复习课-2010.7.2——工程机械-上传材料-2.ppt

六、铁碳合金相图,铁碳合金相图（状态图、平衡图）反映的是在平衡条件下（极其缓慢加热或冷却）铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系及其变化规律。,1、铁碳合金的基本组织,（1）铁素体（F）： 碳溶在Fe中形成的间隙固溶体，存在低于912的温度下。,（2）奥氏体（A）： 碳溶在Fe中形成的间隙固溶体，存在的最低温度为727,（3）渗碳体（Fe3C）： 它是铁和碳的化合物。硬度很高，塑性很差，是一个硬脆组织，在钢中起强化作用,（4）珠光体（P）： 铁素体和渗碳体的机械混合物。存在低于727的温度下。,（5）莱氏体（Ld）： 含碳量为4.3%的液态合金缓冷到1148时，从液态合金中同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物。其性脆硬，不易切削和锻造。,2、铁碳合金相图,含碳量低于2.11%的铁碳合金统称为钢，含碳量大于2.11%的铁碳合金统称为生铁。,七、碳钢的分类、牌号及用途,碳钢的分类 和用途,根据含碳量不同分为,1、低碳钢（0.25%C）,2、中碳钢（0.250.6%C）,3、高碳钢（0.6%C）,根据质量和用途分为,1、碳素结构钢（0.1%0.6%C，0.045P，0.055%S），用途：扎制成板材、型材,2、优质碳素结构钢（0.04%P，0.04%S）， 用途：主要用于较重要的零件，一般经过热处理。,3、碳素工具钢（0.7%C），用途：由于在淬火和低温回火后有很高的硬度和耐磨性，用来制造刀具、量具和模具。,碳钢的牌号,碳素结构钢的牌号组成： 由钢材屈服点的字母（Q）、屈服点值、质量符号（A、B、C、D）、脱氧方法（F、b、Z、TZ）四部分组成。,优质碳素结构钢： 由两位数字组成，代表钢中平均含碳量的万分数（0.01%）。,碳素工具钢： 用“碳（T）”+数字表示，数字表示钢中平均含碳量的千分数（0.1%）。,沸腾钢是脱氧不完全的钢，浇铸后在钢液冷却时有大量一氧化碳气体外逸，引起钢液剧烈沸腾。沸腾钢内部杂质和夹杂物多，化学成分和力学性能不够均匀、强度低、冲击韧性和可焊性差，但生产成本低，可用于一般地建筑结构。 镇静钢是指在浇铸时，钢液平静地冷却凝固，基本无一氧化碳气泡产生,是脱氧较完全的钢。钢质均匀密实，品质好，但成本高。镇静钢可用于承受冲击荷载地重要结构。 此外，还有比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，其质量最好，称特殊镇静钢，其使用于特别重要的结构工程。脱氧程度与质量介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，称为半镇静钢，其质量较好。,Q235-AF，平均含碳0.1%0.6%,45钢，含碳0.45%,T10钢，含碳1%,八、钢的热处理方法,（1）完全退火将钢加热至Ac3以上3050，保温一定时间后缓慢冷却。适用于亚共析钢。 （2）球化退火将钢加热至稍高于Ac1，保温一定时间后随炉冷却的方法。适用于过共析钢，使珠光体的片状渗碳体及二次渗碳体球化，降低硬度，改善切削加工性能。 （3）去应力退火又称低温退火。一般加热到500600 ，保温一定时间，然后随炉冷却至200300以下出炉空冷。,淬透性把钢在淬火后能获得淬硬（淬透）层深度的一种性质。,淬硬层深度（淬透层深度）由钢的表面至内部马氏体组织占50%处的距离。,淬硬层越深，就表明钢的淬透性越好。,淬硬性钢在正常淬火条件下，以超过Vs的速度冷却所形成的马氏体组织所 能达到的最高硬度，而不是指淬成马氏体组织的深度。,九、合金钢的分类、编号和用途,1、合金结构钢,编号原则：数字+化学元素+数字,编号原则说明：前面的数字表示钢中的平均含碳量，以0.01%为单位；合金元素用化学符号表示；后面的数字表示合金元素的平均含量，以1%为单位。当合金元素平均含量少于1.5%时，编号中只标明化学元素，不标含量；当合金元素平均含量等于或大于1.5%、2.5%、3.5%时，则相应以2、3、4等表示。若含S、P较低的高级优质钢，则在钢号后面加“A”（或“高”）。滚动轴承钢在钢号前面加“G”,其数字表示平均含铬量，以0.1%为单位。,用途：主要用于制造形状复杂或截面较大，要求淬透性好，以及机械性能要求高的零件。,按用途分为：合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三类。,弹簧钢,滚动轴承钢,20Mn2TiB、16MnCu、20CrMnTi,含碳量在0.5%0.7%,GCr9 GCr15SiMn,60Si2Mn 65Si2MnWA,2、合金工具钢,3、特殊性能钢,用途：制造形状复杂、截面尺寸大、精度要求高的工具，以及要求高温下仍保持高硬度和耐磨性的刀具和模具。,编号原则：和合金结构钢类似，其区别在于平均含碳量以0.1%为单位，当平均含碳量1%时不予标出。,指具有特殊的物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢等。,编号原则：与合金工具钢相同,CrMn 5CrMnMo,加入铬、镍,加入铬、硅、铝提高抗氧化 加入钨、钼、钒提高强度,3Cr13 1Cr18Ni9,15CrMo 4Cr9Si2 4Cr10Si2Mo,合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢牌号的辨别： 看牌号前面数字区别合金钢的类型归属： 1、合金结构钢前面的数字由于是以0.01%为单位，所以数字一般较大，一般不会小于10 2、合金工具钢和特殊性能钢前面的数字由于是以0.1%为单位，同时当含碳大于等于1%时数字省略，所以前面数字不会超过9。 3、合金结构钢中的普通低合金钢前面数字一般在小于20范围内；渗碳钢前面数字一般在2030之间；调质钢前面数字一般在3050范围内；弹簧钢前面数字一般在5070之间；,十、铸 铁,铸铁：含碳量大于2.11%的铸造铁碳合金，并含有硅、锰和少量的磷、硫等杂质元素。,铸铁,根据碳在铸铁中存在形式及石墨形态的不同，铸铁可分为四种类型。,灰口铸铁,碳大部或全部以片状石墨形式存在铁素体、铁素体+珠光体或珠光体上,可锻铸铁,石墨呈团絮状分布在铁素体或珠光体的基体上,球墨铸铁,石墨以球状分布在铁素体、铁素体+珠光体或珠光体上,白口铸铁,断口呈银白色，性能硬而脆，很难进行切削加工，碳以化合状态的渗碳体存在,十一、有色金属及其合金,除黑色金属（钢、铁）以外的其他金属与合金统称为有色金属。,1、铝及其合金,性能：铝及其合金的比重小，具有较高的导电性、导热性和抗腐蚀性。塑性好，可进行冷变形和铸造。,（1）纯铝,工业纯铝,高纯铝,用途：制作电容、供科研用,用途：制作电线电缆、器皿及配制合金,（2）铝合金,形变铝合金,铸造铝合金,塑性好，适于压力加工,塑性差，适于铸造,铝与硅、铜、镁、锌等元素组成的合金称为铝合金,2、铜及其合金,性能：有良好的导电性、导热性；能抗磁，具有较好的塑性，易成形。铜合金大多具有良好的减摩性和较好的铸造性能。,（1）纯铜（紫铜）,纯铜分为工业纯铜和无氧铜。 性能：强度低，不宜直接作结构材料,（2）铜合金,黄铜,青铜,以锌为主要添加元素的铜合金,普通黄铜,特殊黄铜,铜和锌的组成合金,在铜锌合金中加