常用金属材料

1、1普通碳素结构钢2优质碳素结构钢3碳素工具钢4铸钢 强化铁素体 形成合金渗碳体和特殊化合物 合金元素对FeFc3C相图的影响n 钢中与碳亲合力很弱的非碳化物形成元素，如Si、Mn、Ni、Al、Co等都能溶于铁素体而形成合金铁素体，引起铁素体晶格畸变，产生固溶强化，使铁素体的强度硬度提高、但塑性、韧性则呈下降趋势，如图31所示 n 钢中与碳亲合力较强的碳化物形成元素，如Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti等(按与碳亲和力由弱到强的顺序排列) 在钢中能形成碳化物；也有少部分溶于铁素体n 合金钢中的碳化物有合金渗碳体(如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等)、合金碳化物(如Mn3C、Cr7C、F

2、e3W3C等)、特殊碳化物(如WC、MoC、VC、TiC等)n 合金碳化物的稳定性比合金渗碳体高，特殊碳化物的稳定性最高。稳定性愈高的碳化物愈难溶入奥氏体，也不易聚集长大，而且其溶点和硬度亦愈高。随着这些碳化物数量的增多能显著提高钢的强度、硬度、热硬性和耐磨性。n合金元素加入钢中，使FeFe3C相图的相变温度及相变点的位置发生变化。Ni、Mn、Co、C、N、Cu等合金元素使A3线下降，区范围扩大。当其含量足够高时，可使区域扩大至室温，即在室温下也保持为奥氏体组织，这类钢又称奥氏体钢，如n13、1Cr18Ni9等均为奥氏体钢。图32是锰对FeFe3C相图的影响。1合金结构钢的编号2普通低合金结构

3、钢3渗碳钢4调质钢5弹簧钢6滚动轴承钢1合金工具钢的分类及编号2刃具钢3模具钢4量具钢n标注方法与合金结构钢相似，基本组成为“一 位数字（或无数字）+元素符号+数字+”，其平均含碳量是用质量分数的千倍（wC1000）表示，而且，当碳质量wC1.0%时，钢号中不标出，如9SiCr钢（成分：C0.9%，wSi1.5% ，wCr1.5%）；CrWMn钢（wC1.0%，wCr、 wW 、wMn均1.5%）。n根据刃具的工况条件，刃具钢应该具有高硬度、高耐磨性、高弯曲强度和足够的韧性，高热稳定性n用于刃具的材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢、硬质合金等根据模具的工作条件不同，模具钢一般分为冷作模具和

4、热作模具钢两大类。前者用于制造冷冲模和冷挤压模等，工作温度大都接近室温；后者用于制造热锻模和压铸模等，工作时型腔表面温度可高达600以上 n量具钢是用于制造量具的钢，如卡尺、千分尺、块规、塞尺等n对量具钢的主要性能要求如下：n（1）工作部分有高的硬度和耐磨性，以防止在使用过程中因磨损而失效；组织稳定性高，热处理变形小，在存放和使用过程中尺寸不变，以保证高的尺寸精度；n（2）有良好的磨削加工性。n（3）为了满足上述高硬度、高耐磨性的要求，一般都采用含碳量高的钢，通过淬火得到马氏体。特殊性能钢是指具有特殊的物理、化学性能的钢，它的种类很多，其中最主要的是不锈钢、耐热钢、耐磨钢等 1不锈钢2耐热钢3

5、耐磨钢n在发动机、化工、航空等部门有很多零件是在高温下工作，要求具有高和耐热性的钢称为耐热钢n磨损是机械工程上广泛存在的问题，通常有磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损等n采用低碳合金钢经渗碳、淬火+低温回火，可制造要求“外硬内韧”的耐磨性较高的零件，如齿轮、销子等n采用中碳钢和中碳合金钢，经调质和表面淬火可制造要求强度和耐磨性高的零件，如负荷较大的轴类、齿轮等n采用高碳钢和高碳合金钢，经淬火+低温回火可制造要求耐磨性更高的零件，如用GCr15制作喷油嘴等。n工业上使用的铸铁种类很多,按照石墨的形态和组织性能,铸铁可分为:n普通灰铸铁n球墨铸铁n蠕墨铸铁n可锻铸铁n合金铸铁可锻铸铁中是由白口铸铁在

6、固态下经长时间石墨化退火而获得的一种具有团絮状石墨的高强度铸铁，又叫马铁。由于可锻铸铁中石墨呈团絮状，所以明显减轻了石墨对基体金属的割裂。与灰铸铁相比，可锻铸铁的强度和韧性有明显提高。应该指出可锻铸铁不能用锻造方法制成零件 1可锻铸铁的化学成分和组织特征2可锻铸铁的牌号、性能特点及用途n可锻铸铁的生产过程是：先铸造成白口铸铁。再进行“石墨化”退火n如果铸铁没有完全白口化而出现了片状石墨，则在随后的退火过程中，则会因为从渗碳体中分解出的石墨沿片状石墨析出而得不到团絮状石墨。所以可锻铸铁的碳、硅含量不能太高，以促使铸铁完全白口化；但碳、硅含量也不能太低，否则使石墨化退火困难，退火周期增长。可锻铸铁

7、的化学成分大致为：wC=2.5%3.2%，wSi=0.6%1.3%，wMn=0.4%0.6%，wP=0.10.26%，wS=0.05%1.0%可锻铸铁的牌号、性能特点及用途见表3-23。牌号中的“KT”是“可铁”二字汉语拼音的大写字头，为可锻铸铁代号，“H”表示“黑心”，“Z”表示珠光体基体；后面的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低延伸率 在普通铸铁的基础上加入一定时的合金元素，制成特殊性能铸铁（合金铸铁）。它与特殊性能钢相比，熔炼简便，成本较低。缺点是脆性较大，综合力学性能不如钢。合金铸铁具有一般铸铁不具备的耐高温、耐腐蚀、抗磨损等特性 1耐磨铸铁2耐热铸铁3耐蚀铸铁1纯铝2铝合金的分类3铝合金的强化4形变铝合金钛具有密度小、比强度高、耐