金屬材料及热处理422(必威体育精装版版)..docVIP

金属材料与热处理 一、金属材料及热处理 （一）硬度：是指金属表面抵抗其它更硬物体压入的能力。 HB钢球印痕面积法=2PπD(D -)（单位面积上的力）； HB450时不能用布氏·方法；不能测太薄的金属δ10h (压坑深度)； HBC测量淬火回火后的工件 （120o金钢锥）； HRB测量较软的退火件 铜、铝 （ф1.588mm钢球）； HRA测量硬度很高或硬而薄的金属，如硬质合金表面处理工件等（120o金钢锥）； B 60—230HB φ1.588mm P:10+90Kg 25—100 HRB C 230—700 HB 120o金钢锥 10+140Kg 20—67 HRC A 700 HB 10+50Kg 70 HRA HR=k-h/0.002； H压痕深度（mm）； K常数，用钢球时为130，用金钢石时为100； 0.002为压痕深，每0.002为洛氏硬度一度； 高硬度时 HRC1/10HB； HV用顶角为136o金刚石四方角锥体，根据被测工件越薄，选用越小载荷; 5、10、20、30、50、100、和120Kg； HV=1.8544P/d2(1公斤/mm2)； HV可测量很薄的工件和渗碳层、氮化层、氰化层硬度。 （二）强度：指材料抵抗外力作用而不被破坏的一种能力。 b =Pb/F0; s=PS/F0; δ0.2 产生0.2%永久变型量时的强度。 （三）塑性：指材料发生永久变形而不被破坏的一种能力 δ伸长率：断裂的长度增加量与原长度之比。 δ＝（L1-L0）/L0×100％ 断面收缩率：拉断的横截面积减小量与试样原来横截面积之比，百分数。 硬度与强度的近似关系： 轧制或锻钢件b＝（0.34-0.36）HB 铸钢件 b＝（0.3－0.4）HB 灰口铸铁件 b＝（HB-40）/6 （四）韧性：指材料抵抗冲击力的作用而不被破坏的一种能力。 冲击韧性ak=Ak/F(1公斤·米/厘米2); 脆性与韧性相反，脆性材料的破坏是突然发生，没有显著变形，断口处很明亮并有金属光泽。而韧性材料的破坏都有预兆，并且断口呈灰色纤维状。 如M24螺栓断裂表面呈灰色纤维状，说明有一定韧性。 材料晶粒越细，ak值越高。 二、热处理基础知识 原子顺续排列的状态叫晶体，晶体颗粒组合在一起组织金属材料。晶粒之间的结合面叫晶界。 晶粒有体心立方晶格和面心立方晶格，晶格是组成晶粒的最小单元。 体心立方体晶格的8个顶点各有一个原子，中心一个原子。 面心立方体晶格的8个顶点和6个平面各有一个原子。 体心立方晶格组织材料较硬，抗力较大，不易锻造。如Cr、W、Mo、Mn、V、Fe（常温铁）。 面心立方晶格较软，易变形如Al、Cu、Ni、Pb、Fe（奥氏体） 晶粒大小（或称粗细）会直接影响到钢材的质量，晶粒愈细小，钢材的性能越好，晶粒愈粗大，钢材的性能就愈差，特别是ak就愈低。正火、淬火温度控制就是为细化晶粒。此外，细晶粒的钢材在热处理淬火加热与冷却时，引起变形与开裂的倾向也小的多，所以细化晶粒的预先热处理是最终热处理的必备工序。 具有体心立方晶格的纯铁叫Fe; 面心立方晶格的纯铁叫Fe; Fe和Fe在910oC时发生较变； 纯铁在770oC以下具有磁性，770oC以上没有磁性。 三、名词： 1、固溶体：固态下溶解有其它元素的组织叫做“固溶体”（Fe和Fe对C的溶解能力是大小不一样的） 2、铁素体：就是碳在Fe中的固溶体。室温下可溶解0.006％的碳，723oC时可溶解达到最大值0.025％。 3、奥氏体：就是碳在Fe中间隙式的固溶体。由于Fe的原子间的空隙较大，723oC时可溶解碳量为0.8％（共析钢），1130oC溶解量达到最大值2％。 4、渗碳体：即Fe3C（碳化铁），Fe:C=3:1(原子数比)，具有复杂的晶格结构的化合物称为渗碳体，渗碳体中含碳量为6.67％，其溶解度不随温度的变化（化合物）。熔点1600oC左右，硬度很高;HB800，很耐磨，但很脆，渗碳体和铁素体混合在一起就是常用的高材，随含碳量的增高，硬度强度增高，ak下降。加入合金元素形成合金碳化物，其硬度还会更高，如碳化钨（WC）碳化钛（TiC）等。 5、珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体两者所组成的机械混合物，他存在于723oC以下，是铁素体与渗碳体一层一层交替分布着，显微镜下白亮呈片状为渗碳体中间较宽的白色间隔层为铁素体。这种组织显出珍珠表面相似的纹路和光泽，所以称珠光体。纯珠光体含碳量为0.8%（共析钢）。粗片状铁素体加粗片状渗碳体叫珠光体，等温转变670－723度HB170－250（HRC 0-24） 通过热处理方法（加热到Ac1线略高保温时间长）可以获得一种渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上的组织，这种组织叫做粒状（或球状）珠光体，以改善加工性能和热处理变