工程材料第4讲金属材料01.ppt

1.????硫的影响 S以FeS的形式存在于钢中，FeS与Fe形成（Fe+FeS）共晶，其熔点仅985℃， 在锻造过程（加热温度在1050－1200℃）（ Fe+FeS）共晶熔化而产生热裂（称为热脆性），因此， 钢中含硫量均＜0.05％ 4.1.2.合金元素改善钢的力学性能 ? ? ? ? ? ? ? 合金钢强化的原因： a.固溶强化 b.第二相强化 c.细化晶化 （碳化物阻碍奥氏体晶粒长大） 提高钢的强韧性 Summary 钢号前有两个位数为结构钢， 如 40Cr， 钢号前有一个位数和没有数的， ＜13％Cr是工具钢， 如 9SiCr,CrWMn,W18Cr4V. ≥13％Cr是不锈钢 如 2Cr13,1Cr18Ni9 （3）应用：齿轮、凸轮、活塞销等。 渗碳零件的工艺流程： 毛坯锻造——正火——机加工——渗碳——淬火+低温回火——精加工——…… b、齿轮，轴颈等要求表面耐磨零件 锻造---正火----机加工----调质----精加工— --表面淬火+低温回火---检验 组织：表层：回火马氏体（HRC54-58） 心部：回火索氏体（HRC25-32） (3)??应用： 滚动轴承、刀具、模具、量具 工艺路线 锻造—球化退火—机加工—淬火+低温回火—精加工-- 组织与性能 (1)球化退火 球状珠光体 180—220HBS (2)淬火+低温回火 回火马氏体+碳化物 HRC60—64 4.3 工具钢 ②?高热硬性 热硬性：工具钢经适当热处理后，在达到红热温度时仍 能保持高硬度的特性 . 如加入Mo、W、V、Co可提高钢的热硬性 ③??一定强韧性：细化晶粒 高淬透性：如加入Cr、Mn、Si。 2、成分特点： 三高： 含碳量高（＞0.7％C，） 合金元素含量高 纯度高 S、P均＜0.03—0.02％ 均属高级优质钢。 a.淬火+低温回火(180—200℃回火)， 组织:回火马氏体+碳化物+A， b.淬火+高温回火（510—550℃回火）： 组织:回火马氏体+碳化物+A， 有二次硬化现象,具有更高硬度 ，高耐磨性，尤其有高的热硬性。常用于高速钢，高铬模具钢制造的刀具、大型冷作模具等。 9SiCr钢板牙热处理工艺曲线 高速钢的热处理 4、冷作模具钢 工作条件 工作时承受很大的压力、弯曲力、冲击载荷和摩擦。主要失效形式是磨损 常用钢 Cr12 Cr12MoV 等。用于制造大型模具。 5、热作模具钢 5CrNiMo 5CrMnMo 用于制造热锻模 . 热处理 淬火+中温（或高温）回火 组织 回火托氏体 （或回火索氏体） 性能 具有良好的综合力学性能和热疲劳性能 5、热作模具钢 3Cr2W8V 用于制造压铸模具 . 热处理 淬火+高温回火 组织 回火索氏体 性能 具有良好的热疲劳性能 4.4 特殊性能钢 不锈钢( stainless steel ) 1Cr13 、1Cr18Ni9Ti 耐热钢( heat – resistant steel ) 4Cr9Si2 耐磨钢( wear – resistant steel ) ZGMn13 3、常用不锈钢 （1）马氏体型（Cr13型）不锈钢 1Cr13. 2Cr13. 代替结构钢 热处理：1050℃油淬 + 600～780℃回火 组织：回火索氏体。 3Cr13. 4Cr13.代替工具钢 热处理：1050℃油淬 + 200－300℃回火 组织：回火马氏体 HRC50左右。 应用：工具，弹簧，轴承，医疗器械 （3）铁素体不锈钢 加入 17—30％Cr. Cr缩小奥氏体区，钝化，含Cr量越高，耐蚀性越高。 常用钢： Cr17-Cr30型. 主要应用于食品机械，化工机械 4.4.2 耐热钢 (2)成分特点和常用牌号 高硬度，高耐磨性 ——高碳0.95-1.10％C 高耐蚀性 ——0.4-1.65％Cr 高接触疲劳强度 ——严格控制有害元素和夹杂物。 常用牌号： GCr15 (G +含 Cr量的千倍) GCr15SiMn (Si、Mn提高淬透性， 用于大型轴承) 推力球轴承 滚针轴承 球状珠光体 正常淬火组织 5、易切削钢 ( fee – cutting