制造工艺技术1

制造工艺技术

闫红 天津职业大学第1篇 工程材料第1章 金属材料的力学性能1.1 静载时材料的力学性能1.2 动载时材料的力学性能1.3 断裂韧性第2章 金属及其合金的结构与结晶2.1 金属的晶体结构2.2 金属的结晶过程和同素异构转变2.3 合金的晶体结构2.4 二元合金相图第3章 铁碳相图3.1 铁碳合金的根本组织与性能3.2 铁碳合金相图3.3 铁碳合金相图的应用第4章 钢的固态相变及热处理4.1 钢的固态相变4.2 钢的热处理第5章 常用金属材料5.1 钢铁材料5.2 有色金属及其合金5.3 新型工程材料5.4 金属材料及成型工艺的选用第6章 常用非金属材料6.1 高分子材料6.2 陶瓷材料6.3 复合材料第2篇 铸造第1章 合金的铸造性能1.1 液态金属的充型能力1.2 铸件的收缩第2章 砂型铸造工艺2.1 砂型铸造工艺过程2.2 造型和制芯材料第3章 特种铸造工艺3.1 金属型铸造3.2 压力铸造3.3 低压铸造3.4 熔模铸造3.5 离心铸造3.6 对各种铸造成形方法的评价第4章 铸件的结构设计4.1 铸造工艺对铸件结构的要求4.2 合金的铸造性能对铸件结构的要求第5章 铸造新工艺、新技术及开展概况第3篇 压力加工第1章 金属的塑性变形1.1 金属塑性变形的实质1.2 塑性变形对金属组织和性能的影响1.3 金属的锻造性第2章 锻造2.1 自由锻造2.2 模锻2.3 胎膜锻造2.4 锻件结构工艺性第3章 板料冲压3.1 板料冲压的根本工序3.2 冲压模具3.3 板料冲压件结构工艺性第4章 压力加工先进工艺简介4.1 开展省力成形工艺4.2 增强成形柔度4.3 提高成形精度4.4 计算机技术在塑性成形中的应用4.5 实现产品—工艺—材料一体化第4篇 焊接第1章 电弧焊1.1 焊接电弧1.2 手弧焊的焊接过程1.3 电弧焊的冶金特点1.4 电焊条1.5 埋弧自动焊1.6 气体保护焊第2章 焊接质量及其控制2.1 焊接接头的组织与性能2.2 焊接应力与变形2.3 焊接接头的主要缺陷及检验第3章 其他焊接方法3.1 电渣焊3.2 电阻焊3.3 钎焊3.4 常用焊接方法的比较和选用3.5 焊接新技术简介第4章 常用金属材料的焊接4.1 金属材料的可焊性4.2 碳钢的焊接4.3 合金结构钢的焊接4.4 铸铁的焊补4.5 有色金属的焊接第5章 焊接结构设计5.1 焊接结构件材料的选择5.2 焊缝的布置5.3 焊接方法的选择5.4 接头型式选择与设计第5篇 金属切削加工第1章 金属切削加工的根本知识1.1 切削加工概述1.2 金属切削刀具1.3 金属切削过程及其物理现象第2章 常用加工方法综述2.1 车削的工艺特点及应用2.2 钻床、镗床加工的特点及应用2.3 刨、插、拉削的工艺特点及应用2.4 铣削的工艺特点及应用2.5 磨削的工艺特点及应用第3章 机械加工工艺过程3.1 机械加工工艺的根底知识3.2 零件机械加工工艺的制定3.3 典型零件的机械加工工艺第4章 先进制造技术简介4.1 光整加工4.2 特种加工4.3 数控机床加工第1篇工程材料第1章金属材料的力学性能1.1静载时材料的力学性能1.1.1静载拉伸试验图低碳钢拉伸时的应力—应变曲线〔1〕弹性和刚性〔2〕强度1〕屈服极限2〕强度极限〔3〕塑性1.1.2硬度〔1〕布氏硬度图1.1.2布氏硬度试验原理图〔2〕洛氏硬度1.2动载时材料的力学性能1.2.1冲击韧性1.2.2疲劳强度图1.1.3疲劳曲线1.3断裂韧性

图1.1.4具有张开型裂纹的试样第2章 金属及其合金的结构与结晶2.1金属的晶体结构2．1．1晶体与非晶体2．1．2晶体结构的根底知识〔1〕晶格〔2〕晶胞〔3〕晶格常数图简单立方晶格与晶胞示意图(a)晶体中原子排列(b)晶格(c)晶胞2．1．3三种常见的典型金属晶格〔1〕体心立方晶格〔2〕面心立方晶格〔3〕密排六方晶格图常见金属晶格类型的晶胞(a)体心立方晶格的晶胞(b)面心立方晶格的晶胞(c)密排六方晶格的晶胞2．2金属的结晶过程和同素异构转变一、纯金属的结晶过程1结晶的概念：2结晶过程：①纯金属的冷却曲线图1.2.8纯金属结晶时的冷却曲线(a)以极缓慢速度冷却(b)在实际冷却条件下的冷却影响过冷度的因素：A：B：C：②纯金属的结晶过程图1.2.9纯金属结晶过程示意图〔1〕晶核的形成〔2〕晶核的长大3晶粒粗细对金属力学性能的影响1〕晶粒度等级分8级即:1(最粗)----8(最细)2〕晶粒越细,力学性能越好3〕晶粒越粗,力学性能越不好,脆性越大二、金属的同素异构转变1、概念：2、例如：

图1.2.10铁的同素异构转变2.3合金的晶体结构1合金的根本概念〔1〕合金〔2〕组元〔3〕相2合金的结构类型〔1〕固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金属晶体,叫固溶体1〕置换固溶体①定义:溶质原子溶于溶剂中,在溶剂的晶格结点上取代了溶剂原子位置,形成的均匀物质.②特点:a保持溶剂的晶格类型b引起晶格畸变2〕间隙固溶体:溶质原子插入溶剂的间隙位置,形成的均匀物质.图1.2.11固溶体的两种类型(a)置换固溶体(b)间隙固溶体3〕固溶体的力学性能图1.2.12形成固溶体时晶格的畸变(a)溶质原子小于溶剂原子(b)溶质原子大于溶剂原子〔2〕金属化合物:合金凝固时组元之间相互反响,那么形成具有金属特性的物质.叫金属化合物.〔3〕机械混合物3合金的结晶:(1)二元合金相图的建立及共晶相图图1.2.13形用热分析法测定Pb-Sb合金相图表1.2.1不同成分的Pb-Sb合金(2)二元合金相图的分析A、共晶相图1)相图分析2〕合金的结晶过程图1.2.14共晶合金的结晶示意图B、匀晶相图1)相图分析2〕合金的结晶过程图1.2.15Cu-Ni合金相图第3章铁碳相图3.1铁碳合金的根本组织与性能1〕铁素体:碳溶于a-Fe中所形成的间隙固溶体.结构：特点:2〕奥氏体:碳溶于r-Fe中所形成的间隙固溶体.结构：特点:3〕渗碳体:铁与碳形成的稳定化合物Fe3C.结构：特点:4〕珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物.结构：特点:5〕莱氏体:珠光体和渗碳体组成的机械混合物.结构：特点:3.2铁碳合金相图图1.3.1简化后的Fe-Fe3C状态图3.2.1Fe-Fe3C相图分析1〕Fe-Fe3C相图中各特性点的含义见表。表Fe-Fe3C相图中主要特性点2〕Fe-Fe3C相图中特性线见表。表1.3.2简化的Fe-Fe3C相图中的特性线3〕Fe-Fe3C相图相区分析3.2.2典型铁碳合金结晶过程分析〔1〕铁碳合金分类1〕钢:亚共析钢共析钢过共析钢2〕铸铁:亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁图1.3.2简化后的Fe-Fe3C相图上几种典型铁碳合金位置示意图〔2〕典型铁碳合金结晶过程分析1〕共析钢图1.3.3共析钢组织转变过程示意图2〕亚共析钢图1.3.6亚共析钢组织转变过程示意图3)过共析钢图1.3.7过共析钢组织转变过程示意图4〕共晶白口铁图共晶白口铁组织转变过程示意图5〕亚共晶白口铁6〕过共晶白口铁3.3铁碳合金相图的应用3.3.1含碳量对铁碳合金组织和力学性能的影响规律〔1〕含碳量对平衡组织的影响〔2〕含碳量对力学性能的影响铁碳合金相图的应用1、合理选材：铁碳合金状态图,相图总结了合金组织及性能随成分的变化规律，这就便于我们根据工件的性能要求来选择材料。2、制定加工工艺方面的应用：〔1〕铸造生产：纯铁在共晶成分和接近于共晶成分的铁碳合金，具有较好的铸造性能。〔2〕锻造工艺：相图可作为确定钢的锻造温度范围依据。〔3〕焊接工艺：焊接时焊逢及热影响区受到不同程度的加热和冷却，组织和性能会发生变化，相图可作为研究其变化规律的理论依据。〔4〕热处理工艺：相图是制订各种热处理工艺加热温度的重要依据。第4章 钢的固态相变及热处理4.1 概述一、什么叫钢的热处理？1、定义：加热—保温—冷却→到达需要性能。叫钢的热处理。2、过程：加热、保温、冷却三个阶段。3、特点：形状不变，仅组织变→性能变。二、热处理分类：普通热处理：退火，正火，淬火，回火外表热处理：外表淬火：①火焰加热②感应加热外表化学处理：①渗碳②氮化③碳氮共渗④其它特殊热处理：①形变热处理②真空热处理③其它4.1.1钢在加热时的组织转变〔1〕奥氏体的形成图1.4.1钢在实际加热和 冷却时的临界点图1.4.2珠光体向奥氏体转变过程示意图奥氏体的控制：温度不能太高，保持细的A4.1.2 钢在冷却时的转变1、冷却方式：①连续冷却②等温冷却①连续冷却：②等温冷却：2、等温冷却下的组织变化：〔1〕奥氏体等温转变曲线 图1.4.4共析钢的C曲线

①高温转变产物：②中间转变产物：③低温转变产物：〔2〕过冷奥氏体转变产物的组织与性能1〕珠光体转变①珠光体的形成机理图1.4.5片状珠光体 形成示意图②珠光体的分类2)贝氏体转变图1.4.6 珠光体组织(a)珠光体500×(b)索氏体1000×(c)屈氏体5000×①贝氏体的组织特征图1.4.7上贝氏体(a)金相显微组织 (b)示意图②贝氏体的性能3〕马氏体转变图1.4.8 下贝氏体组织(a)金相显微组织 (b)示意图图1.4.10板条状马氏体(a)显微组织 (b)示意图图1.4.11片状马氏体的组织(a)金相显微组织 (b)示意图〔3〕影响C曲线的因素1〕含碳量的影响图1.4.12 奥氏体的含碳量对马氏体转变温度及剩余奥氏体量的影响〔a〕对马氏体转变温度的影响〔b〕对剩余奥氏体量的影响图1.4.13共析钢、亚共析钢和过共析钢的C曲线比较(a)共析碳钢(b)亚共析碳钢(c)过共析碳钢2〕合金元素的影响3〕加热温度和保温时间的影响〔4〕奥氏体连续冷却转变曲线图1.4.14 共析钢的连续冷却转变曲线4.2 钢的热处理(常用的热处理工艺)4.2.1钢的退火:1.工艺:钢加热到临界温度→保温→缓冷(随炉冷却)2.目的:(1)降低硬度,以利于切削

(2)细化晶粒,改善力学性能

(3)减小应力,防止裂纹

(4)获得较高韧性,以利于变形加工

(5)预先热处理3.类型:〔1〕完全退火 图1.4.15完全退火工艺曲线A温度：所谓完全：是指退火时钢件被加热到获得完全的奥氏体组织，也就是钢的组织全部进行了重结晶。B完全退火目的：是通过完全重结晶，①使铸造，锻造或焊接所造成的粗大晶粒细化②并可使产生的组织不均匀得到改善③通过退火，可以降低硬度,便于切削加工④由于退火时冷却缓慢，也可以消除内应力C完全退火用途：用于具有亚共析组织的碳钢和合金钢的铸件，锻件和焊接件。〔2〕球化退火:主要用于过共析钢件A温度：Ac1+20-30℃，保温，冷却B目的：P+Fe3CⅡ〔网〕→A+Fe3CⅡ〔球〕使P中的片状Fe3C和Fe3CⅡ〔网〕都球化，因为过共析钢中存在网状Fe3CⅡ，在切削加工时，对刀具磨损很大，使切削加工性能变坏，从而改善钢的切削加工性，并减少最终热处理时工件变形和开裂的倾向。〔3〕去应力退火:A加热温度:500-650℃→保温→缓冷(随炉冷却到200℃,再空冷)B目的:去除应力,稳定尺寸,无组织转变(消除铸件,锻件,焊接件的剩余内应力)〔4〕等温退火:等温退火与完全退火的目的相同，只是等温退火所需的时间短4.2.2 钢的正火:1.工艺:钢加热到临界温度→保温→空冷.2.加热温度:Ac3或Accm+30--50℃3.目的:同退火4.与退火的区别:

图1.4.16退火和正火的加热 温度范围4.2.3 钢的淬火1.淬火工艺:钢加热到临界温度→保温→水或油中冷→硬度提高→耐磨性提高2.淬火加热温度Ac3或Ac1+30--50℃

图1.4.17碳钢的淬火加 热温度范围

3.目的:提高钢的硬度,脆,内应力↑4.常用的淬火介质1〕钢的淬透性:钢在淬火时能够获得淬硬深度的能力.选用原那么:在保证淬硬的前提下,尽量选缓和的,冷却特性好的淬火介质①水:冷却能力较强,冷却特性不理想,多用于碳钢淬火②油(矿物油):冷却能力较低,冷却特性较好,多用于合金钢淬火5.淬火方法:①单液淬火法:把加热后的工件放入一种淬火冷却介质中一直冷却到室温的淬火,称为单液淬火法.②双液淬火法:对于形状复杂的工件,为了防止在低温范围内马氏体转变时发生裂纹,可先在水中冷却接近Ms点时,立即取出再放入油中冷却,称为双液淬火法.③分级淬火法:把加热好的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴或碱浴中,保持一段时间,使工件内外的温度到达均匀,然后取出来在空气中冷却,使之发生马氏体转变,这种淬火方法明显地减小变形和开裂,但由于盐浴或碱浴的冷却能力较小,此法只适用于截面尺寸比较小的工件.如:刀具的淬火④等温淬火法:将加热后的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴槽中,保持足够长的时间,使过冷A转变为B下,然后在空气中冷却,叫做等温淬火.这种淬火方法也只适用于尺寸不大,形状复杂而要求较高的工件,如:弹簧,小齿轮及丝锥等.4.2.4 钢的回火〔1〕工艺:淬火钢件加热→保温→空冷(炉冷)〔2〕目的:降低脆性,塑性,韧性提高,调整性能〔3〕回火的分类及应用1〕低温回火〔150～250℃)M回,降低淬火应力和脆性,保持淬火后钢的高硬度和高耐磨性.2〕中温回火〔350～500℃)T回,具有较高的弹性极限和屈服极限,并有一定的韧性.3〕高温回火〔500～650℃)S回,淬火+高温回火的热处理叫调质处理.综合性能好.4.2.5 钢的外表淬火:1.工艺:钢件外表加热到淬火温度→

快速冷却→外表硬,内部保存原来的塑、韧性

2分类：〔1〕感应加热外表淬火〔2〕火焰加热外表淬火〔3〕激光加热外表淬火1〕感应加热外表淬火的原理及种类图1.4.24感应加热外表 淬火示意图根本原理:交流电---交变磁场---感应电流---迅速加热工件外表(到达淬火温度)---喷水---冷却①高频感应加热:200--250KHz脆硬层深度(d)＜2mm中小型件②中频感应加热:2.5--8KHz脆硬层深度(d)=3--8mm大、中型齿轮③工频感应加热：50Hz脆硬层深度(d)可达10--20mm大型工件比方：火车车轮等2〕感应加热外表淬火的工艺分析①材料：中碳钢和中碳合金钢0.4—0.5%c②予处理:正火(一般件)或调质处理(重要件)③加热温度:Ac3+100--150℃④冷却方式:水⑤回火:低温回火⑥组织:表层:M回组织心部:S回正火(F+P)⑦应用:成批,大件生产〔2〕火焰加热外表淬火：A工艺：氧-乙炔火焰喷向工件外表，使它迅速加热到淬火温度，然后进行喷水冷却，即到达外表淬火的目的。B火焰加热外表淬火的工艺分析:①材料：中碳钢和中碳合金钢②加热温度:Ac3+30--70℃③回火:低温回火④淬硬层深度2—6mmC特点及应用:特点:优点:设备简单,本钱低.缺点:工艺难控制,质量不稳定,易产生缺陷(过热→组织粗)应用:单件小批生产的大型件,需要局部进行外表淬火处理的大件.〔3〕激光加热外表淬火:是用激光束扫描工件外表,使工件外表迅速加热到钢的临界点以上,而当激光束离开工件外表时,由于基体金属的大量吸热,使外表获得急速冷却,而无须冷却介质.激光淬火淬硬层深度一般为0.3—0.5mm,激光淬火后的硬度↑,耐磨性好,其耐磨性比淬火+低温回火提高50%4.2.6 钢的化学热处理1.定义:将工件置于特定介质中加热和保温,使一种或几种元素渗入工件外表,以改变表层的化学成分和组织,从而到达外表强化的目的.各种化学热处理的根本过程包括以下4个阶段。①加热②分解③吸收④扩散2.特点:成分变→组织变→性能变3.种类:渗碳处理:+C;氮化处理+N〔1〕钢的渗碳1〕气体渗碳的原理及设备图1.4.25 气体渗碳法示意图2〕渗碳层厚度：扩散层所到达的深度叫做渗碳层厚度。3〕应用:低碳钢和低碳合金钢,渗碳主要用于承受较大冲击载荷和严重磨损条件下工作的零件,渗碳后还应进行淬火+低温回火处理4〕渗碳后的热处理工件经渗碳后必须进行淬火和低温回火，淬火方法主要有以下两种：①直接淬火:工件从渗碳温度预冷到高于心部Ar3的某一温度,立即放入水中或油中淬火,适用于细晶粒钢或性能要求不高的零件,渗碳后还要机加工的零件不宜直接淬火.②一次淬火:渗碳后先让工件在空气中冷却,然后再重新加热进行淬火.〔1〕氮化处理:气体氮化,离子氮化,气体软氮化,气体碳氮共渗1〕气体氮化:设备:井式炉(向井式炉中通入氨气)①工艺:向钢的表层渗入氮原子以提高表层的硬度,耐磨性,疲劳强度及耐蚀性的化学热处理工艺,也称为渗氮.②应用:应用最广泛的氮化钢是38CrMoAl钢,氮化主要用于耐磨性和精度均要求很高的零件,如:镗床主轴,精密传动齿轮.③注意:第5章常用金属材料

工业上应用最为广泛的金属材料是碳素钢，合金钢，铸铁，铜铝及其合金等一、碳素钢碳素钢简称碳钢，其含碳量一般为：WC=0.1%～1.4%，并含有少量的Si，Mn，S，P等杂质元素，碳钢价格低廉，容易加工，所以在机械制造中得到广泛应用，为了合理选择，正确使用各种碳钢，必须要了解碳钢的分类，编号和用途，以及一些常存杂质对碳钢的影响。〔一〕常存杂质元素对钢性能的影响1锰的影响〔有益元素〕很好的脱氧能力，减少钢中的FeO而大大改善钢的品质。锰还能与硫形成MnS〔1620℃〕,以消除硫的有害作用。锰的质量分数WMn<0.8%时对钢的性能影响不显著。2硅的影响〔有益元素〕硅的脱氧能力比锰强。硅的质量分数WSi<0.37%时对钢的性能影响也不显著。3硫的影响〔有害元素〕热脆性:FeS与铁那么形成低熔点的共晶体〔985℃〕而分布于奥氏体的晶界上。当钢材在800～1200℃进行锻压成形时，容易使钢材沿奥氏体晶界开裂。这种现象叫热脆性。锰可以和硫形成高熔点的MnS〔1620℃〕，在高温下有一定塑性，防止了热脆性。4磷的影响〔有害元素〕冷脆性：脆化现象在低温时尤为严重，塑性、韧性急剧降低。磷的存在还使钢的焊接工艺性能变差。(二)碳钢的分类:1按钢的含碳量分：低碳钢〔WC≤0.25%〕中碳钢〔WC=0.25%～0.60%〕高碳钢〔WC≥0.60%〕2按质量分：普通质量钢〔WS≤0.055%、WP≤0.045%〕优质钢〔WS.P≤0.035%〕高级优质钢〔WS.P≤0.025%〕3按用途分：碳素结构钢：用于制造各种工程构件〔如桥梁、船舶、建筑等构件〕和机械零件〔如螺钉，螺母，连杆等〕，这类钢一般属于低碳钢和中碳钢。碳素工具钢：用于制造工具〔如凿子，锤子，手工锯条，锉刀等〕，模具〔如冲模等〕，量具的钢，这类钢属于高碳钢(三)碳钢的编号和用途：1、碳素结构钢：Q235〔1〕牌号的组成：字母+数字+字母+字母字母：屈服强度数字：屈服强度的数值字母：质量等级A，B，C，D，S，P含量随A至D而减少字母：脱氧方法：F沸腾钢，b半镇静钢，Z镇静钢，TZ特殊镇静钢〔2〕性能特点：其组织含铁素体较多，塑性，韧性较好，又具有良好的强度，焊接性，切削加工性。〔3〕用途：用于制造螺钉，螺母和垫圈等金属构件。2、优质碳素结构钢：10，20，35，45，60，65〔1〕牌号的组成：采用两位数字表示，两位数字表示该钢平均含碳量的万分之几，如20钢表示平均含碳量为0.20%.45钢表示平均含碳量为0.45%.〔2〕用途:含硫，磷均≤0.035%.常用来制造各种较重要的机器零件。如：10—25钢：20钢：常用来制造受力不大，而塑性与韧性要求较高的机械零件，如：容器，普通的垫圈，螺钉，螺母和冲压件，焊接件等等10—25钢也可作渗碳用钢，这类钢经渗碳+淬火+低温回火后可用作外表要求耐磨并承受一定冲击载荷的机械零件，如凸轮，齿轮等。35---50钢：45钢：常用来制造承受较大交变载荷与冲击载荷的机械零件，如：齿轮，连杆，丝杠，主轴等55---70钢：65钢：常用来制造各种弹簧用钢3.碳素工具钢：WC=0.65%～1.35%〔1〕牌号的组成：T7，T8钢用于制造硬度中等，韧性较高，承受冲击负荷的工具，如锤子T9，T10，T11钢用于制造硬度较高，韧性适中的工具，如丝锥，板牙等T12，T13钢用于制造高硬度，高耐磨性，韧性要求较低的工具，如量具，锉刀等二、合金钢为了提高钢的力学性能，工艺性能，物理、化学性能，在炼钢时有意识地向钢中参加一种或几种合金元素，这样获得的钢称为合金钢。锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等〔一〕合金元素在钢中的作用：①大多数合金元素都能不同程度地溶于铁素体中，起到固溶强化的作用。②与碳亲和力强的元素能与碳结合形成碳化物，提高钢的强度和硬度，也可起到细化晶粒的作用。③提高淬透性④提高回火稳定性(二)合金钢的分类和编号方法：和用途：1.合金钢的分类：按所含合金元素分：低合金钢〔WMe<5%〕中合金钢〔WMe=5%～10%〕高合金钢〔WMe>10%〕按用途分：结构钢：工具钢：特殊性能钢：2合金钢的编号：合金结构钢：数字+Me+数字…〔A〕数字：C%=n*0.01%数字：WMe<1.5%时，元素符号后面不标数字；WMe≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%、…时，那么在元素符号后相应标出2、3、4、...。特例：滚动轴承钢GCr15：C%≈1%WCr≈n*0.1%=1.5%合金工具钢：数字+Me+数字…〔A〕数字：C%=n*0.1%WC≥1%不标，高速钢不标含碳量：WC=0.7--0.8%〔三〕常用合金钢：1.合金结构钢：低合金结构钢合金渗碳钢合金调质钢合金弹簧钢滚动轴承钢国家体育场〔鸟巢〕使用国产Q460E-Z35钢，最大板厚110mm。在“鸟巢〞里一共用了4.2万吨钢材国家游泳中心〔水立方〕工程使用国产Q420C钢〔1〕低合金结构钢Q390①性能特点：普通低合金结构钢是一种低碳、低合金含量的结构钢，它与含碳量相同的碳钢相比具有较高的强度，并且具有较好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性。②用途：用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉等等〔2〕合金渗碳钢：20Cr，20CrMnTi，20Cr2Ni4①性能特点：合金渗碳钢是一种低碳，需进行渗碳、淬火、回火后使用的合金钢②用途：用于制造既要外表耐磨，又要承受冲击载荷，即：“外硬内韧〞性能的零件，如：汽车，拖拉机上的变速箱齿轮等等。〔3〕合金调质钢：40Cr，38CrMoAl，40CrNiMo①性能特点：是指经过调质处理后使用的结构钢，这类钢经调质处理后既有较高的强度，又具有良好的塑性和韧性②用途：主要用于制造传递动力的机器零件。如：机床主轴，连杆，齿轮等〔4〕合金弹簧钢：60Si2Mn，50CrVA①性能特点：高的弹性极限、疲劳极限、较高的强度②用途：用于制造各种弹簧的钢，用作汽车、拖拉机上的板弹簧，承受大应力的螺旋弹簧〔4〕滚动轴承钢：GCr15GCr15SiMn牌号：字母“G〞+铬元素符号〔Cr〕+数字WCr=数字*0.1%GCr15钢，表示铬的平均质量分数WCr=1.5%①性能特点：高硬度，高耐磨，高的抗压，接触疲劳强度高，足够的韧性，抗蚀性，尺寸稳定②用途：用于制造各种滚动轴承内外套圈及滚珠等专门用钢。2合金工具钢：〔1〕低合金刃具钢：9SiCr，①性能特点：高硬度，高耐磨性；高的红硬性〔高温下进行切削500-600℃以上〕保持高硬度的能力；足够的强度与韧性②用途：用于制造切削速度较慢的刃具。如丝锥，板牙，绞刀等〔2〕高速钢：W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2①性能特点：高的热硬性，高的耐磨性，高硬度故称锋钢。高速度故称风钢。②用途：主要用于高速切削刃具。各种刀具。〔3〕热作模具钢：5CrMnMo5CrNiMo3Cr2W8V①性能特点：使金属在热态下成型的模具用钢，具有在400--600℃高温下有足够的强度，韧性与耐磨性，有较好的热疲劳抗力②用途：热锻模〔4〕冷作模具钢：Cr12,Cr12MoV①性能特点：使金属在冷态下成型的模具用钢，具有高硬度，高耐磨性及足够的强度，韧性，较高的渗透性，较低的淬火变形倾向。②用途：各种冷作模具用钢如：冷冲模〔5〕量具钢：CrWMn①性能特点：高硬度，高耐磨性及足够的韧性，高尺寸稳定性②用途：用于制造高精度量具〔量规，块规，千分尺〕的钢3特殊性能钢定义:具有特殊物理、化学性能，用来制造除要求具有一定的力学性能外，还要求具有特殊性能的零件。分类：主要包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。编号与工具钢相同(1)不锈钢不锈钢是指能抵抗大气、酸、碱等腐蚀作用的合金钢。常用不锈钢：①(Cr13型)马氏体型不锈钢：1Cr13，2Cr13，3Cr13,4Cr13性能特点：随着钢中含碳量的增加，钢的强度，硬度，耐磨性↑，但耐蚀性↓用途:1Cr13，2Cr13用于制造汽轮机叶片、水压机阀门等3Cr13,4Cr13，用于制造医疗器具等②(Cr17型)铁素体型不锈钢：1Cr17性能特点：铁素体型不锈钢具有高的耐蚀性，良好的塑性，但强度较低用途:用于制造化工设备的容器、管道等③(Cr/Ni不锈钢)奥氏体型不锈钢：0Cr18Ni9，1Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti，2Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在450-850℃温度时，在晶界处析出碳化物，从而使晶界附近的Wcr﹤12.7%，这样晶界附近就容易引起腐蚀，称为晶间腐蚀。防止晶间腐蚀的措施：降低含碳量，使钢中不形成铬的碳化物；参加能形成稳定碳化物的元素。例Ti，Nb性能特点：奥氏体不锈钢具有高的耐蚀性，良好的塑性、韧性、焊接性，但切削加工性较差。用途：用于制造耐蚀性要求较高的零件〔2〕耐热钢在高温下具有高的化学稳定性和热强性的特殊钢。化学稳定性是在高温下抵抗各种介质化学腐蚀的能力，最主要的是抗氧化性。热强性是指材料抗蠕变的能力。1〕15CrMo、12CrMoV钢，主要用于300～500℃条件下工作的锅炉、石油热裂装置、气阀等零件。2〕4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo钢，常用来制造受高温发动机排气阀零件〔故又称阀门钢〕。3〕1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo热强钢，通常在500～600℃锅炉、汽轮机零件〔3〕耐磨钢耐磨钢是在强烈冲击载荷下和易产生严重磨损条件下工作的，具有良好的韧性和耐磨性的钢材。高锰钢常用牌号为ZGMn13-1〔2、3、4〕，其WC=1.0%～1.3%，WMn=11%～14%。其中1、2、3、4表示品种代号，适用范围分别为低冲击件、普通件、复杂件、高冲击件。4、铸铁1〕铸铁化学成分：Wc＞2.11%，生产上Wc＜4%。铸铁是含碳大于2.11%〔通常为2.8-3.5%〕的铁碳合金2〕铸铁分类：普通铸铁按化学成分合金铸铁白口铸铁按碳在铸铁中存在的形式分灰口铸铁麻口铸铁普通灰口铸铁按石墨形式不同可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁

铸铁4铸铁1〕铸铁化学成分：Wc＞2.11%，生产上Wc＜4%。铸铁是含碳大于2.11%〔通常为2.8-3.5%〕的铁碳合金2〕铸铁分类：普通铸铁按化学成分合金铸铁白口铸铁按碳在铸铁中存在的形式分灰口铸铁麻口铸铁普通灰口铸铁按石墨形式不同可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁3〕常用铸铁：〔1〕白口铸铁：其中碳除微量溶于F外，全部以Fe3C形式存在。硬而脆，很少用它来制造机器零件。〔2〕普通灰口铸铁：灰口铸铁通常是指具有片状石墨的铸铁,但生产工艺简单,价廉,在工业上得到广泛的应用.性能：①力学性能↓②工艺性能：属于脆性材料，不能锻造与冲压，可焊性较差，切削加工性能好③减震性↑④耐磨性好牌号：HT100，HT150，HT200，HT250，HT300，HT350灰铸铁的应用实例〔3〕可锻铸铁：①组织：以G团存在②性能：强度↑塑性↑冲击韧性↑,力学性能较高,但生产周期长,本钱高,用来制造一些重要的小件.③类别，牌号：黑心可锻铸铁：KTH300-06，KTH350-10，KTH330-08，KTH370-12水暖管件，三通，弯头珠光体可锻铸铁：KTZ450-06，KTZ550-04，KTZ650-02，KTZ700-02曲轴，连杆可锻铸铁的牌号：“KT〞表示可锻铸铁，第3个字母H、Z分别表示黑心、珠光体可锻铸铁，两组数字分别表示材料的最低抗拉强度和最低延伸率。可锻铸铁的生产过程可锻铸铁的应用实例〔4〕球墨铸铁：①组织：以G球存在②性能：力学性能高，生产工艺比可锻铸铁简单,近年来日益得到广泛的应用,已成功地代替了局部碳钢和合金钢制造某些重要零件。球铁不仅具有远远超过普通灰口铸铁的力学性能，而且同样具有普通灰口铸铁的许多优良性能，如：良好的铸造性，减震性，切削加工性。③牌号：QT400-15球墨铸铁的牌号由“QT〞和两组数字组成，两组数字分别表示材料的最低抗拉强度和最低延伸率。球墨铸铁的应用实例〔5〕蠕墨铸铁：①组织：以G蠕虫存在②性能：介于球铁和灰铁之间.蠕墨铸铁的生产过程及应用实例白口铸铁WhiteCastIron灰口铸铁Grey[ɡrei]CastIron石墨Graphite['græf͵ait]球墨铸铁Spheroidal['sfiərɔidəl]GraphiteCastIron可锻铸铁Malleable['mæli:əbəl]CastIron黑心可锻铸铁Blackheart['blækhɑ:t]

MalleableCastIron珠光体可锻铸铁Pearlite['pə:lait]

MalleableCastIron蠕墨铸铁Vermicular[və:'mikjulə]CastIron合金铸铁AlloyCastIron耐磨铸铁WearResistantCastIron

耐热铸铁HeatResistingCastIron耐蚀铸铁Corrosion[kə'rəuʒən]ResistantCastIron硬币介绍第五套人民币硬币一览表券别图

案材质直径发行时间正

面背面1元硬币行名、面额、拼音、年号菊花钢芯镀镍25毫米2000.10.165角硬币行名、面额、拼音、年号荷花钢芯镀铜合金20.5毫米2002.11.181角硬币行名、面额、拼音、年号兰花铝合金19毫米2000.10.161角硬币行名、面额、拼音、年号兰花不锈钢19毫米2005.8.31第五套人民币票样〔1999年版〕

1角第五套人民币1999年版1角硬币材质为铝、镁、锰合金〔铝合金〕，色泽为铝白色。正面为“中国人民银行〞、“1角〞和汉语拼音字母“YIJIAO〞及年号，反面为兰花图案及中国人民银行的汉语拼音字母“ZHONGGUORENMINYINHANG〞，币外缘平滑且厚度均匀，边部形制为圆柱平面，直径为19毫米。第五套人民币票样〔1999年版〕

5角

第五套人民币1999年版5角硬币材质为钢芯镀铜合金，色泽为金黄色。正面为“中国人民银行〞、“5角〞和汉语拼音字母“WUJIAO〞及年号，反面为荷花图案及中国人民银行的汉语拼音字母“ZHONGGUORENMINYINHANG〞，币外缘为间断丝齿，共有六个丝齿段，每个丝齿段有八个齿间距相等的丝齿，直径为20.5毫米。第五套人民币票样〔1999年版〕

1元第五套人民币1999年版1元硬币材质为钢芯镀镍合金，色泽为镍白色。正面为“中国人民银行〞、“1元〞和汉语拼音字母“YIYUAN〞及年号，反面为菊花图案及中国人民银行的汉语拼音字母“ZHONGGUORENMINYINHANG〞，币外缘印有“RMB〞斜体字符组，边部厚度均匀，边部形制为边缘滚字，直径为25毫米。

第五套人民币票样〔2005年版〕

1角第五套人民币2005年版1角硬币材质由铝合金改为不锈钢，色泽为钢白色。其正反面图案、规格、外形与现行流通的第五套人民币1角硬币相同，正面为“中国人民银行〞、“1角〞和汉语拼音字母“YIJIAO〞及年号，反面为兰花图案及中国人民银行的汉语拼音字母“ZHONGGUORENMINYINHANG〞，直径为19毫米。铝质饮料罐镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳黄铜材质的铜号铝合金窗框铝Aluminium[,ælju:'minjəm]硅Silicon['silikən]铜Copper['kɔpə]

锡青铜Tin[tin]Bronze[brɔnz]粉末冶金PowderMetallurgy['paudə]['metl,ə:dʒi:]硬质合金Sintered-Carbide['sintəd]['kɑ:baid]CarbideAlloy5、有色金属〔一〕、铜及铜合金1〕纯铜：①成分：紫铜②性能：良好的导热性、导电性、耐蚀性，强度、硬度不高，塑性很好。③应用：电线材料，做原材料④牌号：T1，T2，T3，T42〕铜合金：①成分：Cu+Zn、Sn、Pb、Al、Ni…铜合金，力学性能↑，特殊性能↑②种类：常用的铜合金黄铜Cu+Zn

青铜Cu+〔除Zn以外的其它元素〕③牌号与应用：A：黄铜：普通黄铜：H90：Wcu=90%，WZn=10%的普通黄铜，注意：黄铜的力学性能随含锌量的多少而变化，当WZn=30%左右时塑性最好，WZn=30%--45%时,随着含锌量的增加,塑性降低而强度增加，当WZn﹥45%时塑性和强度急剧下降，所以黄铜的含锌量都在45%以下。黄铜不仅具有良好的力学性能，耐蚀性和工艺性能，而且价格廉价，因此广泛应用于制造机械零件为了改善普通黄铜的性能，常在普通黄铜中参加铝，锡，铅，锰，硅等元素而形成特殊黄铜，特殊黄铜依参加元素而分别称铝黄铜，锡黄铜，铅黄铜等。例：HPb59-1：Wcu=59%，Wpb=1%的铅黄铜ZCuZn38：WZn=38%，Wcu=62%的铸造黄铜B：青铜：Cu+〔除Zn以外的其它元素〕锡青铜，铝青铜，铅青铜，硅青铜等锡青铜具有很高的耐蚀性和耐磨性，当含锡量小于6%--7%时，随含锡量的增加，强度和塑性均有所上升，大于6%--7%以后塑性显著下降。含锡量超过20%后，强度也显著下降。注意要控制锡的含量。为改善锡青铜的性能，在减少锡量的根底上，参加铅可改善切削加工性和耐磨性，参加锌可改善铸造性能，参加磷可改善力学性能和耐磨性，并提高弹性极限。例ZCuSn5Pb5Zn5：表示含锡5%含铅5%含锌5%的铸造锡青铜。〔二〕、铝及铝合金1〕纯铝：①成分：Al，比重小，熔点低②性能：特殊性能就是Al的比重轻，塑性好，强度低导热性，导电性好，良好的耐蚀性③应用：广泛应用于电器工业和热传导机械中④牌号：L1，L2，L3…L72〕铝合金：①成分：Al+Mg，Zn，Cu…铝合金3〕常用铝合金：铸造铝合金