充劑（如石棉纖維、玻璃纖維）、主要有填充劑（如石棉纖維、玻璃纖維）、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑(防老化劑防老化劑)、潤(rùn)滑劑，用來(lái)、潤(rùn)滑劑，用來(lái)提高塑料的強(qiáng)度、可塑性和防止過(guò)早老化等。提高塑料的強(qiáng)度、可塑性和防止過(guò)早老化等。第六節(jié)第六節(jié) 常用非金屬材料常用非金屬材料密度小，僅為鋼鐵的密度小，僅為鋼鐵的1/81/4耐腐蝕一般能耐酸、堿的腐蝕，聚四氟乙烯能耐腐蝕一般能耐酸、堿的腐蝕，聚四氟乙烯能耐王水的腐蝕。耐王水的腐蝕。絕緣性能好絕緣性能好良好的減摩性和耐磨性良好的減

56、摩性和耐磨性強(qiáng)度和剛度低，耐熱性差，大多數(shù)塑料只能在強(qiáng)度和剛度低，耐熱性差，大多數(shù)塑料只能在100以下使用以下使用易老化，易燃燒易老化，易燃燒 按使用范圍分按使用范圍分 通用塑料通用塑料 產(chǎn)量大、價(jià)格低、用途廣，占塑料總產(chǎn)量的產(chǎn)量大、價(jià)格低、用途廣，占塑料總產(chǎn)量的3/4以上。以上。大多用于生活用品，包裝材料，以及要求不高的工程制品。大多用于生活用品，包裝材料，以及要求不高的工程制品。主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 工程塑料工程塑料具有較高的強(qiáng)度、剛度、和韌性，耐熱和耐蝕性、絕緣性具有較高的強(qiáng)度、剛度、和韌性，耐熱和耐蝕性、絕緣性較好。較好。

57、主要用于在機(jī)械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)中作結(jié)構(gòu)材料。主要用于在機(jī)械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)中作結(jié)構(gòu)材料。常見(jiàn)品種主要有常見(jiàn)品種主要有ABS塑料、酚醛塑料（塑料、酚醛塑料（PF）、聚酰胺）、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)、有機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃(PMMA)、環(huán)氧塑料、環(huán)氧塑料(EP) （）塑料的分類（）塑料的分類按樹(shù)脂熱性能分按樹(shù)脂熱性能分 熱塑性塑料熱塑性塑料受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程能反復(fù)進(jìn)行。受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程能反復(fù)進(jìn)行。對(duì)于這類塑料，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料及廢品可對(duì)于這類塑料，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收摻入原料中使用以回收摻入原料中使用屬于熱塑性塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚

58、氯乙烯、聚屬于熱塑性塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、聚酰胺（尼龍）、聚碳酸酯等苯乙烯、有機(jī)玻璃、聚酰胺（尼龍）、聚碳酸酯等 熱固性塑料熱固性塑料受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程不能反復(fù)進(jìn)行。受熱時(shí)軟化冷卻后硬化的過(guò)程不能反復(fù)進(jìn)行。屬于熱固性塑料的有酚醛、環(huán)氧、氨基塑料、有機(jī)硅屬于熱固性塑料的有酚醛、環(huán)氧、氨基塑料、有機(jī)硅塑料等塑料等 二橡膠二橡膠 (1)天然橡膠與合成橡膠天然橡膠與合成橡膠 高聚物的彈性體高聚物的彈性體橡膠工業(yè)的發(fā)展歷史橡膠工業(yè)的發(fā)展歷史 十五世紀(jì)，哥倫布的發(fā)現(xiàn)擦子十五世紀(jì)，哥倫布的發(fā)現(xiàn)擦子(rubber) 1839年，美國(guó)人古德伊爾年，美國(guó)人古德伊爾(Char

59、les Goodyear)偶然將天然橡膠進(jìn)行了硫化偶然將天然橡膠進(jìn)行了硫化 1845年，英國(guó)工程師年，英國(guó)工程師RW湯姆森在車輪周圍套上一個(gè)合適的充氣橡湯姆森在車輪周圍套上一個(gè)合適的充氣橡膠管，并獲得了這項(xiàng)設(shè)備的專利膠管，并獲得了這項(xiàng)設(shè)備的專利 1890年，輪胎被正式用在自行車上年，輪胎被正式用在自行車上 1888年，英國(guó)人鄧祿普發(fā)明汽車輪胎，年，英國(guó)人鄧祿普發(fā)明汽車輪胎，1895年開(kāi)始生產(chǎn)汽車，汽車工業(yè)的興起，年開(kāi)始生產(chǎn)汽車，汽車工業(yè)的興起，更激起了對(duì)橡膠的巨大需求，膠價(jià)隨之猛漲。更激起了對(duì)橡膠的巨大需求，膠價(jià)隨之猛漲。 隨著汽車數(shù)量的大量增加，用于制造輪胎的橡膠的需求量也變成了天文隨著汽車

60、數(shù)量的大量增加，用于制造輪胎的橡膠的需求量也變成了天文數(shù)字。如此廣泛的應(yīng)用使天然橡膠供不應(yīng)求。面對(duì)橡膠生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，數(shù)字。如此廣泛的應(yīng)用使天然橡膠供不應(yīng)求。面對(duì)橡膠生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，各國(guó)競(jìng)相研制合成橡膠。各國(guó)競(jìng)相研制合成橡膠。(2)特性特性 具有高彈性；有良好的耐磨性、隔音性、阻尼性和具有高彈性；有良好的耐磨性、隔音性、阻尼性和絕緣性等。絕緣性等。 溫度敏感性溫度敏感性未經(jīng)硫化的橡膠會(huì)因溫度上升而變軟未經(jīng)硫化的橡膠會(huì)因溫度上升而變軟發(fā)粘，發(fā)出刺鼻的氣味。發(fā)粘，發(fā)出刺鼻的氣味。 橡膠制品通常只有硫化后才能使用。橡膠制品通常只有硫化后才能使用。(3)常用的合成橡膠常用的合成橡膠有：丁苯橡膠、丁基橡