工程材料总复习.ppt

* 一、晶体结构 * * 例1 已知纯金属铝的原子直径为0.2863nm，求其晶格点阵常数。 * 例2 给出立方晶系的下列晶面与晶向：（011）、（231）；[111]，[231] * * * 二、凝固与相图 相－－材料中结构相同、化学成分及性能均一的组成部分，相与相之间有界面； 组织－－肉眼或者在显微镜下观察到的材料内部所具有的某种形态和形貌图； 两者关系－－组织可以由单相固溶体或金属化合物组成，也可以由固溶体或一个金属间化合物和两个金属化合物组成；可以是多相或单相； * * * * * 例1 * * * * 三、热处理与合金化 * * * 合金元素的作用 C 保证钢的硬度、强度和韧性，提高淬透性； 2) 合金元素 主加元素（Cr、Mn、Ni、Si），提高淬透性，强化铁素体； 辅加元素（W、Mo、V、Ti），细化晶粒，进一步提高淬透性 * 钢的表示方法 数字+元素符号+数字 前面的数字表示钢的平均含碳量。结构钢以万分之一为单位；工具钢和特殊性能钢以干分之一为单位，若碳含量大于1％时不标出。 中间是合金元素于1%时不标出。后面的数字表示合金元素的含量，以平均含量的百分之几表示。当含量小于1.5％时，只标出元素，不标出含量；含量等于或大于1.5％, 2.5％, 3.5％，相应地以2, 3, 4…等表示。 * 怎样识别钢 根据C含量 * 2) 根据合金元素含量进一步分析 普通低合金钢、渗碳钢、低合金珠光体型耐热钢等的含碳量是万分之一为单位，标记两位数； 普通低合金钢，加Mn（＜2％）＋Ti、V或N， 如16Mn，15MnVN； 合金渗碳钢，加Cr、Mn、Ni、B＋Ti、V、W、Mo，如20CrMnTi、20Mn2TiB； 低合金珠光体型耐热钢，加Cr、Mo+V，如15CrMo、12CrMoV。 * * * 合金工具钢 低合金刃具钢 成分特点 高碳，加Cr、Mn、Si、V及W等，这些元素能提高淬透件、保证足够的硬度和耐磨件，高的回火抗力； 热处理工艺 球化退火＋淬火+低回，织织为回火马氏体＋少量未溶细小碳化物＋Ar。 典型牌号 9CrSi、CrWMn。 2) 高速钢 有二次硬化现象 用于低于600℃以下，高硬度、高耐磨、红硬性。 成分特点 高碳(0.7-1.1%), 加Cr(淬透性); 加W,Mo(红硬性);加V(高耐磨)。 * 合金模具钢 冷作模具钢 制造冷冲模、冲头、拉拔模、冷挤压模、冷剪切模、滚丝模等。 成分特点 高碳(＞1％)保证硬度和耐磨性；加入Cr、Mo、W、V等元素以提高抗拉强度疲劳强度、淬透性、耐磨性。 热处理工艺 淬火＋低回。组织为回火马氏体体＋碳化合物＋少量Ar。 典型 Cr12、Cr12MoV。 热作模具钢 制造热锻模、热压模、热挤压模、压铸模等； 成分特点 中C(0.3％-0.6％),保证较高的韧性及热疲劳抗力；加入Cr,Ni,Mn提高淬透性；加入W、Mo、V，提高热硬性和热强性。 热处理工艺 淬火＋中温或高温回火。组织回火屈氏体或回火索氏体。 典型牌号 5CrMnMo、5CrNiiMo、3Cr2W8V。 * * * * * 分析：变速齿轮是传递动力的，要求一定的强度和心部硬度及韧性。转速较高，齿轮表面要求高的硬度和耐磨性。但与汽车、拖拉机相比，冲击载荷小，受力小。因此，不需要采用化学热处理。整体的强度、韧性调质即可达到，齿轮也不大，采用优质碳素钢水淬＋回火即可。