第2章-机械工程常用材料及钢的热处理

陈庆银2021330300204机械类11〔2〕班外表工程技术在机械中的运用机械工程资料金属资料非金属资料黑色金属钢有色金属铸铁合金钢无机非金属资料有机资料塑料橡胶陶瓷合成纤维铝合金铜合金其他有色合金机械工程资料按化学成分分类：1金属资料：综合性能好，用量最大、运用范围最广)2高分子资料：质轻、耐腐蚀，常用于化工、机械、航空航天等3陶瓷资料：高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘，用于电器、化工、航空航天等等〕4复合资料：轻、高的比强度、比刚度，结合两种资料的性能优点，用于航空航天等领域金属资料的常用性能:资料常用性能运用性能工艺性能力学性能:强度塑性韧性等物理性能:光、热、电、磁等化学性能:氧化、腐蚀等加工性能:切削、锻造等铸造性能:适宜铸造与否焊接性能;容易焊接与否热处置性能:可热处置强化第二节金属资料的力学性能1物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性等；第二节金属资料的力学性能2化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等；3工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处置工艺性等。1〕定义：金属资料的力学性能是指金属资料在不同环境〔温度、介质〕下，接受各种外加载荷〔拉伸、紧缩、弯曲、改动、冲击、交变应力等〕时所表现出的力学特征。2〕目的：弹性、刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧性、断裂韧度和疲劳强度等。第二节金属资料的力学性能4金属的力学性能：拉伸试样的颈缩景象拉伸实验机第二节金属资料的力学性能一应力极限弹性阶段弹性极限p屈服阶段屈服点s强化阶段强度极限b颈缩阶段低碳钢的应力—应变曲线第二节金属资料的力学性能第二节金属资料的力学性能oa段：比例弹性变形阶段；(非比例弹性变形阶段)ab段：平台或锯齿〔s段〕：屈服阶段；bc段：均匀塑性变形阶段，是强化阶段。c点：构成了“缩颈〞。cd段：缩颈断裂阶段，承载下降，到k点断裂。第二节金属资料的力学性能单位长度的伸长量。这里用试样的伸长量除以试样的原始标距表示:ΔL 伸长量(mm)ε=——L0 原始长度(mm)(2)应变ε(1)应力σ：单位面积上试样接受的载荷。这里用试样接受的载荷除以试样的原始横截面积S0表示:F 载荷(N)σ=——(Mpa) S0 原始横截面积(mm2)σbσsσeεσ第二节金属资料的力学性能(3)应力－应变曲线〔σ-ε曲线〕:以应变为横坐标，以应力为纵坐标绘制的图形。应力与应变曲线退火低碳钢低、中回火钢淬火钢及铸铁中碳调质钢第二节金属资料的力学性能不同资料的拉伸曲线应力-应变曲线二刚度第二节金属资料的力学性能弹性模量：弹性下应力与应变的比值,表示资料抵抗弹性变形的才干。即：E=σ/εσε刚度：将资料抵抗弹性变形的才干称为刚度。E是衡量资料刚度的性能目的；资料的E越大，刚度越大；零件的刚度主要决议于E，也与外形、截面等有关。强度:资料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的才干。三强度第二节金属资料的力学性能种类:1抗拉强度2抗压强度3抗弯强度4抗剪强度5抗扭强度Fb试样断裂前的最大载荷(N)σb=(MPa)S0试样原始横截面积(mm2)1抗拉强度：第二节金属资料的力学性能试样在断裂前所能接受的最大应力；它表示资料抵抗断裂的才干；它是零件设计的重要根据；也是评定金属强度的重要目的之一。σbσsσe2屈服点与屈服强度Fsσs=(MPa)S0Fs试样屈服时的载荷(N)S0试样原始横截面积(mm2)第二节金属资料的力学性能产生明显塑性变形的最低应力值。σs2屈服强度(塑性变形量为0.2%，微量塑性变形)F0.2σ0.2=(MPa)S0屈服点σs、屈服强度σ0.2是零件设计的主要根据；也是评定金属强度的重要目的之一。第二节金属资料的力学性能F0.2试样产生0.2%剩余塑性变形时的载荷(N)S0试样原始横截面(mm2)σ0.2S0-S1ψ=———×100%S0

四塑性第二节金属资料的力学性能塑性是指资料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的才干。(1)断面收缩率:是指试样拉断处横截面积的收缩量ΔS与原始横截面积S0之比。(2)伸长率:是指试样拉断后的标距伸长量ΔL与原始标距L0之比。

第二节金属资料的力学性能l1-l0δ=×100%l0δ<2~5% 属脆性材科δ≈5~10% 属韧性资料δ>10% 属塑性资料1布氏硬度HB五硬度第二节金属资料的力学性能是指资料抵抗其他硬物体压入其外表的才干。硬度是各种零件和工具必需具备的力学性能目的,常作为技术要求标注在零件任务图上。常用丈量硬度的方法:2洛氏硬度HR3维氏硬度HV布氏硬度计第二节金属资料的力学性能1布氏硬度(HB)适用范围:＜450HBS;第二节金属资料的力学性能压头为硬当质合金球时，硬度符号为HBW。当压头为钢球时，硬度符号为HBS；布氏硬度表达方式：HBS、HBWh1-h0洛氏硬度测试表示图洛氏硬度计10HRC≈HBS第二节金属资料的力学性能2洛氏硬度(HR)适用范围:丈量薄板类;HV≈HBS;第二节金属资料的力学性能3维氏硬度(HV)一钢铁资料第三节工业常用钢铁资料3铸铁1碳素钢2合金钢合金钢：在碳素钢的根底上，有目的的参与一些合金元素,(如铬Cr、钒V、镍Ni、钨W)性能显著提高。碳素钢：含碳量<2.11%的铁碳合金。铸铁：含碳量>2.11%的铁碳合金。第三节工业常用钢铁资料1)碳素钢分类(1)按用途可以把碳钢分为碳素构造钢、碳素工具钢和易切削构造钢；(2)按冶炼方法分为平炉钢转炉钢和电炉钢；(3)按脱氧方法分为为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)和特殊镇静钢(TZ)；(4)按含碳量分为低碳钢(WC≤0.25%),中碳钢(WC0.25%~0.6%)和高碳钢(WC>0.6%)；1碳素钢第三节工业常用钢铁资料(5)按磷、硫含量分为普通碳素钢(含磷硫较高)优质碳素钢(含磷硫较低)和高级优质钢(含磷硫更低)和特级优质钢。1)有害元素碳素钢微量元素P—有很强的固溶强化作用,低温韧性差(冷脆)。S—能引起钢在热加工时或高温任务开裂(热裂)。Mn—脱氧、去硫，提高钢的强度和硬度。Si—有很强的固溶强化作用,能脱氧，提高钢的强度、硬度和弹性，降低塑性和韧性。2)有益元素*适当添加硫、磷含量，可提高钢的切削加工性能；*磷可添加钢在大气中的耐腐蚀性能第三节工业常用钢铁资料Q235—A·F沸腾钢A等级235MPa屈服强度2)碳素钢的编号及用途质量等级脱氧方法第三节工业常用钢铁资料两位阿拉伯数字，表示含碳量*45---Wc=45%%的优质碳素构造钢*较高锰质量分数的优质碳素构造钢45Mn---Wc=45%%;WMn=0.7%～1.0%第三节工业常用钢铁资料3)碳素构造钢T12A高级优质Wc=12%%碳素工具钢4)碳素工具钢第三节工业常用钢铁资料ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa铸钢4)铸造碳钢第三节工业常用钢铁资料2合金钢1)定义合金钢是冶炼时人为的在钢中参与一些合金元素所构成的钢，这些元素包括锰、硅、镍、钼、钨、钒、钛、铌、稀土元素。2)根据参与合金元素总量分为(1)低合金钢(合金总量小于5%)(2)中合金钢(合金总量5%~10%)(3)高合金钢(合金总量大于10%)第三节工业常用钢铁资料1.化学成分:碳素构造钢+合金元素主加合金元素:Mn1.8%以内。辅加合金元素:V、Ti、Cu、B。2.牌号:Q345C质量等级345MPa屈服强度第三节工业常用钢铁资料普通低合金钢成分和牌号：Q460钢含Mo、B，强度高，用于石化中温高压容器。压力容器南京长江大桥Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢构造。Q390钢含V、Ti，强度高，用于中等压力的容器。万吨远洋轮普通低合金钢用途：第三节工业常用钢铁资料铸铁铸铁分类3灰口铸铁1)灰铸铁碳主要以片状石墨方式出现铸铁；2)可锻铸铁碳以团絮状石墨方式出现铸铁；3)球墨铸铁碳以球状石墨方式出现铸铁；4)蠕墨铸铁碳以蠕虫状石墨方式出现的铸铁。牌号：RUT4201白口铸铁2麻口铸铁3灰口铸铁是指一系列主要由铁、碳和硅组成的合金总称。工业常用铸铁：灰口铸铁球墨铸铁可锻铸铁第三节工业常用钢铁资料灰口铸铁灰铸铁的化学成分、组织和性能1)化学成分灰铸铁的化学成分普通为：wC=2.5%～4．0%，wSi=1.0%～2．5%，wMn=O．5%～1.4%，wS≤O.15%，wP≤0.3%。第三节工业常用钢铁资料1)化学成分灰铸铁的化学成分普通为：wC=2.5%～4．0%，wSi=1.0%～2．5%，wMn=O．5%～1.4%，wS≤O.15%，wP≤0.3%。第三节工业常用钢铁资料灰口铸铁2)性能力学性能石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却使灰铸铁获得了许多钢所不及的优良性能优良的性能：①良好的铸造性能②良好的减震性③较低的缺口敏感性④良好的切削加工性⑤良好的减摩性⑥良好的抗压性能第三节工业常用钢铁资料灰口铸铁牌号类别牌号用途举例铁素体灰铸铁HTl00低载荷和不重要零件，如盖、外罩、手轮、支架等铁索体—珠光体灰铸铁HT150承受中等应力的零件，如底座、床身、工作台、阀体、管路附件及一般工作条件要求的零件珠光体灰铸铁HT200承受较大应力和较重要的零件，如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱、油缸等HT250孕育铸铁HT300床身导轨，车床、冲床等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮等，高压油缸、泵体、阀体、衬套、凸轮，大型发动机的曲轴、汽缸体、汽缸盖等HT350第三节工业常用钢铁资料1铜1)性能特点2)铜的分类工业纯铜T1～T4，含铜量依次下降；无氧铜TU2二非铁金属第三节工业常用钢铁资料密度大，导电及导热性能好，抗大气腐蚀性好，塑性高，强度低，无磁性，无打击火花，加工工艺性好等。1铜合金2)铜的分类工业纯铜T1～T4，含铜量依次下降；无氧铜TU2二非铁金属第三节工业常用钢铁资料密度大，导电及导热性能好，抗大气腐蚀性好，塑性高，强度低，无磁性，无打击火花，加工工艺性好等。定义:除黑色金属(钢、铁)以外的一切金属。铜及铜合金铝及铝合金铜合金：1)黄铜、2)青铜2铜合金1)普通黄铜黄铜是铜和锌的合金，黄铜中锌含量在20%~40%左右。黄铜具有优良的机械加工性能和良好的防腐性，可以铸造，也可以锻造。第三节工业常用钢铁资料(Z)H90含铜量WCu=90%黄铜铸造2)黄铜的牌号第三节工业常用钢铁资料3.铜合金的分类黄铜:Cu–Zn白铜:Cu–Ni青铜:除黄铜和白铜外的一切铜合金。第三节工业常用钢铁资料金奖黄铜-H90弹壳黄铜-H70(H68)日用黄铜-H62(H59)法兰阀闸阀冷凝器管3)常用的黄铜第三节工业常用钢铁资料1)定义2)牌号HAl59-3含铝量WAl=3%含铜量WCu=59%2青铜在黄铜中参与Al、Fe、Si、Cr、Ni、Sn、Mn等元素所构成的合金。第三节工业常用钢铁资料ZQSn10–1其它合金元素含量为1%主加元素锡其含量为WSn=10%青铜铸造锡青铜表示方法3)普通青铜(锡青铜)普通青铜(锡青铜)特殊青铜(无锡青铜)第三节工业常用钢铁资料1.硅青铜:QSi3–12.铝青铜:QAl73.铍青铜:QBe2;具有非常好的力学性能。用于制造重要、精密、高温、高速下任务的零件。特殊青铜(无锡青铜)3)特殊青铜第三节工业常用钢铁资料1)性能特点2)用途：电线、电缆、器皿2铝及铝合金密度小;导电及导热性能好;抗大气腐蚀性好;塑性高;强度低;无磁性;无打击火花;加工工艺性好等。3)纯铝的牌号：按铝的纯度来编制，如1060表示99.6%铝合金：形变铝合金、铸造铝合金第三节工业常用钢铁资料形变铝合金1)防锈铝合金(LF)Al–Mn经过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝好)。例如:LF21。Al–Mg经过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝轻)。例如:LF2、LF6等。第三节工业常用钢铁资料飞机翼梁(腹板为硬铝合金)飞机主起落架3)超硬铝合金(LC)Al–Zn–Mg–Cu经过时效强化和构成的强化相,使铝合金到达最高的硬度和强度。但耐蚀性较差。LC4、LC9。2)硬铝合金(LY)Al–Cu–Mg经过时效强化提铝合金强度,但耐蚀性不高。LY1、LY11、LY12。第三节工业常用钢铁资料压气机叶片4)锻铝合金(LD)Al–Mg–Si–Cu具有良好的热塑性,经过固溶处置和人工时效来提高铝合金的力学性能。LD5、LD6、LD10。第三节工业常用钢铁资料其他常用工程资料非金属资料指工程资料中除金属资料以外的其他一切资料。非金属资料的原料来源广泛，自然资源丰富，成形工艺简单，具有一些特殊性能，运用日益广泛，已成为机械工程资料中不可短少的重要组成部分。在机械工程中常用的非金属资料主要包括高分子资料、陶瓷资料和复合资料第三节工业常用钢铁资料1)塑料的组成塑料是以合成树脂为主要成分，参与一些用来改善运用性能和工艺性能的添加剂而制成的高分子资料。树脂的种类、性能、数量决议了塑料的性能，因此，塑料根本上都是以树脂的称号命名的，例如聚氯乙烯塑料的树脂就是聚氯乙烯。工业中用的树脂主要是合成树脂，如聚乙烯、聚氯乙烯等。1塑料第三节工业常用钢铁资料2)塑料的特性(1)质轻、比强度高塑料的密度为0.9～2.2g／cm3，只需钢铁的1／8～1／4。泡沫塑料的密度约0．01g／cm3。塑料的强度比金属低，但比强度高。这对减轻机械产品的分量具有重要意义。(2)化学稳定性好塑料能耐大气、水、碱、有机溶剂等的腐蚀。例如，聚四氟乙烯在沸腾的“王水〞中仍很稳定。(3)优良的电绝缘性塑料有良好的电绝缘性，介质损耗小，其电绝缘性可与陶瓷、橡胶等绝缘资料相媲美。第三节工业常用钢铁资料(4)减摩、耐磨性好塑料的硬度低于金属，但多数塑料的摩擦系数小，有些塑料(如聚四氟乙烯、尼龙等)具有自光滑性。因此，塑料可用于制造在无光滑条件下任务的某些零件。(5)消声和吸振性好塑料轴承和齿轮任务时平稳无声，大大减小了噪音污染。泡沫塑料常被用作隔音资料。(6)成形加工性好塑料有注射、挤压、模压、浇塑等多种成形方法，且工艺简单，消费率高。第三节工业常用钢铁资料(7)耐热性差多数塑料只能在100℃左右运用，少数种类可在200℃左右运用；易老化(因光、热、载荷、水、碱、酸、氧等的长期作用，使塑料变硬、变脆、开裂等景象，称老化)；导热性差，约为金属的1／500；热膨胀系数大，约为金属的3至10倍。第三节工业常用钢铁资料2常用塑料(1)热塑性塑料①聚乙烯(PE)按消费工艺不同，分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。高压聚乙烯化学稳定性高，柔软性、绝缘性、透明性、耐冲击性好，宜吹塑成薄膜、软管、瓶等。低压聚乙烯质地巩固，耐磨性、耐蚀性、绝缘性好，适宜制造化工用管道、槽，电线、电缆包皮，承载小的齿轮、轴承等；又因其无毒，可制造茶杯、奶瓶、食品袋等。第三节工业常用钢铁资料2常用塑料②聚氯乙烯(PVC)分为硬质和软质两种。硬质聚氯乙烯强度较高，绝缘性和耐蚀性好，耐热性差，在－15～60℃温度范围运用，用于化工耐蚀的构造资料，如输油管、容器、离心泵、阀门管件等，用途很广。软质聚氯乙烯强度低于硬质聚氯乙烯，伸长率大，绝缘性较好，在－15～60℃的温度范围运用。用于电线、电缆的绝缘包皮，农用薄膜，工业包装等。因其有毒，不能包装食品。第三节工业常用钢铁资料2常用塑料④聚酰胺(PA)俗称尼龙或锦纶。强度、韧性、耐磨性、耐蚀性、吸振性、自光滑性、成形性好，摩擦系数小，无毒无味，可在100℃以下运用。蠕变值大，导热性差，吸水性高，成形收缩率大。常用的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010等。用于制造耐磨、耐蚀的某些承载和传动零件，如轴承、机床导轨、齿轮、螺母及一些小型零件。也可用于制造高压耐油密封圈，或喷涂在金属外表作防腐、耐磨涂层，运用较广。第三节工业常用钢铁资料③聚丙烯(PP)密度小，是常用塑料中最轻的一种。强度、硬度、刚性、耐热性均高于低压聚乙烯，可在120℃以下长期任务。绝缘性好，且不受湿度影响，无毒无味，但低温脆性大，不耐磨，易老化，用于普通机械零件，如齿轮、耐蚀件〔如泵叶轮、化工管道、容器〕；绝缘件；电视机、收音机、电扇、电机罩等壳体；生活器具，医疗器械，食品和药品包装等。2常用塑料第三节工业常用钢铁资料⑤聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)俗称有机玻璃透光性、着色性、绝缘性、耐蚀性好，在自然条件下老化开展缓慢，可在－60～100℃运用。不耐磨，脆性大，易溶于有机溶剂中，硬度不高，外表易擦伤。用于航空、仪器、仪表、汽车中的透明件和装饰件，如飞机窗、灯罩、电视和雷达屏幕，油标、油杯、设备标牌等。2常用塑料第三节工业常用钢铁资料⑥ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。综合力学性能好，尺寸稳定性、绝缘性、耐水和耐油性、耐磨性好，长期运用易起层。用于制造齿轮，叶轮，轴承，把手，管道，贮槽内衬，仪表盘，轿车车身，汽车挡泥板，机、电视机、电机、仪表的壳体，运用较广。2常用塑料第三节工业常用钢铁资料2橡胶1)橡胶的组成与性能橡胶是以生胶为主要原料，参与适量配合剂而制成的高分子资料。橡胶具有弹性大〔最高伸长率可达800％～1000％，外力去除后能迅速恢复原状〕，吸振才干强，耐磨性、隔声性、绝缘性好，可积储能量，有—定的耐蚀性和足够的强度等有点，其主要缺陷是易老化。第三节工业常用钢铁资料种类名称（代号）回弹性耐磨性耐碱性耐酸性耐油性耐老化用途举例通用橡胶天然橡胶（NR）好中好差差轮胎、胶带、胶管丁苯橡胶（SBR）中好中差差好轮胎、胶板、胶布、胶带、胶管顺丁橡胶（BR）好好好差差好轮胎、v带、耐寒运输带、绝缘件氯丁橡胶（CR）中中好中好好电线(缆)包皮，耐燃胶带、胶管，汽车门窗嵌条，油罐衬里丁腈橡胶（NBR）中中中中好中耐油密封圈、输油管、油槽衬特种橡胶聚氨酯橡胶（UR）中好差差好耐磨件、实心轮胎、胶辊氟橡胶（FPM）中中好好好好高级密封件，高耐蚀件，高真空橡胶件硅橡胶差差好中差好耐高、低温制品和绝缘件常用橡胶第三节工业常用钢铁资料陶瓷资料普通陶瓷又称传统陶瓷，其原料是天然的硅酸盐产物，如粘土、长石、石英等。这类陶瓷又称硅酸盐陶瓷，例如日用陶瓷、建筑陶瓷、绝缘陶瓷、化工陶瓷等。特种陶瓷又称近代陶瓷，其原料是人工合成的金属氧化物、碳化物、氮化物、硅化物、硼化物等。特种陶瓷具有一些独特的性能，可满足工程构造的特殊需求。1陶瓷的分类按原料不同，陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷；按用途不同分为日用陶瓷和工业陶瓷。第三节工业常用钢铁资料复合资料由两种或两种以上性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体资料，称为复合资料。复合资料的分类按基体不同，分为两类：非金属基复合资料和金属基复合资料。按加强相的种类和外形不同，分为三类：颗粒复合资料、层叠复合资料和纤维加强复合资料。按性能，分为构造复合资料、功能复合资料等。第三节工业常用钢铁资料复合资料的性能第三节工业常用钢铁资料1比强度和比模量高例如碳纤维和环氧树脂组成的复合资料，其比强度是钢的8倍，比模量(弹性模量与密度之比)比钢大3倍。2抗疲劳性能好例如碳纤维-聚酯树脂复合资料的疲劳强度是其抗拉强度的70％-80％，而大多数金属的疲劳强度是其抗拉强度的30％～50％。复合资料的性能3减振性能好纤维与基体界面有吸振才干,可减小振动。例如,尺寸外形一样的梁,金属梁9s停顿振动,碳纤维复合资料制成的梁2.5s就可停顿振动。4高温性能好普通铝合金在400～500℃时弹性模量急剧下降,强度也下降。碳或硼纤维加强的铝复合资料,在上述温度时,其弹性模量和强度根本不变。此外，复合资料还有较好的减摩性、耐蚀性、断裂平安性和工艺性等。第三节工业常用钢铁资料时间温度临界温度热加保温冷却第四节钢的热处置1热处置的定义2热处置的主要目的:改动钢的性能。3热处置的运用范围:整个制造业。4热处置的分类热处置普通热处置表面热处置退火;正火;淬火;回火;外表淬火化学热处置感应加热淬火火焰加热淬火渗碳;渗氮;碳氮共渗;第四节钢的热处置钢的普通热处置毛坯消费预备热处置机械加工最终热处置机械精加工预备热处置:退火;正火最终热处置:淬火;回火普通零件消费的工艺道路:第四节钢的热处置钢的退火1)定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后随炉冷却。2)目的:消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处置作好组织预备。第四节钢的热处置3)种类退火重结晶退火低温退火完全退火分散退火球化退火再结晶退火去应力退火普通退火等温退火普通球化退火等温球化退火第四节钢的热处置钢的正火1)定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后在空气中冷却。2)目的:消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处置作好组织预备。3〕运用范围:1.预备热处置:调整低、中碳钢的硬度;消除过共析钢中的Fe3CⅡ。2.最终热处置:用于力学性能要求不高的普通零件。第四节钢的热处置钢的淬火1)定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后快速冷却(常用水冷)。2)目的:为了获得马氏体组织,提高钢的硬度和耐磨性。第四节钢的热处置钢的回火1)定义:把淬火后的零件重新加温到A1线以下某个温度,保温一段时间,然后冷却到窒温。2)目的:消除淬火应力,降低脆性;稳定工件尺寸;调整淬火零件的力学性能。淬火+高温回火=调质处置第四节钢的热处置钢的外表热处置工艺外表淬火化学热处置工艺的中心:使零件具有“表硬里韧〞的力学性能。第四节钢的热处置外表淬火1)定义:是一种不改动钢表层化学成分,但改动表层组织的部分热处置工艺。2)工艺特征:经过快速加热使钢的表层奥氏体化,然后急冷,使表层构成马氏体组织,而心部仍保持不变。第四节钢的热处置3)外表淬火用钢:选用中碳或中碳低合金钢。40、45、40Cr、40MnB等。4)外表淬火加工的方法:感应加热(高、中、工频)、火焰加热、电接触加热法等。第四节钢的热处置1感应加热外表淬火1)感应加热的根本原理:*感应电流---涡流*集肤效应*淬火层深度(δ)与电流频率(f)的关系:δ=500/√f〔mm〕第四节钢的热处置感应加热外表淬火表示图集肤效应表示图第四节钢的热处置2)工艺要求:*外表淬火前,必需对零件进展正火或调质处置,以保证零件有良好的基体。*外表淬火后,必需对零件进展低温回火处置,以降低淬火应力和脆性。3)消费特点:淬火件的质量好;工件变形小;不易氧化及脱碳;淬火层容易控制;消费率高。设备投资大,不适于复杂外形零件和小批量消费。第四节钢的热处置火焰加热外表淬火1)火焰加热外表淬火的根本方法第四节钢的热处置2)火焰加热外表淬火的特点:*设备简单,操作方便,本钱低。*淬火质量不稳定。*适于单件、小批量及大型零件的消费。第四节钢的热处置化学热处置1)定义:将零件置于一定的化学介质中,经过加热、保温,使介质中一种或几种元素原子渗入工件表层,以改动钢表层的化学成分和组织的热处置工艺。第四节钢的热处置2)化学热处置的根本过程:(2)吸收:活性原子被零件外表吸收和溶解。(3)分散:活性原子由零件外表向内部扩散,构成一定的分散层。(1)分解:化学介质在高温下释放出待渗的活性原子。2COCO2+〔C〕第四节钢的热处置化学热处置的种类:渗碳;渗氮;碳氮共渗;渗硼;渗铝;渗硫;渗硅;渗铬等。第四节钢的热处置1)定义:向钢的外表渗入碳原子的过程。2)目的:表层添加含碳量后，再经过淬火、回火后，获得具有高硬度和耐磨性，而工件心部仍具有高塑性韧性和足够的强度。3)用钢:低碳钢和低碳合金钢。如汽车齿轮、变速轴4)方法:固体、气体、液体渗碳。第四节钢的热处置钢的渗碳1)定义:向钢的外表渗入氮原子的过程。2)目的:获得具有表硬里韧及提高疲劳强度和抗蚀性能的零件。3)