金属材料与热处理

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金属材料与热处理2概述金属材料是现代机械制造业的基本材料，广泛地应用于制造生产和生活用品。金属材料主要包括：碳素钢，合金钢，铸铁，有色金属及硬质合金等。钢的热处理方法主要有：退火，正火，淬火，回火及表面热处理等3金属材料的性能使用性能物理性能密度，熔点，导热性，导电性，热膨胀性，磁性化学性能耐腐蚀性，抗氧化性力学性能强度，塑性，硬度，冲击韧性，疲劳强度工艺性能铸造性能，锻造性能，焊接性能，切削加工性能4金属的力学性能所谓力学性能是指金属在外力的作用下所表现出来的性能，包括强度，塑性，硬度，冲击韧性及疲劳强度等，在机械设备及工具的设计，制造中选用金属材料时大多以其力学性能为主要依据。载荷：加工及使用过程所受的外力，按作用性质分为静载荷，冲击载荷及交变载荷；按作用形式分为拉伸载荷，压缩载荷，弯曲载荷，剪切载荷及扭转载荷等。变形：金属材料受到载荷作用而产生的几何形状和尺寸的变化，分为弹性变形和塑性变形。金属受拉伸载荷或压缩载荷作用时，其横截面上的应力计算公式为：σ=F/S，公式中σ--应力Pa.1Pa=1N/m2当面积用mm2时，应力可用MPa为单位。F—外力，N；S—横截面积，m25金属的力学性能强度：金属在静载作用下抵抗塑性变形或断裂的能力，大小通常用应力表示。根据载荷作用方式不同分为：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度和抗扭强度，一般以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。抗拉强度是通过拉伸试验测定的，方法是用静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长量，直至试样断裂，得到有关的力学性能。6强度试验拉伸试样：圆形和矩形，在国家标准（GB/T397-1986)中，对试样的形状，尺寸及加工要求有明确的规定。根据标距长度和直径的关系，试样有长试样L=10d和短试样L=5d.力—伸长曲线：拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线叫做力—伸长曲线，也称为拉伸曲线图，分为五个阶段，分别为：弹性变形阶段，屈服阶段（塑性变形阶段），强化阶段（形变强化或加工强化），缩颈阶段（局部塑性变形阶段），断裂。7强度指标屈服点：在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点，符号σs,公式如下：

σs=FS/S0式中：σs—屈服点，MPa；FS—试样屈服时的载荷，N；S0试样原始横截面积，mm2。规定残余伸长应力：国标GB/T228-1987规定σ0.2表示试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到0.2%时的应力，也称为屈服强度。公式如下：σ0.2=F0.2/S0所以，材料的屈服点或规定残余伸长应力是机械零件设计的主要依据，也是评定金属材料性能的重要指标。8强度指标抗拉强度：材料在拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，公式如下：σb=Fb/S0式中：σb—抗拉强度，MPa;Fb—试样拉断前承受的最大载荷，N;S0—试样原始横截面积，mm2。零件在工作中所承受的应力，不允许超过抗拉强度，否则会产生断裂，所以，σb也是机械零件和选材的重要依据。9塑性指标塑性：断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比，用符号δ，公式如下：δ=(l1-l0)/l0*100%,长短试样分别用δ10和δ5表示，习惯上δ10也常写成δ。断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比，用符号ψ表示，公式如下：ψ=（S0-S1)/S0*100%金属材料的伸长率（δ）和断面收缩率（ψ）数值越大，表示材料的塑性越好，可以加工成复杂形状的零件。例如：工业纯铁的δ可达50%，ψ可达80%，可以拉制细丝，轧制薄板，而铸铁δ几乎为零，不能进行塑性变形加工。10硬度质指标硬度偷：材茶料抵至抗局探部变宵形特奴别是诱塑性咱变形场，压雪痕或消划痕救的能亏力称蓬为硬去度。测试醋方法巴：布搭氏硬追度试壳验法船，洛枪氏硬之度实陵验法币和维径氏硬窑度实虑验法硬度醉值可隆以间戏接反餐映金胳属的赌强度叮及金架属在仰化学间成分倚，金抬相组撤织和移热处云理工鹿艺上誓的差懒异，敏且试掩验简丙便易银行，趣应用情十分挤广泛熔。11硬度遭试验脑方法布氏异硬度优原理晨：使冶用一淋定直加径的恩球体呆（钢制球或宿硬质耍合金仙球）估，以枕规定后的试忍验力庄压入鞋试样碌表面党，经旨规定荡保持果时间疤后卸炊除试遥验力芒，然蛇后用炎测量滋表面浇压痕础直径醒来计疤算硬晴度。表示亮方法飘：HB燃S或HB博W之前坑的数惯字为他硬度裙值，抬符号历后面罗按以滤下顺余序用陡数字觉表示再试验竟条件饼：1）球脱体直规径2）试像验力3）试肚验力珠保持冤的时汉间（10协-1扮5s不标四注）应用防范围怒及优落缺点芬：灰筛铸铁鸭，有威色金壶属，叹各种启软钢提等硬镜度不位高的觉材料谁。在环工程覆上得圆到广袜泛应怕用，惰但是暮操作蜓时间蚂较长甚，对太不同青材料添需要食不同乏的压尿头和向试验赴力，挡压痕事测量哲较费玻时，惨又因禾压痕令较大粒不适馅于测浅量成壮品及拣薄件呀。12根据博材料机和布贞氏硬捡度范挨围选复择试料验条租件材料布氏硬度F/D2钢及铸铁＜140≥1401030铜及其合金＜3535—130＞13051030轻金属及其合金＜3535—80＞802.5(1.25)10(5或15)10(15)铅，锡1.25(1)13硬度沉试验萍方法洛氏决硬度鸡原理:采用休金刚垃石圆拾锥体盒或淬恐火钢违球压鉴头，填压入荷金属渗表面碗后，俭经规荡定保肚持时刻间后井卸除换主试竖验力泛，以透测量牢的压米痕深蒸度来心计算跃洛氏观硬度巡寿值。洛氏振硬度挤没有险单位划，实伪验室月硬度陪值直构接从组硬度扑计的沈表盘辞上读德出。硬度求标尺:H难RC，HR机B，HR膝A。表示擦方法用：符拴号HR前面动的数扮字表韵示硬漏度值孝，后其面的板字母紧表示武不同口洛氏收硬度茎的标帮尺。优缺量点：塘操作疏简单弯，读涨值方随便，谣压痕片小，侄可测截成品桑及薄队件，贯硬度邻值范骡围大摘；压殿痕小既，内疗部组庭织不经均匀附时，片数值扩波动性大，员需测谜试不花同部推位，物取其绑平均维值。14常用喊洛氏遵硬度席标尺竖的试眨验条困件和告适用猫范围硬度标尺压头类型总试验力/N硬度值有效范围应用举例HRC120°金刚石圆锥体1471.020-67HRC一般淬火钢件HRBΦ1.588mm钢球980.725-100HRB软钢，退火钢，铜合金等HRA120°金刚石圆锥体588.460-85HRA硬质合金，表面淬火钢等15硬度御试验服方法维氏加硬度皇实验克原理胜：将谎相对郊面夹绩角为13姻6°的正仆四棱沉椎体飘金刚厘石压灭头以冒选定腾的试际验力做压入叹试样俗表面抄，经穗规定长保持分时间命后卸该除试论验力辽，用悉测量名压痕稀对角稠线长纺度来绑计算阵硬度像。表示齐方法钟：HV前面阻的数锅字表剂示硬描度值摧，后国面的云数字服依次傻为试勺验力释和保咏持时臣间。优缺湖点：胜可测阶量较剧薄的陷材料千，可裂测量监表面妹渗碳哥，渗烫氮层娃的硬盾度，哲可测括量很艇软到耳很硬坑的各肚种材套料的违硬度盖，准瓶确性关高；倚缺点详是，鲜测量梨压痕邮对角弃线的阿长度瞒较繁弓，压劈燕痕小情，对烂试件勿表面炮质量泰要求貌较高猛。16冲击纤韧性滤试验冲击次韧性含：金窄属材套料抵锻抗冲竖击载判荷作锦用而分不破荣坏的伞能力足，常率用一老次摆垄锤冲钞击弯麦曲试艳验来恩测定啊。金属纷材料标受大借能量备的冲斯击载点荷作食用时问，其漏冲击妹抗力诱主要蛛取决算于冲墓击韧坝度的姨大小胖，而踏在小迫能量鲁多次阿冲击初条件早下，奇其冲热击抗亿力主播要取将决于症材料妇的强甩度和厉塑性辜。冲击挺试样介：标食准试谊样为10孔mm救*1扑0m个m*标55渐mm的U型和V型缺皂口试森样。冲击执方法沿：大纷能量基一次菠冲击俊和小彩能量伯多次泪冲击臂，一坦次性泪冲击所韧度亮高的槽材料飘，小蓄能量福多次戴冲击跑抗力枝不一呼定高翻，反懂之亦态然。17疲劳溉强度喂指标疲劳舒概念:机械辆零件来在工绍作过摊程中莫各点托的应撞力随蝴时间组作周喜期性辜的变述化，放产生滴交变稠应力姐（循纺环应伶力）抄，在寄交变聋应力醒作用吩下，挂虽然灵零件婚所承原受的永应力耽低于钻材料磁的屈扔服点运，但墙经过监较长珍时间旁的工躺作后颗产生申裂纹疲或突培然发侵生完六全断右裂的乡丰现象寺称为此金属挠的疲庸劳。脉疲劳烫破坏施是机增械零哭件失象效的糟主要壤原因绕之一奥，经炸常造愧成重舍大事舒故。18疲劳也强度扩指标疲劳答破坏抛的特叨征：1）疲广劳断挖裂时柿并没蓄有明叔显的扣宏观奥塑性玩变形议，断掀裂前漆没有渡预兆径，而御是突刮然破姨坏；2）引救起疲滋劳断谱裂的翁应力诞很低蛙，常叛常低倚于材他料的蜓屈服捏点；3）疲拥劳破叹坏的浴宏观扑断口廉由两疫部分封组成顾，即眯疲劳而裂纹箱的策枪源地眉及扩宁展区兴（光奖滑部互分）货和最悼后断曲裂区额（粗锅糙部扰分）疲劳蚀断裂暖的原丸因：握材料趁表面勇或内妹部有挎缺陷嘴（夹轧杂，商划痕哥，显咐微裂鸣纹等钩，局独部应姥力大烟于屈贺服点代，产慌生局颗部塑棒性变眉形导电致开禁裂，闹随应辈力循木环次糊数的暗增加讯而逐寒渐扩植展，村直至鲁最后攀承载堂的界踩面减症少到胳不能菊承受墙所加国载荷昆而突射然断福裂。19金属佛的工医艺性撤能工艺离性能封：金面属材碗料对训不同狂加工眨工艺框方法拿的适扫应能臂力，尿它直育接影泉响到谨零件宴制造逼工艺双和质古量是免选材援和制汉定零帝件工隶艺路希线时烫必须改考虑部的因则素之熟一。主要雪包括琴：铸材造性栗能，娱锻造虽性能寺，焊辜接性教能，滋切削姨加工锐性能缩慧等。20金属氏的工唐艺性五能铸造别性能亭：金数属及吉合金肺在铸它造工叉艺中窝获得微优良燥铸件惠的能父力。拆衡量丛铸造产性能信的主静要指尺标有烦流动群性，乳收缩育性和鸭偏析跳倾向备等。锻造厘性能翠：用员锻压驱成型临方法算获得净优良器锻件氏的难优易程砍度，甚锻造饮性能技的好退坏主跳要同格金属彻的塑芦性和抽变形舟抗力碍有关捷。如汗黄铜唤，铝梯合金啄及碳机钢等聋锻造白性能兄很好跑。焊接棋性能优：金摘属材勤料对岩焊接刊加工吉的适困应性骆，在宝一定进的焊种接工贷艺条奴件下苗，获欧得优确良焊新接接做头的惑难易痰程度芹，其遥中低镜碳钢乌低合困金钢树焊接世性能只好，者高碳拥钢和净铸铁很焊接辫性较谨差。切削校加工冤性能障：切壁削加双工金弟属材脾料的开难易阴程度弟，一到般由况工件患切削鼻后表棚面粗放糙度测及刀呢具寿房诚命来绳衡量伯，影贵响切丙削加欧工性即能主幸要有避化学侵成分家，组宁织状柜态，繁硬度村，塑屯性，扭导热挤性和梅形变节强化头等，踢一般岔铸铁硬比钢暂切削声性能蒜好，狮碳钢霞比高地合金扶钢好抽。改谈变化勺学成朱分和卵进行烘适当永的热晒处理绞，是授改善庸切削改加工势性能咏的重令要途鞋径。21金属薯的塑折性变慕形与波再结仁晶金属失在外捎力（凯载荷嚼）的贼作用良下，驶首先乌发生命弹性缝变形甩，载粱荷增刻加到狱一定套值后榨除发索生弹皱性变狸形外撞还发锹生塑弓性变增形，厅即弹倘塑性匀变形继；继汇续增崭加载钉荷，撞塑性节变形钉逐渐榜增大薯，直蔑至金铃属发抛生断纷裂，刑即金铃属在紧外力殊作用鸦下的境变形愿可分默为弹洲性变活形，翠弹塑阻性变监形和很断裂缸三个帐连续石阶段臭。包枕括：彼单晶架体的秩金属取塑性或变形权和多黎晶体支金属递的塑咱性变举形，通常用纷的金秆属材抱料都蚀是多事晶体抬。多晶悬体塑糕性变付形主搬要特检点：1）晶佳体位诊向的镜影响觉，产舍生内谁应力由；2）晶哑界的吼作用扫，晶呢界越宫多晶台体的钻塑性僵变形吼抗力眠越大见；3）晶赚粒大谷小的去影响再，晶袄粒越停细，乱晶界算越多良，金装属材戴料具演有较捆好的稻塑性速和韧辩性。22冷塑欺性变拢形对拆金属执性能堤与组勇织的仔影响冷塑娃性变蛾形对泼金属悔性能削的影道响:造成撑形变猪强化愤（加士工强蒙化）容，随激塑性脸变形摇程度伴的增铜加，系金属趁的强县度，忠硬度塑提高俯，塑捡性，乳韧性享下降洗。形耍变强寨化可芳以提塑高金狂属的搜强度妇，是垦工件欢能用降塑性科变形浑方法偿成型疑的必描要条惩件。竖塑性慰变形馅除影哨响力近学性掏能外肯，还疑会使浊金属僚某些冶物理挑，化牙学性区能发俗生变兴化，奶如电改阻增咳加，硬化学造活性头增大夏，耐愈蚀性植降低决等。在工砌业生亲产中糟，为珠保持尿金属切经冷博塑性它变形肥后的渐高强梢度，廉采取脆回复百处理挡，以辈降低屈内应费力，晕适当跌提高虽塑性呜。23热加屠工对室金属雄组织恐和性自能的砍影响消除合铸态叼金属祸的组资织缺撑陷，石提高埋金属背的致车密度倚和力颠学性疮能。细化接晶粒辱，提柏高金内属的竭力学赤性能备。形成烤锻造锻流线稠，保储证材吩料的钓力学公性能撇。形成小带状滔组织谎，可着用热巴处理贝的方樱法加列以消絮除。24铁碳穷合金合金件是一络种金案属元舅素与卵其他麻金属央元素姐或非匀金属寒元素斧通过漫熔炼垄或其匆他方他法结诊合而锋成的像具有笑金属敏特性吗的材满料。撕合金逮可分凉为二伸元合午金，控三元碎合金赛和多舱元合讽金。岛合金奖具有葡更好尾的力庄学性先能，益通过婚调整呜元素御比例那以获躬得性碧能各李异的编合金匪。合金退组织附分为唯固溶卖体，船金属姨化合证物和劝混合溉物三贿类。25合金断的组膛织固溶烫体：南一种雄组元凡的原景子融械入另模一组脖元的宽晶格豪中所质形成竭的均爆匀固抗相，及融入阻的元瓶素为并溶质岭，基烟体元申素为臭溶剂粪，其敏分类站为间捷隙固桐溶体镇和置份换固映溶体群两种益。金属间化合涉物：授合金宣组元喊间发常生相秆互作特用而期形成死一种夕具有炮金属佩特性盖的物厘质，那其特梦点是劣熔点杨高，烦硬度迎大，潮脆性仆大。混合环物：秤两种摇或两阅种以辈上的询相按刊一定户质量栏分数垒组成蒜的物址质，席其性纠能取铁决于殊各组妈成相拣的性想能，烛及分越布的桨形态坟，数删量和步大小果。26铁碳缓合金齿的组弟织铁碳控合金钥中，口碳与背铁可留以组登成固件溶体垫，金轿属化蛮合物能及混途合物演。铁碳激合金输的基增本组旨织有哀：铁萝素体谨（F），铜奥氏怕体（A），已渗碳安体（Fe3C），阳珠光踏体（P）和殊莱氏链体（Ld）。铁碳言合金腰的分拿类：1）钢棋含且碳量0.紧02携18鼠%—0.咬77络%，其复中亚漠共析另钢0.宏02陵18虹%＜C＜0.胸77幅%;共析锐钢C=政0.层77张%;过共稼析钢0.渣77器%＜C＜2.西11数%。2）白蔑口铸压铁兼含碳沉量=2瞧.1摄1%替--腔6.颤69疤%，其咬中亚下共晶订白口食铸铁2.艇11弯%≤报C＜4.库3%；共粘晶白探口铸坚铁C=师4.仗3%；过榆共晶骨白口呈铸铁4.伏3%＜C＜6.层69应%27铁碳嫌合金拉基本驻组织沿的力礼学性率能组织名称符号含碳量/%力学性能σb/MPaδ/%HBS(HBW)铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体FAFe3CPLd--0.0218--2.116.690.774.30180-280--3080030-5040-60020-35050-80120-220--800180＞700注：σb/M弓Pa为抗践拉强醒度，δ/泪%为伸涉长率俘，HB偏S(即HB航W)为布边氏硬岂度。28铁碳肚合金溜的成狱分，行组织凯与性父能的岔关系铁碳宰合金啊在室纱温的别组织公都是宾由铁碰素体霉和渗小碳体直两相摩组成罪，随铲着含案碳量例的增谅加，隐铁素锣体量物逐渐锦减少底，渗赶碳体俩增加专随着优含碳戒量的级变化葡，不请仅铁故素体挖和渗匹碳体盖的相扯对量隙有变络化，户而且辉相互壳组合扰的形谎态也域发生予变化尽。铁碳胖合金纳组织援的变哈化，谊必然魔引起状性能蛛的变分化，同改变轿碳含疯量可莲以在株很大链范围餐内改柔变钢幅的力世学性府能，斤含碳辽量越邮高，宽钢的乏强度框和硬予度越易高，谢而塑余性和应韧性炎越低歪，所拉以，工为了翻保证恼工业为生产知使用狗的钢衬具有某足够府的硬复度，推并具捡有一卧定的杂塑性兼和韧量性，光钢中耽的含教碳量犹一般软不超净过1.嫌4%。29碳素数钢碳素威钢：开含碳烦量大赌于0.忙02海18久%小于2.领11御%，且萌不含裳有特枝意加毫入合恐金元管素的叹铁碳捆合金枣，简绍称碳准钢。畜具有淘良好流的力飘学性岭能和棚工艺魂性能作，冶预炼方深便，姥价格萌便宜桨，在疫机械秀制造稼，建倾筑，压交通垮运输阁等许农多工匙业部茄门广巴泛应性用。碳素最钢常征存元餐素：由铁，崖碳，穗硅，卡锰，鸽硫，磁磷等问，其兴中硅劫含量患一般碑在0.分17杂%-们0.临37储%，可版提高志强度艺和硬谱度；摔锰含判量一蛇般在0.朗25梳%-苦0.捆80攀%，提殃高强执度和言硬度姑；硫更含量霸不得杰超过0.挖05蒸%，可析导致松钢材滔出现州热脆愉现象翼；磷插含量伶一般妻限制肢在0.奏04典%以下缺，达帅到0.仿10挑%时冷跌脆性顷严重位。在易艇切削早钢中愧适当地提高堆硫，蚊磷的继含量译，增阀加钢芝的脆留性，戚利于尝切削规时形串成断识裂切抖屑，砌提高抖切削盛效率朱和延呆长刀出具寿洲命，弯主要失用于更在自倦动机勉床上伶加工牺生产辩量大轨，受辉力不译大的熟零件沈。30碳素疤钢的待分类按钢映的含岛碳量老分类厅：1）低区碳钢锣：C≤袭0.慈25盆%；2）中怜碳钢评：C年0.萄25愿%-些0.窝60康%；高捕碳钢惭：C≥罢0.魔60箱%按钢泛的质孕量（匀硫，附磷含萍量）室分类私：1）普楚通钢恰：S≤趁0.送05被%，P≤盐0.破04酒5%；2）优印质钢伴：S≤训0.矛03膜5%，P≤地0.杏03日5%；3）高炮级优围质钢增：S≤驴0.肤02矩5%，P≤含0.键02辩5%按钢素的用井途分猾类：1）结印构钢鸟：C＜0.格70盒%，2）工泪具钢舌：C＞0.肾70近%按冶站炼时乎脱氧续程度艰不同夫分类售：1）沸句腾钢恩：脱蒸氧程膀度不塑完全夏的钢捐；2）镇焦静钢死：脱碧氧程凯度完购全的脏钢；3）半垒镇静却钢：男脱氧越程度址介于饼沸腾懂钢和用镇静则钢之拐间的悟钢。31碳素灿结构寸钢碳素覆结构掉钢的茎杂质虹和非到金属育夹杂主物较水多，哭但冶解炼容挤易，铅工艺脖性好屿，价白格便关宜，蹲产量丛大，划在性脱能上败能满绢足一奶般工消程结携构及际普通摩零件份的要匹求，牧通常欢被轧秩制成雄钢板忘和型胁材（画圆钢足，方扶钢，趋扁钢防，角担钢，熟槽钢掩，工司字钢朽，钢闷筋等碌）用钉于厂献房，谷桥梁口，船塞舶等醋建筑农结构沙或受责力不捏大的捧机械健零件公（铆驼钉，漂螺钉巾，螺丽母等菌）碳素师结构笛钢的兼牌号焦有代记表屈祸服点如的Q，屈梁服点茧数值超，质戴量等嗽级符赛号和哭脱氧侮方法荣符号稍四个麻部分验顺序姜组成闸，如Q2智35丙-A悟.F表示惰屈服态点为23哈5M跃Pa的A级沸眨腾钢扒。32碳素饺结构演钢的耐牌号酱，化匪学成却分，法力学矮性能牌号等级化学成分力学性能CMnSiSPσs/MPaσb/MPaδ5/%不大于Q235A0.14--0.220.30--0.650.300.0500.045235375--46026B0.12--0.200.30--0.750.045C≤0.180.35-0.800.300.0400.040D≤0.170.0350.035注：以上Q2风35为常便用碳栋素结钳构钢撑的牌醋号，牵其中绿还有Q1假95角,Q黑21孙5,米Q2鞭55彩,Q剪27拾5等牌窃号。σs弦/瞎MP芳a表示睬屈服旧点，σb要/衡MP景a表示若抗拉锤强度挑，δ5炕/露%表示泛伸长偿率。始等级蛛表示硫，牵磷含欲量，A最高仇，D最低疫。33优质行碳素给结构忠钢优质帐碳素赛结构朝钢是著按化舌学成华分和届力学愉性能秆供应揪的，欣钢中旗所含缘瑞硫，桃磷及嗽非金好属夹我杂物明量较数少，汽常用踪蝶来制撑造重闷要机筛械零辰件，兼一般野需热载处理固来改绒变力芦学性亲能。优质货碳素穿钢的励牌号踪蝶用两阴位数址字表迟示，窑平均密含碳俊量的仿万分爽数。08—25钢的拖属低出碳钢卖，30纯-5涉5钢属获中碳旧钢，60以上酿钢属节高碳妈钢。损普通捞含锰悟量钢柜（Mn疑=0堤.3呆5%培-0父.8撒0%童)和较油高含竟锰量贯钢（Mn肆=0叨.7辞%-倍1.帮2%喜),高锰找钢牌自号后旬加标Mn兆,如65卷Mn拨.低碳行钢强度掏，硬波度较赤低，慈塑性寄，韧绞性及堪焊接供性良亡好，聪主要衣制作忌冲压悬件，循焊接喜结构洒件及文强度扩不高头的机降械零笼件及鼻渗碳堤件，吹如深栽冲器义件，接压力秤容器商，小之轴，溉销子纯，法紫兰盘捕，螺润钉和燥垫圈奴等；中碳决钢强度译，硬抓度较斩高，煌塑性叔，韧同性降左低，握切削杆性能卵良好惹，经团调质奏后有碰较好嗓的综飞合力侵学性秘能，殊主要跑制作僵受力义较大耽的机暮械零颠件，话如连栋杆，刚曲轴锡，齿摊轮和歉联轴嫁等；高碳索钢强度足，硬搏度和胁弹性茅较高脂，但等焊接缓性不仇好，刺切削柜性稍散差，剧冷塑语性变宏形差浮，主咐要制雨造较俘高强桥度，悔耐磨演性和底弹性昏的零悔件，膜如气羽门弹非簧，铜弹簧秧垫圈闷，板详簧和稍螺旋冠弹簧旨等弹长性元椅件及爪耐磨殊零件阿。34优质孤碳素餐结构生钢的芝牌号叠，化屑学成惧分和双力学院性能牌号化学成分力学性能σsσbδ5ψαkHBSCSiMnMPa%J/cm2热轧钢退火钢不小于不大于080.05-0.120.17-0.370.35-0.651953253360-131-15F0.12-0.19--0.070.25-0.502053552955-143-200.17-0.240.17-0.370.35-0.652454102555-156-350.32-0.400.17-0.370.50-0.80315530204568.7187-65Mn0.62-0.700.17-0.370.90-1.2430735930-285229注：σs表示设屈服围点，σb表示探抗拉勉强度眉，δ5表示鸣伸长纹率，ψ表示坏断面凉收缩浪率，αk表示奸冲击袭韧度崖。35碳素滤工具还钢碳素症工具致钢：茶用于算制造晓刀具只，模璃具和粥量具杨的钢网，由饶于要券求其孕高强压度和跟高耐闭磨性唱，故壶含碳尚量均冷在0.狂70代%以上蝴，都斥是优尼质钢非或高央级优辉质钢丝式。碳素闹工具虹钢的捐牌号敏以汉验字“碳”的拼丙音字腿头“T”及后沙面的始数字横表示敞，数酸字表武示平筐均含厉碳量词的千柿分数推，如T1港0表示管平均忘含碳磁量为1.微0%的碳商素工院具钢砌，如幸是高洋级优博质碳伸素工昼具钢寇则在辩牌号朋后面调标以蔬字母A。各种祥牌号谊的碳头素工融具钢跟经淬锹火后找的硬暮度相吐差不悦大，涌但是串随着拌含碳盛量的近增加呜，未秧溶的破二次用渗碳羊体增省多，亡钢的苏耐磨伞性增瓦加，将韧性侦降低帅，所辆以，佳不同施牌号啄的工据具钢蛋用于踏制作晌不同衫使用屑要求电的各痒类工样具。36碳素归工具机钢的延牌号傍，化节学成滩分，待力学酷性能愧和用赴途牌号化学成分热处理应用举例CMnSiSP淬火温度/℃HRC（不小于）T70.65-0.74≤0.40≤0.35≤0.03≤0.035800-820水淬62受冲击而要求较高硬度和耐磨性的工具，如木工用錾，锤头，钻头，模具等T80.75-0.84780-800水淬T90.85-0.94760-780水淬受中等冲击的工具和耐磨机件，如刨刀，冲模，丝锥，板牙，手工锯条，卡尺等T100.95-1.04T111.05-1.14不受冲击而要求极高硬度的工具和耐磨机件，如钻头，锉刀，刮刀，量具等37铸造馅碳钢铸造饥碳钢璃一般侄用于适制造社形状伸复杂插，力沸学性敏能要拢求较偷高的梦机械唱零件粘，其械广泛随用于夜制造日重型溉机械劳的某絮些零博件，替如轧捷钢机途机架途，水之压机腿横梁纷，锻评锤和倾跕座岸等。铸造垮碳钢捷含碳班量一冰般在0.扰20扔%-牢-0惭.6代0%之间欢，如训果含伸碳量欢过高爹，则替塑性崭变差系，且绪铸造舌时易慌产生井裂纹全。铸造毕碳钢聚的牌栏号用“铸造”拼音姓字头“ZG”加屈匀服点症和抗袋拉强敏度值饶两组雅数字猪组成嫩；不友同牌另号的凡铸造介碳钢石用于洪不同刚使用巷要求踩的零桌件。38铸造湾碳钢照的牌鄙号及闸应用ZG乳27必0-株40兵0有良晕好的蚀塑性荐，韧醉性和研焊接析性，碗用于车受力密不大曾，要磨求具暗有一搏定韧促性的瞎零件秆，如馒机座喂，变箭速箱甜体等谣。ZG界23较0-良45肌0有一南定的株强度辛和较链好的湾塑性洁，韧芳性，貌焊接缸性良衡好，争切削搏性能朱尚可吧，用棒于受顺力不端大，既要求丛具有氏一定痒韧性溜的零遗件，阿如跕跟座，窝轴承挂盖，叶外壳稳，阀纹体，边底板预等。ZG患27判0-样50摔0用较群高强以度和虹较好肚塑性否，铸扫造性硬能良另好，快焊接借性能团较差毯，切寇削性俯能良砌好，观用途纵较广疯，如并轧钢屡机机缘瑞架，允连杆悔，箱射体，脊缸体晃，曲辉轴，制轴承储座等庙。ZG冤31扯0-刚57蹲0强度坐和切强削性山能良本好，矩塑性派，韧页性较渠差，变用于夸负荷总较高鼠的零谱件，川如大托齿轮逆，缸育体，蔬制动芬轮，悼辊子染等。ZG杜34劲0-建64械0有较歪高的艰强度居，硬窜度和缘瑞耐磨雀性，离切削戏性能鞋中等锦，焊级接性呜差，迁裂纹掩敏感债性大次，用沈作齿换轮，再棘轮外等。39铸造帮碳钢浇的牌侍号，施化学棕成分州和力仪学性抹能牌号化学成分/%室温下力学性能CSiMnP/Sσs/MPaσb/MPaδ/%Ψ/%αk/J/cm2不大于不小于ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310-570ZG340-6400.200.300.400.500.600.500.500.500.600.600.800.900.900.900.900.040.040.040.040.04200230270310340400450500570640252218151240322521186045353020注：智适用焦于壁傅厚10角mm以下傍的铸枣件。40钢的耍热处碍理热处样理：否将固票态金贝属或蒸合金表采用修适当的的方淋式进忧行加绿热，抢保温有和冷蛮却以享获得胸所需猛要的劝组织蜜结构寇与性叶能的照工艺禁。钢的唱热处佩理方揭法有得：退滔火，钢正火帖，淬挖火，醉回火心及表帆面热续处理丑等五额种。任何铃一种狭热处乒理工茎艺都歌由加越热，施保温狂和冷重却三铺个阶衫段。41钢的维退火还与正统火退火察：将眯钢加民热到释适当贡温度肚，保船持一惊定时裳间，只然后顿缓慢占冷却覆（一光般随灯炉冷冠却）品的热苏处理合工艺披。主要盲目的很：1）降枝低钢调的硬知度，喊提高店塑性证，以渗利于狮切削热加工烤及冷欠变形没加工恢；2）细示化晶喜粒，姿均匀四钢的士组织催及成箩分，驻改善欣钢的呈性能堆或为质以后愁的热竿处理请做准派备；3）消妹除钢狭中的菊残余饿内应呼力，荒以防辛止变脏形和厌开裂帮。常用羊退火胶方法雪：完丛全退驼火，夹球化恼退火幸及去烧应力团退火召。42钢的灯退火亦方法完全枕退火纷：将映钢加之热到毫完全材奥氏品体化楼（Ac3以上30昨--裂50筹℃），猛随之辆缓慢榨冷却逐，以妥获得螺接近越平衡佛状态偷组织航的工酷艺方梁法。邀主要驴用于健中碳涂钢及困低，泥中碳撕合金扭结构可钢的注锻件围，铸调件，归热轧郑型材卷等，修有时杂也用柴于焊紧接结席构件焦。球化葛退火招：将售钢加边热到Ac1以上20驰-3咳0℃，保死温一品定时货间，钱以不指大于50巷℃/稳h的冷捷却速倦度随裙炉冷薪却下助来，枝使钢绢中碳摘化物碗呈球箱状的辟工艺其方法旨。适民用于羽共析经钢及悟过共兔析钢酒，如散碳素凳结构片钢，挂合金后工具痒钢，杜轴承炎钢等秀。去应积力退揪火：字将钢江加热爬到略贸低于A1的温波度（洲一般间取50昆0-遇65女0℃），渠保温覆一定院时间蜘后缓灾慢冷孔却的态工艺颂方法断，其现目的斯是消胖除由岸于塑消性变滨形，着焊接肠，切励削加陷工，凡铸造矮等形抓成的促残余亩应力影。由鼻于退楼火温题度低崭于A1，所蒙以钢秧的组浴织不樱发生挂变化置。43钢的扒正火正火概：将引钢加湖热到Ac3或Accm以上30咸-5吐0℃，保裕持适短当的眯时间趴，在挂空气这中冷毅却的步工艺凤方法桶。其俘冷却静速度丹比退碎火稍混快，难得到虚的珠司光体昌组织备比较鼓细，称强度架，硬涨度比指退火榜钢高括。主订要用满于1）改比善低樱碳钢接和低买碳合廉金钢兵的切先削加有工性经；）巡寿当力稍学性疮能要胜求不会高时替，正罪火可邮作最奴终处火理；3）消吗除过树共析提钢中闲的网喝状渗商碳体楚，改孟善钢怕的力渐学性麻能，好并为瓣球化然退火婆作组邻织准听备；4）代填替中处碳钢卧和低峰碳合耕金钢炼的退蛙火，宝改善躲它们捧的组惜织结偿构和璃切削出加工背性能叼。45钢正之火，沃退火进状态穴的力冶学性狡能比戒对：σb/MPaδ5/%αk/J/cm2HBS退火650-70015-2040-60-180正火700-80015-2050-80-22044钢的耕淬火淬火猪：将列钢加拾热到Ac园3或Ac使1以上年的某祸一温圈度，染保温挽一定透时间伴，然抽后以诱适当眼速度堤冷却时，以丙获得杂马氏供体或趣下贝渔氏体贼组织碧的热协处理美工艺陈。淬火地的主崇要目隙的是旋为了膨马氏榨体，远提高诱钢的许强度棵和硬袋度。淬火畜的加仔热温流度:亚共捎析钢颂的淬榴火加扒热温浅度在Ac迫3以上30万--搂50月℃；过纵共析难钢的装淬火握加热土温度自在Ac第1以上30卖-5刮0℃，这缘瑞种组黑织耐俘磨性艰好，院脆性编小。淬火酿冷却钉介质病：油粒，水遵，盐肿水，肿碱水最等，银其冷脚却能战力依猫次增栗加。45淬火侍方法单液巴淬火畏法：默将钢举件奥纪实体雁化后复，在粉单一揉淬火麻介质贪中冷节却到闻室温膏的处阿理。歌碳钢甜一般沫用水公作冷趁却介农质；昆合金使钢可穷用油古作冷斯却介勒质。影操作瞎简单似，但抄综合灶的冷怜却特烧性不愚够理帅想，筹容易吗产生舍硬度通不足孔或开怜裂等馆缺陷屑。双介托质淬先火：鼠将钢泳件奥烈氏体截后，河先浸助入一科种冷虎却能贪力强插的介甚质中叮，冷法却到所接近Ms点温白度即栽钢的艇组织抚还未尊开始尽转变驱时迅梨速取称出，盼马上担浸入控另一当种冷扎却能先力弱泼的介唉质中应使之逗发生框马氏享体转耽换的勤淬火篇。如睛先水炉后油壶，先补水后赶空气意等，迅其优孟点是络内应胃力小景，变教形及个开裂堵小，时缺点晌是操锡作困刺难，催故主北要用包于由嫌碳素损工具辜钢制堪造的尤易开山裂工扶件，垒如丝莲锥等晋。马氏良体分区级淬吓火：揪钢件漂奥氏香体后财，随获之浸劫入温大度稍道高或蒜稍低姿于钢藏的Ms点的匪液态公介质冤中，际保温慢适当松时间军，待陷工件晋的内秀外层培均达专到介虽质温馅度后化取出炎空冷星或油挑冷，外从而氧获得久马氏慨体组革织。贝氏脚体等党温淬浅火：地钢材歪料奥摆氏体粉后，愁放入蝴温度道稍高吐于Ms点盐长浴或益碱浴僻中，夺保温浪足够徒时间诉，是绵奥氏晓体转怪变为挑下贝秧氏体尤，其普主要犬目的霸是强打化钢竖材，览获得库强度仓和韧近性的山良好惩配合爽，及痛较高蚂的硬揪度和跟较好纲的耐堆磨性土，可前以显泻著地岛减小基淬火环盈利营和变稀形，桨避免五工件顾的淬伶火开仆裂，夏故用林来处友理形烧状复中杂的坐各种妻模具咸，成洞型刀充具等串。46钢的垄淬透寇性和淹淬硬内性及涨淬火由缺陷淬透多性：铲在规春定条凉件下喘，钢庄在淬食火冷槽却时中获得泊马氏示体组想织的厌能力贤。钢色的淬乌透性鹿与钢女的临普界冷蕉却速座度有挨关，混临界助冷却卧速度禾越低戏，淬抵透性他越好苗，合誓金钢佣的淬颗透性犁比碳旬钢好片。淬硬辜性：且钢在揉理想丧条件姻下淬渣火成推马氏享体后换所能右达到纠的最瓜高硬毕度，膜主要参取决耻于含士碳量贞。淬火吼缺陷艺：1）氧咐化与茅脱碳植；2）过编热和留过烧公；3）变辞形和难开裂晋；4）硬福度不汉足。过热所：钢聪在淬苏火加另热时米温度铃过高墨或高倡温下耗停留南时间饥过长置而发如生奥亲氏体乔晶粒佳粗化困的现浅象，迫可以秩用正纠火予碧以纠樱正；榨过烧粗：加抢热温恋度达服到固夜相线锋附近捷，使避晶界惭氧化疫并部匀分溶识化的捆现象争，过沫烧后疮的工况件只刚能报矿废。47钢的马回火回火左：将抽淬火料后的前钢在贵加热姜到Ac1点以纱下的办某一球温度恩，保酱温一阴定时艘间，哑然后股冷却疗到室劝温的炊热处枝理工厌艺。回火踩的目凉的：1）消业除内相应力叫；2）获碎得所谅需要昌的力件学性敢能；3）稳哪定组脆织和逝尺寸砖。淬火对钢在盆回火束时的辰组织蒜变化栏：1）马厌氏体税分解陡（80筛-2升00捎℃），播由马型氏体聪和碳滚化合苏物组饰成回蛋火马渴氏体瓶；2）残领余奥节氏体克分解寒（超也过20扮0℃）；3）渗糟碳体躺形成永（30尽0-辩40订0℃），乖由铁股素体搅和细乎粒状垃渗碳惧体组允成回虎火托葬氏体绞；4）渗药碳体鲁的聚脂集长谱大（40主0℃以上昆），门由渗澡碳体喇和铁吵素体怨组成患回火陪索氏旗体。淬火恐钢在恰回火印时的滤性能交变化功：随灭着回外火温挡度的裕升高道，钢检的强叼度，么硬度朴下降悟，塑食性，妖韧性油提高端。回背火后覆韧性谋降低援的现尸象为志回火条脆性念，可该采用惠加热金后快巩冷的浮方法茧加以页避免死。48回火尚的分亲类及灭应用低温色回火帆（15袖0-障25幅0℃），识得到哄的组撞织是接回火更马氏掏体，武其性牢能是栽具有齿较高覆的硬爬度（58愈-6趁4H亲RC），撒高的雪耐磨持性和货一定陪的韧炮性。居主要摆用于桶刀具指，量圾具，箱冷冲冷压模仍具及库其他辜要求地硬而学耐磨厌的零洒件。中温肺回火耽（35辉0-红50其0℃），倒得到眯的组刚织是怒回火汉托氏吧体，胜其性后能是秋具有静高的期弹性杜极限巧，屈舞服点协和适敌当的撤韧性工，硬困度可释达35薄-5皂0H辩RC，主周要用潮于弹慈性零法件及暗热锻接模具撒等。高温授回火珍（50云0-哗65牢0℃），咳得到洁的组浆织是木回火绪索氏铜体，仅其性己能是薄具有际良好刃的综育合力颗学性铸能（抄足够潮的强咱度与归高韧息性相押结合焰），氧硬度间可达20馆0-拆33迅0H户BS，生棵产中顽称为“调质”，广阁泛用锅于受群力构煮件，街如螺吨栓，倍连杆胞，齿出轮，局曲轴龙等。45钢正舌火与底调质究力学擦性能变的比拳较σb/MPaδ5/%αk/J/cm2HBS正火700-80015-2050-80162-220调质750-85020-2580-120210-25049钢的土表面腊热处纤理表面公淬火金：仅并对工沃件表济面进移行淬秘火的乎工艺高。表盒面淬可火主六要适拿用中除碳钢菜和中总碳合现金钢豪。主疗要有任火焰纲加热统表面幸淬火忌和感狂应加戏热表款面淬嫌火。火焰柏加热赠表面戴淬火舟：应供用氧-乙炔幅（或肃其他懂可燃僚气体滚）火希焰对忆零件覆表面姥进行泥快速掩加热翅，随胁之快便速冷彼却的李工艺洪，淬跑硬层缘瑞深度迎在2—6m愿m，加仆热温誉度及你淬硬宵层深剃度不别易控妖制，矿淬火芳质量昨不稳浓定，液适用康于单暂件和狐小批绸量生吨产。50表面活淬火感应搬加热坏表面据淬火职：利湾用感奖应电喉流通奖过工答件所萌产生姜的热遍效应桂，使庭工件筐表面授局部饥加热冰，然队后快旋速冷盆却的澡淬火倍工艺规。特点版：1）加奔热速叠度快盛；2）淬平火质坦量好常；3）淬垮火层脏深度秃易于疫控制陶，适合于大骄批量泛生产驱。感应稻加热叠表面肉淬火械的电克流频饼率频率范围淬硬层深度/mm应用举例高频感应加热200-300kHz0.5—2摩擦条件下零件，小齿轮，小轴等中频感应加热1-10kHz2--8承受扭矩，压力载荷的零件，如曲轴，大齿轮，主轴等工频感应加热50Hz10—15承受扭矩，压力载荷的大型零件，如冷轧辊等51化学雅热处弓理化学欲热处咳理：委将工活件置尘于一得定温慎度的怎活性须介质会中保庸温，轮使一菠种或摇几种析元素伸渗入苏他的倦表层族，以蜘改变烈其化浇学成争分，板组织接和性延能的什热处锦理工席艺。种类陈：渗剃碳，土渗氮访，碳绵氮共雷渗，幼渗金林属等些。基本熄过程载：分周解，欠吸收竖，扩环散。52化学邀热处价理钢的吴渗碳喂：将穴工件喷置于保渗碳愚介质多中加并热并币保温贷，使哥碳原片子渗煮入工氧件表烫层的秘化学撑热处桥理工云艺。沾可提轿高工窝件表价层的怒含碳稿量（0.育85剖%-既1.渴05爬%），灿渗碳扭后经具淬火款及低念温回舍火，群使零俩件表籍面获溪得高崇硬度辉和耐袜磨性旨，而抢心部渗仍保痕持一渴定的晚强度拐及较没高的辜塑性微和韧摄性。渗碳皇方法帮：固艳体渗较碳，稠盐浴衡渗碳烫和气喘体渗项碳。渗碳墓零件嘴必须粥用低菜碳钢成和地掌毯合味金钢深。53化学遇热处就理钢的述渗氮腔：在踩一定殊温度湖下，吃使活乒性氮却原子吴渗入释工件换表面撒的化滋学热阀处理衡工艺绍，其奸目的已是提腰高零分件表驴面的匆硬度陈，耐座磨性搭，耐贷蚀性际及疲翼劳强吐度。气体狡渗氮哥：工妹件在业气体姨介质匪中进薯行渗效氮的理工艺举。渗氮除的特