機(jī)械工程材料課件2

緒論

一、工程材料：

主要用于工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的材料。

金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料二、材料的性能：

主要分為使用性能和工藝性能三、課程主要內(nèi)容：

金屬學(xué)、熱處理、金屬材料緒論一、工程材料：1第一章晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶一、晶體結(jié)構(gòu)

1、基本結(jié)構(gòu)

2、晶向和晶面

3、各向異性

4、實際結(jié)構(gòu)二、結(jié)晶

1、結(jié)晶過程

2、形核長大

3、影響因素三、鑄錠

1、鑄錠結(jié)構(gòu)

2、鑄錠缺陷第一章晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶一、晶體結(jié)構(gòu)1、結(jié)晶過程2緒論及第一章小結(jié)1、工程材料分類2、材料性能分類、內(nèi)容3、三種晶格形式及特點4、三種晶格缺陷5、純金屬結(jié)晶特點6、鑄錠結(jié)構(gòu)和缺陷本章重要定義：各向異性變質(zhì)處理細(xì)晶強(qiáng)化緒論及第一章小結(jié)1、工程材料分類本章重要定義：3第二章塑性變形與再結(jié)晶

一、塑性變形

1、塑性變形

2、單晶體的塑性變形

3、多晶體的塑性變形

二、塑性變形的影響

1、顯微組織

2、亞結(jié)構(gòu)

3、形變織構(gòu)

4、殘余應(yīng)力三、回復(fù)與再結(jié)晶

1、加熱時變形金屬的變化

2、再結(jié)晶影響因素

3、熱加工第二章塑性變形與再結(jié)晶一、塑性變形3、形變織構(gòu)4第二章小結(jié)1、變形：塑性、韌性、剛性、強(qiáng)度2、斷裂：脆性、韌性3、單晶體變形特點4、多晶體變形特點5、塑性變形影響6、回復(fù)和再結(jié)晶的目的、作用7、熱加工對性能的影響重要概念：韌性斷裂、脆性斷裂、細(xì)晶強(qiáng)化、加工硬化、冷加工、熱加工第二章小結(jié)1、變形：塑性、韌性、剛性、強(qiáng)度5第三章合金結(jié)構(gòu)與相圖

一、相結(jié)構(gòu)

1、固溶體

2、金屬間化合物二、合金相圖

1、勻晶相圖

2、共晶相圖

3、包晶相圖三、合金性能與相圖的關(guān)系

1、力學(xué)性能彌散強(qiáng)化

2、工藝性能第三章合金結(jié)構(gòu)與相圖一、相結(jié)構(gòu)三、合金性能與相圖的關(guān)系6第三章小結(jié)

1、相結(jié)構(gòu)分類

2、相圖：三種基本相圖，杠桿定律重要概念：相、組織、固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化第三章小結(jié)1、相結(jié)構(gòu)分類7第四章鐵碳合金

一、鐵碳相圖

1、基本組元

2、基本組織

3、鐵碳相圖二、鐵碳合金結(jié)晶過程

1、工業(yè)純鐵

2、共析鋼

3、亞共析鋼

4、過共析鋼三、鐵碳相圖的應(yīng)用

1、含碳量對組織的影響

2、含碳量對機(jī)械性能和工藝性能的影響四、碳鋼

1、鋼中的雜質(zhì)元素

2、碳鋼分類

3、碳鋼牌號及用途第四章鐵碳合金一、鐵碳相圖三、鐵碳相圖的應(yīng)用8第四章小結(jié)

1、鐵碳相圖、結(jié)晶分析，相含量計算

2、含碳量對鐵碳合金組織、性能的影響

3、碳鋼分類重要概念：熱脆:硫元素不溶于鐵，而以FeS形式存在，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點共晶，并分布于奧氏體晶界上，當(dāng)對鋼進(jìn)行熱加工時FeS-Fe共晶容易熔化，使晶粒脫開，造成鋼材脆化開裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆。冷脆:磷在鋼中溶于鐵素體F中，室溫下鋼的塑性和韌性急劇下降，尤其在低溫時脆性更大，這種現(xiàn)象稱為冷脆。第四章小結(jié)1、鐵碳相圖、結(jié)晶分析，9第五章鋼的熱處理一、鋼加熱時的轉(zhuǎn)變

1、奧氏體的形成和長大

2、奧氏體的晶粒度二、過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物

1、珠光體類型

2、貝氏體類型

3、馬氏體類型

三、過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線四、鋼的退火和正火

1、退火

2、正火五、鋼的淬火和回火

1、淬火

2、回火

第五章鋼的熱處理一、鋼加熱時的轉(zhuǎn)變?nèi)⑦^冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線10第五章小結(jié)

1、三種奧氏體

2、三種過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及組織形態(tài)、性能。

3、退火、正火的分類和特點。

4、淬火的目的和應(yīng)用。

5、回火的分類和特點。第五章小結(jié)1、三種奧氏體11第六章合金鋼

一、定義二、合金元素在鋼中的作用

1、存在形式

2、對奧氏體A的影響

3、對熱處理的影響三、合金鋼的分類分類方式:

用途、合金含量1、合金結(jié)構(gòu)鋼2、合金工具鋼第六章合金鋼一、定義三、合金鋼的分類12第六章小結(jié)

鋼的分類掌握并區(qū)分各種鋼的牌號、意義，熱處理特點、用途等。示例：20CrMnTi含碳量0.2%，含Cr、Mn、Ti小于1.5％普通低合金結(jié)構(gòu)鋼，常用熱處理方式為退火或正火，常用于車輛、橋梁、船舶等中的零件和結(jié)構(gòu)件。60Si2Mn含碳量0.6%，含Si量在1.5%-2.5%、含Mn量小于1.5％的彈簧鋼，常用熱處理方式為去應(yīng)力退火，淬火加中溫回火，常用于各種車輛、儀器儀表等中的彈簧。

第六章小結(jié)鋼的分類13第七章鑄鐵

一、概述

1、定義：Wc＞2.11%的鐵碳合金。

2、石墨化過程及影響因素

3、分類二、常用鑄鐵

1、灰鑄鐵

2、可鍛鑄鐵

3、球墨鑄鐵

三、小結(jié)鑄鐵分類，特點。作業(yè)：

P190:1第七章鑄鐵一、概述14第八章有色合金一、鋁及鋁合金

1、純鋁特點與分類

2、鋁合金分類和特點二、銅及銅合金

1、紫銅

2、黃銅：季裂

3、青銅三、軸承合金性能及組織要求小結(jié)了解有色合金。季裂作業(yè)：

P217：1、2、7第八章有色合金一、鋁及鋁合金三、軸承合金15

本書小結(jié)考試范圍：每章小結(jié)考試題型：（共計50分）

1、名詞區(qū)別

2、判斷

3、問答

4、綜合題本書小結(jié)考試范圍：16感謝同學(xué)們的配合!預(yù)祝大家期末考試順利通過！機(jī)械工程材料課件217工程材料分類工程材料分類18工程材料1、金屬材料：包括鋼鐵材料和有色金屬（鋁、鎂、鈦、鎳、銅等）。2、陶瓷材料：新型陶瓷原料如Al2O3，SiC，Si3N4，TiC等主要性能：重量輕；化學(xué)穩(wěn)定性好，耐蝕性好；壓縮強(qiáng)度好，可與金屬相比；熔點高，耐高溫；耐磨性好，硬度高；電和熱的絕緣材料。缺點：易脆斷，不易加工成型。工程材料1、金屬材料：包括鋼鐵材料和有色金屬（鋁、鎂、鈦、鎳19工程材料3、高分子材料：又稱聚合物（Polymorization），一種或多種簡單低分子化合物聚合而成相對分子質(zhì)量很大的化合物，主要元素為：C、H、N、O。按特性分為：橡膠、塑料、纖維、粘結(jié)劑、涂料塑料分為通用和工程兩種。工程塑料的力學(xué)性能好，主要用于工程構(gòu)件中。聚酰胺（PA俗稱尼龍）、聚碳酰胺（PC）、有機(jī)玻璃（PMMA）、聚四氟乙烯（PTFE）。4、復(fù)合材料：將傳統(tǒng)材料相互結(jié)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，克服弱點產(chǎn)生較大的使用價值。一般分為三大類，塑料基、金屬基、陶瓷基。

返回工程材料3、高分子材料：又稱聚合物（Polymorizati20材料的性能

使用性能：

1、物理性能：比重ρ、熔點t、熱膨脹系數(shù)

α、磁性、光澤、導(dǎo)電性

2、化學(xué)性能：抗蝕性、抗氧化性

3、機(jī)械性能（力學(xué)性能）：彈性（σe）、剛度（E）、塑性（延伸率δ和斷面收縮率ψ)、強(qiáng)度（σs）、硬度[HB；HR（A、B、C）；HV]、沖擊韌性（AK）、疲勞強(qiáng)度（σ-1）、蠕變極限等材料的性能使用性能：21材料的性能工藝性能：

1、鑄造性能：流動性、熔點、氧化性

2、焊接性能：氧化性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性

3、可鍛性：熱壓力加工難易度、一定溫度下的塑性、允許熱壓溫度、體積變化

4、切削加工性能：切削抗力、表面粗糙度、韌性、強(qiáng)度

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材料的性能工藝性能：22課程內(nèi)容金屬學(xué)（1-4）：主要學(xué)習(xí)金屬及合金的內(nèi)部組織、結(jié)晶特點、二元合金相圖，為熱處理和金屬材料打基礎(chǔ)。熱處理（5）：主要了解鋼鐵材料的熱處理的原理及工藝特點，根據(jù)具體工礦選擇合適的工藝方法，安排工藝路線。金屬材料（6-8）：掌握常用金屬材料：鋼、鑄鐵、合金鋼、有色合金等的成分、內(nèi)部組織、性能、用途等特性，便于以后合理選材。

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課程內(nèi)容金屬學(xué)（1-4）：主要學(xué)習(xí)金屬及合金的內(nèi)部組織、結(jié)晶23晶體結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu):晶體、晶格（點陣）、晶胞、晶格常數(shù)。常見晶格結(jié)構(gòu)（1）體心立方：

原子數(shù)：1/8*8+1=2；晶格常數(shù)：a=b=c；原子半徑：r=a√3/4；致密度：2V/a3=0.68；配位數(shù)：8；代表金屬：Cr、W、V、α-Fe（<912℃）、δ-Fe（>1394℃）等。晶體結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu):晶體、晶格（點陣）、晶胞、晶格常數(shù)。24晶體結(jié)構(gòu)（2）面心立方：原子數(shù):1/8*8+1/2*6=4

晶格常數(shù)：a=b=c

原子半徑：r=a√2/4

致密度：4V/a3=0.74

配位數(shù)：12

代表金屬：Al、Cu、Ni、Pb、γ-Fe（912℃-1394℃）等返回（3）密排六方:原子數(shù):1/6*12+1/2*2+3=6

晶格常數(shù):a=b≠c，c/a≈1.633

原子半徑:r=a/2；致密度:0.74；配位數(shù):12；代表金屬:Mg、Zn、Ti等。

晶體結(jié)構(gòu)（2）面心立方：（3）密排六方:25晶向和晶面晶面：通過幾個原子中心所確定的面。用晶面指數(shù)來表示。確定方式：（1）建立坐標(biāo)系，求截距；（2）截距求倒數(shù)；（3）倒數(shù)最小化，加上圓括號。代表晶面：（100）、（110）、（111）原子排列相同但位向不同的晶面用{}表示一族。晶面原子密度：單位面積上的原子數(shù)。

晶向和晶面晶面：通過幾個原子中心所確定的面。用晶面指數(shù)來表26晶向和晶面晶向：幾個原子確定的方向，用晶向指數(shù)表示。確定方式：（1）建立坐標(biāo)系，確定方向；（2）求任一點坐標(biāo)值；（3）坐標(biāo)值最小化，加上方括號。代表晶面：[100]、[110]、[111](動畫）原子排列方向平行的一組晶向用<>表示一族。晶向原子密度：單位長度上的原子數(shù)。

返回晶向和晶面晶向：幾個原子確定的方向，用晶向指數(shù)表示。27晶體的實際結(jié)構(gòu)晶體缺陷分三類，缺陷造成晶格發(fā)生畸變。（1）點缺陷：三維尺度上尺寸在幾個原子范圍內(nèi)的缺陷.空位、間隙原子、置換原子（動畫1，2）.（2）線缺陷：一個方向上尺寸較大，另兩個方向上尺寸較小的缺陷。主要為位錯。分為刃型位錯（動畫1，2）和螺型位錯（動畫1，2）。（3）面缺陷：三維方向上尺寸都較大的缺陷。主要為晶界和亞晶界（動畫1，2）。

返回晶體的實際結(jié)構(gòu)晶體缺陷分三類，缺陷造成晶格發(fā)生畸變。28結(jié)晶1、結(jié)晶：晶體由液體變?yōu)楣腆w的過程。結(jié)晶必要條件：過冷度ΔG2、形核長大：結(jié)晶過程的實質(zhì)。液態(tài)下原子能量高→結(jié)構(gòu)起伏與相起伏→溫度下降原子能量降低→晶胚形成→過冷度出現(xiàn)形成晶核→晶核生長，原子整齊排列→散熱方向影響形成枝晶→枝晶生長，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)→結(jié)晶結(jié)束

返回結(jié)晶1、結(jié)晶：晶體由液體變?yōu)楣腆w的過程。29結(jié)晶影響因素（1）過冷度ΔT：形核率N，成長率G，驅(qū)動力ΔF，原子運動能力DΔT=0，即T=T0，不形核N=G=0ΔT↑，ΔF↑，N、G↑（2）雜質(zhì)變質(zhì)處理、細(xì)晶強(qiáng)化。

返回結(jié)晶影響因素（1）過冷度ΔT：30鑄錠1、鑄錠結(jié)構(gòu)：一般分為三部分（1）表面細(xì)晶區(qū)：晶粒細(xì)小，組織致密，性能好，較薄。（2）柱狀晶區(qū)：晶粒界面平直，組織致密，存在方向性，有缺陷。（3）等軸晶區(qū)：晶粒大小均勻，粗大，致密性差，存在缺陷。2、鑄錠缺陷：縮孔，氣孔，夾雜等。

返回鑄錠1、鑄錠結(jié)構(gòu)：一般分為三部分31塑性變形1、塑性變形2、單晶體的塑性變形（1）切應(yīng)力作用（條件）（2）晶面和晶向（方向）（3）產(chǎn)生臺階（宏觀）（4）晶粒轉(zhuǎn)動（微觀）（5）位錯運動（實質(zhì)）3、多晶體的塑性變形（1）界面影響（2）變形過程（3）變形特點不同時性、相互協(xié)調(diào)性，不均勻性。

返回塑性變形1、塑性變形3、多晶體的塑性變形32塑性變形的影響1、顯微組織：方向性，纖維組織2、亞結(jié)構(gòu)：晶粒細(xì)化，加工硬化3、形變織構(gòu)：絲織構(gòu)、板織構(gòu)4、殘余應(yīng)力：（1）宏觀內(nèi)應(yīng)力（2）微觀內(nèi)應(yīng)力（3）第三類內(nèi)應(yīng)力

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塑性變形的影響1、顯微組織：方向性，纖維組織33回復(fù)與再結(jié)晶1、加熱時變形金屬的變化（1）回復(fù)：去除應(yīng)力，（2）再結(jié)晶：重新形核長大，消除加工硬化（3）晶粒長大：二次再結(jié)晶2、再結(jié)晶影響因素：變形度、純度、加熱速度、時間3、熱加工（1）冷、熱加工（2）熱加工對組織、性能的影響

a.改善鑄錠組織

b.產(chǎn)生纖維組織

c.產(chǎn)生帶狀組織返回

回復(fù)與再結(jié)晶1、加熱時變形金屬的變化34相結(jié)構(gòu)相：金屬或合金中成分、結(jié)構(gòu)相同，與其它部分有界面分開的均勻組成部分1、固溶體：合金結(jié)晶時所形成的固相的晶格結(jié)構(gòu)與合金中某一組成元素的晶格結(jié)構(gòu)相同（1）分類：置換、間隙；有序、無序；有限，無限（2）影響因素：原子尺寸、負(fù)電性、晶體結(jié)構(gòu)、電子濃度等（3）性能：提高強(qiáng)度、硬度；塑性、韌性有所下降固溶強(qiáng)化

相結(jié)構(gòu)相：金屬或合金中成分、結(jié)構(gòu)相同，與其它部分有界面分開的35相結(jié)構(gòu)2、金屬間化合物：晶格結(jié)構(gòu)不同于合金中任一組成元素，具有相當(dāng)程度的金屬鍵和金屬性質(zhì)（1）正常價化合物：直接發(fā)生反應(yīng)形成。（2）電子化合物：服從電子濃度規(guī)律。（3）間隙化合物：原子尺寸較大的過渡族元素占據(jù)結(jié)點位置，尺寸較小的非金屬原子有規(guī)則的嵌入晶格空隙

a間隙相：原子比例小于0.59，有簡單的晶體結(jié)構(gòu)。

b復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物：原子比例大于0.59，形成復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。

返回相結(jié)構(gòu)2、金屬間化合物：晶格結(jié)構(gòu)不同于合金中任一組成元素，具36合金相圖組元、合金系、相圖、建立方法（熱分析法）1、勻晶相圖：兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均無限固溶的二元合金相圖。如Ni-Cu、Cu-Au、Fe-Ni等。杠桿定律、偏析。2、共晶相圖：兩組元液態(tài)時無限固溶、固態(tài)時有限固溶，并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的二元合金相圖。3、包晶相圖：兩組元液態(tài)時無限固溶、固態(tài)時有限固溶，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的二元合金相圖。

返回合金相圖組元、合金系、相圖、建立方法（熱分析法）37鐵碳相圖1、鐵碳合金基本組元（1）碳：以Fe3C和石墨形式存在。（2）Fe：重結(jié)晶（同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變）:α-Fe（<912℃）

δ-Fe（>1394℃）,γ-Fe（912℃-1394℃）2、基本組織：（1）鐵素體（F、α）：碳溶于α-Fe的間隙固溶體，塑性、韌性好，硬度差。（2）奧氏體（A或γ）：高溫存在、碳溶于γ-Fe的間隙固溶體。（3）滲碳體（Fe3C）：復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物，含碳量高6.69%，硬度高，強(qiáng)度、塑性、韌性都很差。（4）珠光體（P）：鐵素體和滲碳體的混合物，片狀分布。返回

鐵碳相圖1、鐵碳合金基本組元38鐵碳相圖（1）14特性點:A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、N、P、S、Q5個單相區(qū)：L、δ、A、F、Fe3C7個兩相區(qū)：L+δ、L+A、L+Fe3C、δ+A、A+Fe3C、α+A、α+Fe3C（2）三個恒溫反應(yīng)包晶反應(yīng)（HJB，1495℃）：L+δ→A，WC=0.09～0.53%。共晶反應(yīng)（ECF，1148℃）：L→A+Fe3C，WC=2.11～6.69%。A+Fe3C為萊氏體Ld。共析反應(yīng)（PSK，727℃）：A→F+Fe3C，WC=0.02～6.69%。（3）三條特性曲線：GS、ES、PQ（4）鋼和鐵：以含碳量劃分。

返回鐵碳相圖（1）14特性點:A、B、C、D、E、F、G、H、J39鐵碳相圖的應(yīng)用1、含碳量對組織的影響：隨著含碳量的變化組織變化為：

F→F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ+Ld′→Ld′→Ld′+Fe3CⅠ+Fe3C2、含碳量對機(jī)械性能的影響：隨含碳量增加，硬度增加，塑性、韌性降低。3、含碳量對工藝性能的影響

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鐵碳相圖的應(yīng)用1、含碳量對組織的影響：隨著含碳量的變化組織40碳鋼按化學(xué)成分分為碳鋼和合金鋼兩類。1、碳鋼中的雜質(zhì)元素：Mn（脫氧劑）Si（脫氧劑）S（熱脆）P（冷脆）2、碳鋼分類：（1）按含碳量分：低碳鋼（≤0.25%）；中碳鋼（0.25～0.6%）；高碳鋼（≥0.6%）（2）按質(zhì)量分：普通、優(yōu)質(zhì)、高級優(yōu)質(zhì)（3）按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼

返回碳鋼按化學(xué)成分分為碳鋼和合金鋼兩類。41碳鋼牌號及用途F：沸騰鋼、Z：鎮(zhèn)靜鋼、b：半沸騰鋼、A、B、C：等級（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼：

Q235―A?F：屈服強(qiáng)度為235MPa的A級沸騰鋼

Q235―C：屈服強(qiáng)度為235MPa的C級鎮(zhèn)靜鋼（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：

45：WC=0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；

20：WC=0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)；

40Mn:WC=0.4%，含Mn量為0.7～1.0%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

20Mn:WC=0.2%，含Mn量為0.7～1.0%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（3）碳素工具鋼：T9：WC=0.9%的碳素工具鋼

T12A：WC=1.2%的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼

返回碳鋼牌號及用途F：沸騰鋼、Z：鎮(zhèn)靜鋼、b：半沸騰鋼、A、B、42奧氏體的晶粒度起始晶粒度：奧氏體化剛結(jié)束，奧氏體晶粒邊界剛相互接觸時的晶粒大小。本質(zhì)晶粒度：鋼在一定條件下奧氏體晶粒長大的傾向性。實際晶粒度：鋼在某一具體熱處理條件下所獲得的奧氏體晶粒大小。

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奧氏體的晶粒度43過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物1、珠光體類型：A1―550℃

珠光體：A1―650℃500倍片狀滲碳體P

索氏體：650℃―600℃

800―1000倍片狀細(xì)S

屈氏體：600℃―550℃

電子顯微鏡片狀更細(xì)T2、貝氏體類型：550℃―230℃

上貝氏體：550℃―350℃，存在于共析鋼和普通中、高碳鋼中，呈羽毛狀，存在明顯方向性，強(qiáng)度和韌性較差。過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物1、珠光體類型：A1―550℃44過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物下貝氏體：350℃―230℃，呈針狀，細(xì)小的碳化物彌散分布其中。強(qiáng)度、韌性高，有良好的綜合機(jī)械性能。3、馬氏體類型：＜230℃

板條狀馬氏體：細(xì)長板條狀，又叫位錯馬氏體，強(qiáng)度高、韌性好。片狀馬氏體：針狀、竹葉狀，又叫孿晶馬氏體，硬度強(qiáng)度高，塑性韌性差。

返回過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物下貝氏體：350℃―230℃，呈針狀45退火和正火1、退火：加熱、保溫、緩冷。（1）完全退火：Ac3以上30―50℃，保溫隨爐緩冷。目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。應(yīng)用：亞共析鋼、合金鋼的鑄、鍛及熱軋型材。（2）等溫退火：快冷至Ar1，保溫，出爐空冷。目的：均勻組織、改善性能，與等溫退火一樣，但縮短了時間。應(yīng)用：碳鋼、合金鋼。

退火和正火1、退火：加熱、保溫、緩冷。46退火和正火（3）球化退火：Ac1以上20―30℃，短時間保溫，爐冷或高溫長時間保溫。目的：使鋼中網(wǎng)絡(luò)狀的滲碳體變成球狀，降低硬度，改善切削加工性能。應(yīng)用：共析、過共析鋼、合金工具鋼（4）去應(yīng)力退火：加熱到A1以下，保溫，隨爐緩冷。目的：消除應(yīng)力，降低硬度，提高尺寸穩(wěn)定性，防止變形開裂。應(yīng)用：鑄、鍛、焊、熱軋、冷拉等經(jīng)過變形的工件。2、正火：Ac3或Acm以上適當(dāng)溫度，保溫，空冷。目的：細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，消除帶狀組織。

返回退火和正火（3）球化退火：Ac1以上20―30℃，短時間保溫47淬火和回火1、淬火：Ac3或Ac1以上適當(dāng)溫度，保溫，快冷。目的：得到盡可能多的馬氏體冷卻介質(zhì)：水，礦物油，鹽溶液等。2、回火：淬火后的鋼在Ac1下加熱，以不同的冷卻方式冷卻，得到不同的回火組織。目的：降低脆性，消除應(yīng)力，獲得良好的機(jī)械性能。低溫回火：溫度：150―250℃

組織：回火馬氏體應(yīng)用：淬火高碳鋼、高碳合金鋼。目的：保持高強(qiáng)、硬度、耐磨性，降低應(yīng)力、脆性，提高塑、韌性，保持良好的機(jī)械性能。淬火和回火1、淬火：Ac3或Ac1以上適當(dāng)溫度，保溫，快冷。48淬火和回火中溫回火：溫度：350―500℃

組織：回火屈氏體應(yīng)用：各種彈簧零件，熱鍛模具。目的：消除淬火應(yīng)力、提高強(qiáng)、硬度，塑、韌性，獲得較高的彈性極限。高溫回火：淬火+高溫回火叫調(diào)質(zhì)處理。溫度：500―650℃

組織：回火索氏體應(yīng)用：淬火中碳、低合金結(jié)構(gòu)鋼，重要機(jī)器零件。目的：得到σ、Ak、HB等都好的綜合機(jī)械性能。

返回淬火和回火中溫回火：溫度：350―500℃49合金鋼一、定義目的：提高鋼的機(jī)械、工藝、物理和化學(xué)性能，改善耐熱、耐蝕、耐磨等性能。常加入的合金元素：Ni、Si、Al、Co、Mn、Cr、W、Mo、V、Nb、Zr二、合金元素在鋼中的作用

1、存在形式：溶于F固溶強(qiáng)化，溶于Fe3C提高滲碳體的穩(wěn)定性，提高強(qiáng)、硬度。

2、對奧氏體A的影響：影響A的形成、A區(qū)域大小和過冷A穩(wěn)定性。

3、對熱處理的影響：影響C曲線和回火轉(zhuǎn)變。

返回合金鋼一、定義50合金鋼的分類有按用途和按合金含量兩種分類方式。1、合金結(jié)構(gòu)鋼表示方式：數(shù)字1+元素+數(shù)字2+字母數(shù)字1：含碳量，單位為萬分之一。元素：鋼中的合金元素。數(shù)字2：合金元素的含量。字母：表示鋼的質(zhì)量。合金鋼的分類有按用途和按合金含量兩種分類方式。51合金鋼的分類（1）普通低合金鋼：Wc＜0.2%，Wm＜3%

特點：減輕重量，提高強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性。熱處理方式：退火（正火）用途：大量應(yīng)用于橋梁、車輛、鍋爐、管道等一般零件和結(jié)構(gòu)件。示例：09Mn2，15MnTi（2）易切削鋼：特點：改善鋼的切削加工性能。加入元素：S、Pb、Ca、P

示例：Y12，Y30，Y40Mn合金鋼的分類（1）普通低合金鋼：Wc＜0.2%，Wm＜3%52合金鋼的分類（3）滲碳鋼：Wc=0.1%～0.25%，Wm:Cr、Ni、Mn、Si等特點：經(jīng)滲碳處理，表硬里韌熱處理方式：滲碳+淬火+低溫回火用途：齒輪、曲軸、連桿等受沖擊和磨損多的零件。示例：20Cr，20CrMnTi（4）調(diào)質(zhì)鋼：Wc=0.25%～0.50%，Wm

：Mn、Cr、Ni、Si

特點：綜合性能好，用于較為重要的零件。熱處理方式：調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）；組織：回火索氏體用途：車輛、機(jī)床上的螺栓、連桿、主軸等綜合機(jī)械性能要求高的零部件。示例：40Cr，40MnVB，40CrNiMo合金鋼的分類（3）滲碳鋼：Wc=0.1%～0.25%，Wm:53合金鋼的分類（5）彈簧鋼：Wc=0.46%～0.70%，Wm：Si、Mn、Cr、V等特點：較高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，塑性韌性好熱處理方式：去應(yīng)力退火＋淬火+中溫回火用途：各類彈簧（用于車輛、儀器儀表等）示例：65Mn，60Si2Mn（6）滾動軸承鋼：Wc=0.95%～1.15%，WCr=0.4%～1.65%

特點：高耐磨、耐蝕性，高彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度熱處理方式：球化退火+淬火+低溫回火用途：車輛、機(jī)床等的滾動軸承。示例：GCr9，GCr15（數(shù)字表示Cr含量,單位:千分之一）合金鋼的分類（5）彈簧鋼：Wc=0.46%～0.70%，Wm54合金鋼的分類表示方式：含碳量>1%不標(biāo)；<1%表示，單位為千分之一，刃具鋼：Wc=0.6%～1.5%，Wm

：Mn、Cr、W、Mo

特點：高硬度、耐磨性、熱硬性。熱處理方式：球化退火+淬火+低溫回火用途：車、銑、刨、鉆等的刀具。示例：9CrSi，9Mn2V，CrWMn模具鋼：熱作模具鋼：受熱狀態(tài)下應(yīng)用，多用5CrMnMo，5CrNiMo，熱處理多采用調(diào)質(zhì)處理。冷作模具鋼：室溫下應(yīng)用，用刃具鋼所用鋼號。量具鋼：無專用鋼，多用CrWMn，GCr15返回合金鋼的分類表示方式：含碳量>1%不標(biāo)；<1%表示，單位為千55鋼的分類區(qū)分鋼號三看原則：一看前后：G、Y、T、F、A等二看數(shù)字：前面數(shù)字兩位為結(jié)構(gòu)鋼，小于等于一位為工具鋼；中間表示含量三看元素鋼的分類區(qū)分鋼號三看原則：56鋼的分類碳素結(jié)構(gòu)鋼：A3，Q235A?F

碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：20，40Mn

碳素工具鋼：T8，T12

普通低合金鋼：16Mn，15MnTi

易切削鋼：Y12，Y40Mn鋼合金滲碳鋼：20Cr，20CrMnTi

結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼：40Cr，40MnVB

彈簧鋼：65Mn，60Si2Mn

合金鋼滾動軸承鋼：GCr9，GCr15

刃具鋼：9SiCr，CrWMn

工具鋼模具鋼：5CrMnMo，9SiCr

量具鋼：CrWMn，GCr15

返回鋼的分類碳素結(jié)構(gòu)鋼：A57鑄鐵分類

按碳存在形式：白口鑄鐵：碳大部分以Fe3C形式存在，斷口呈亮白色?；铱阼T鐵:碳大部分以石墨G形式存在,斷口呈暗黑色.麻口鑄鐵：既有Fe3C又有石墨G。

按石墨G結(jié)晶形態(tài)不同：灰鑄鐵：G以片狀存在?？慑戣T鐵：G呈團(tuán)裝。球墨鑄鐵：G呈球狀。

返回鑄鐵分類按碳存在形式：58常用鑄鐵1、灰鑄鐵：組織：基體（F，F(xiàn)+P，P）+片狀石墨性能：鑄造、耐磨、消振和切削加工性能好，抗壓強(qiáng)度高。牌號：HT+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度）熱處理：不能改變石墨的形狀和分布，只對基體產(chǎn)生影響。消除應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，改善切削加工性能，提高耐磨性。應(yīng)用：手輪，支架，底座，齒輪箱，氣缸套，軸承座等。

常用鑄鐵1、灰鑄鐵：59常用鑄鐵

2、可鍛鑄鐵：白口鑄鐵長時間石墨化退火形成。組織：基體（F，P）+團(tuán)絮狀石墨性能：強(qiáng)度高于灰鑄鐵，韌性好。牌號：KT+字母(HZ)+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度－最低伸長率）應(yīng)用：板手，支架，犁刀，曲軸等。常用鑄鐵2、可鍛鑄鐵：白口鑄鐵長時間石墨化退火形成。60常用鑄鐵

3、球墨鑄鐵：加入球化劑球化處理，得到球狀石墨。組織：基體（F，F(xiàn)+P，P）+球狀石墨性能：鑄造性能好，力學(xué)性能優(yōu)良，應(yīng)用較廣。牌號：QT+數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度－最低伸長率）熱處理：消除應(yīng)力，得到不同組織的基體，改善性能。應(yīng)用：機(jī)架，變速箱，氣缸，曲軸等。

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常用鑄鐵3、球墨鑄鐵：加入球化劑球化處理，得到球狀石墨。61鋁及鋁合金

1、純鋁特點：密度小，熔點低，塑性好，強(qiáng)度低，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好等。

2、純鋁分類：高純、工業(yè)高純、工業(yè)純鋁三類。

3、鋁合金分類：形變鋁合金、鑄造鋁合金

4、強(qiáng)化方式：時效強(qiáng)化，加工硬化，細(xì)晶強(qiáng)化。

返回鋁及鋁合金1、純鋁特點：密度小，熔點低，塑性好，強(qiáng)度低，62銅及銅合金

1、紫銅：即純銅，具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，塑性好，強(qiáng)度低。

2、黃銅：鋅作為主要加入元素的銅合金。季裂。

3、青銅：銅和錫的合金。

返回銅及銅合金1、紫銅：即純銅，具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，塑性好63晶格晶格64晶胞返回晶胞返65面心立方面心立方66面心原子模型面心原子模型67面心配位數(shù)面心配位數(shù)68面心間隙返回面心間隙返回69體心立方體心立方70體心模型體心模型71體心立方2返回體心立方2返回72密排六方密排六方73密排六方原子模型密排六方原子模型74密排六方2密排六方275密排六方配位數(shù)密排六方配位數(shù)76密排六方間隙密排六方間隙77密排六方間隙2返回密排六方間隙2返回78晶向晶向79晶向1晶向180晶向2返回晶向281晶面晶面82晶面1

返回晶面183實際晶體實際晶體84實際晶體返回實際晶體返回85點缺陷返回點缺陷86刃型位錯刃型位錯87刃型位錯模型刃型位錯模型88

刃型位錯類型

返回刃型位錯類型返回89螺型位錯返回螺型位錯