金工小结课件.docx

小结材料的力学性能金属材料最常用的强度指标是 屈服强度 和 抗拉强度 ； 塑性指标是 延伸率 和 断面收缩率。 强度：材料抵抗变形和断裂的能力。塑性：金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。 硬度：材料表面抵抗其他更硬物体压入的能力。洛氏硬度C标尺所用的压头是金刚石圆锥体。 韧性：材料抵抗冲击载荷的能力。金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。材料的工艺性能包括： 铸造性、 锻造性、 焊接性、 热处理性能和切削加工性能。金属的晶体构造与结晶依照内部原子聚集状态不同，工程材料分为 晶体和非晶体两大类。常见的金属晶体结构为 体心立方、面心立方和密排六方 三种类型。金属中常见的三种晶体缺陷是点缺陷，线缺陷 和面缺陷。结晶：金属从液态凝固成固态晶体的过程金属的结晶过程为形核、长大的过程。金属结晶时，冷却速度愈大，晶粒愈细。过冷度：理论结晶温度（T0）和实际结晶温度（T1）之间的数值差叫过冷度（ΔT=T0-T1）。典型金属铸锭组织状态分为 表面细晶粒层、柱状晶粒层 和中心等轴晶粒层 三类。合金的结构与二元合金相图合金的相结构1、组元：组成合金的独立的、最基本的单元叫组元。2、合金：由两种或两种以上原子组成的具有金属特性的固态物质。3、固溶体：由两种组元相互溶解后组成，仍保持其中某一组元晶格类型的新物质4、固溶强化：通过溶入溶质原子形成固溶体，而使材料的强度、硬度提高的现象。4、间隙固溶体：溶质原子处于溶剂原子晶格间隙位置的固溶体。间隙固溶体只能形成有限固溶体。5、置换固溶体：溶质原子部分取代溶剂晶格上的原子位置而形成的固溶体。置换固溶体可形成无限固溶体6、共析反应：在某一温度时，从一定浓度的固相中同时析出两种不同固相的转变。第四章 铁碳合金及碳钢铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。碳钢：含碳量为0.0218% ~2.11%的铁碳合金。铸铁：含碳量为 2.11%~ 6.69%的铁碳合金。在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为2.11%从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1~550℃的范围内发生珠光体型组织转变。奥氏体是碳在γ-Fe中所形成的间隙固溶体，为面心立方晶格。渗碳体是 Fe 和 C 形成的化合物，其性能特点是硬度高，脆性大。珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。Q235：表示屈服点为235MPa的碳素结构钢。第五章 钢的热处理钢的热处理就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火、表面淬火、化学热处理等。退火：将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后随炉冷却的一种热处理工艺正火：将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后在空气中冷却的一种热处理工艺低碳钢如10钢冷冲压时，热处理一般采用退火或正火处理淬火：将钢加热到高温奥氏体状态后急冷，使奥氏体过冷到Ms点以下，获得高硬度马氏体的工艺。钢的加热温度低于727℃时，由于未形成奥氏体，所以快速冷却不能得到马氏体。马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。亚共析钢淬火加热温度：Ac3+30～50℃过共析钢淬火加热温度：Ac1+30～50℃，组织：M+Fe3C+A残回火：将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。T10钢用于制造钢锯条，淬火后低温回火。淬火+高温回火称为调质处理，简称调质。45钢用作轴类零件要求有较好的综合力学性能，应选择的热处理方法是调质。钢的淬透性：钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向右。C曲线右移使淬火临界冷却速度减小，淬透性增大。钢的淬硬性：钢淬火后所能达到的最高硬度从而可见，钢的淬透性不是指钢淬火后形成马氏体的最高硬度。第六章 合金钢合金钢：在碳钢中特意加入一种或数种一定量合金元素的钢。典型牌号：20CrMnTi：表示平均含碳量为0.2%，含Cr量、含Mn量与含Ti量均小于1.5%的合金渗碳钢。60Si2Mn：表示平均含碳量为0.6%，含Si量为2%、含Mn量小于1.5%的合金弹簧钢。9SiCr：表示平均含碳量为0.9%，含Cr量、含Si量与含Cr量均小于1.5%的合金工具钢GCr15：表示含碳量1.0%左右，含Cr量1.5%的滚动轴承钢Cr12: 表示含碳量1.45-2.3%左右，含Cr量11-13%的冷冲压模具钢，热处理为淬火后低温回火第七章 铸铁灰口铸铁的组织：碳以石墨（G）的形式存在，组织为钢的基体上分布着不同形态的石墨。性能特点：抗拉强度、塑性、韧性比碳钢低。良好的耐磨性、消振性、低的缺口敏感性、优良的切削加工性。铸造性能比钢好。铸铁按碳存在的形式和石墨形态分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁五种。白口铸铁中碳以渗碳体形式存在；灰铸铁中石墨的形态为片状；可锻铸铁中