机械工程材料-PPT.ppt

金属材料及热处理 第一章金属材料的力学性能 (1)屈服强度(σS) (2)抗拉强度(σb) 加载荷 弹性变形 屈服 塑性变型形 断裂 σS==Fs/S0 σb==Fb/S0 (3)伸长率(δ)δ=Lk－L0/L0 × 100 ％  ( 4 )断面收缩率(Ψ) Ψ =S0－Sk/s0 × 100 ％ 1.2 硬度 ------金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力 布氏硬度-----HBS(适用测量硬度值小于450的材料) -----HBW(适用测量硬度值小于650的材料) 洛氏硬度------HR(A,B,C) P.8 表1.1 维氏硬度------HV(极薄层的硬度) 1.3 冲击韧度——金属材料在快速冲击载荷作用下抵抗破坏的能力（aK） 第2节 金属的晶体构造和结晶 原子排列及晶格、晶胞 实际金属的晶体结构 (1)多晶体——单晶体(各向异性)和多晶体 (各向同性) (2)晶体的缺陷 a.点缺陷——空位、间隙 b. 线缺陷——位错 c.面缺陷——晶界、亚晶界 2.3 合金的晶体结构和相图 合金中的常见相(组织)结构 固溶体-----(置换,间隙2种)图2.12 2.13 金属化合物-----新的复杂晶格,硬,脆 机械混合物------保持各自原有的晶格类型 二元匀晶相图 作业: P.19 1, 2,4,7,8, 第3节 铁碳合金相图 (3)渗碳体（Fe3C）——复杂晶格的金属 化合物 (4)珠光体(P) ——Fe+Fe3C的机械混合物 (5)莱氏体(L′d) ——Fe3C+P的机械混合物 3.2 铁—渗碳体相图(P.26) 典型铁碳合金的结晶过程 3.3含碳量对铁碳合金组织与性能的影响 连接到第二章金属的性能，牌号及用途 第二章 金属材料牌号,性能,用途 常存元素对钢性能的影响 在冶炼过程中带入的（Si、Mn、S、P） 1, Mn的影响——有益，WMn1%，影响不大 2, Si的影响——有益，WSi0.5%，影响不大 3, S的影响——以FeS形式存在 不利：FeS塑性差；FeS+Fe共晶体，低熔点985℃，分布在晶界上，1200 ℃时沿晶界融化，形成热脆。 有利：形成MnS，起断屑作用 4, P的影响——σb、HRC↑，δ、AK明显↓ 特别在低温下，形成材料的冷脆 第1节 非合金钢(碳钢) 1.非合金钢(碳钢)的分类 ▲含碳量--------低碳钢(C＜0.25%) 中碳钢(0.25% ≤C ≤0.6%) 高碳钢(C ＞ 0.6%) ▲ 质量-------普通钢,优质钢,高级优质钢 ▲用途--------结构钢,工具钢等 2.非合金钢(碳钢)的牌号,性能和用途 表5.1(普通碳素结构钢) 表5.2(优质碳素结构钢) 表5.3(碳素工具钢) 铸钢ZG230-450 第2节 低合金钢,合金钢 合金钢=碳钢+合金元素 合金元素在钢中的作用— 改变组织,提高性能 1.合金元素对钢中基本相的影响 (1)形成合金铁素体（固溶强化） (2)形成合金碳化物（弥散强化） ⒈ 合金渗碳体（Fe3C、Mn3C等） ⒉ 特殊碳化物（WC、VC、TiC等） 图5.1 5.2 (3)细化晶粒(特殊碳化物阻碍A晶粒长大) (4)增加淬透性(图5.3)C曲线向右移动 (5)提高红硬性-----材料在高温下还保持 高硬度 的能力 a.回火稳定性提高 b.二次硬化现象(图5.4) (6)增加了残余A的量(图5.5) 2.合金结构钢的种类及特点 1,低合金高强度结构钢(C≤0.2%,Me ≤03%) 表5.4 2,合金结构钢(数字+元素符号+数字)P.55 (1)合金渗碳钢(C≈0.2%) P.55 (2)合金调质钢(C≈0.4%) P.55 3,合金弹簧钢(C≈0.6%) P.55 4,滚动轴承钢(C≈1%, Cr=0.5~1.5%) P.56 第3节 合金工具钢 (刃具钢,模具钢,量具钢) (1)刃具钢 ▲低合金工具钢(9SiCr,Cr2,9Mn2V,CrWMn) 含量特点: 碳素工具钢+5%合金元素 热处理特点:锻造→退火→机械加工→淬火→低温回火→ ▲高速钢(W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2) 含量特点: 碳素工具钢+大于10%合金元素 热处理特点:P.57图5.6 (2) 模具钢 ▲冷