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第一章 机械工程材料 目的和要求 第一节 概述 第二节 金属材料 第三节 钢的热处理 第四节 钢铁的表面处理 第五节 非金属材料和复合材料 第六节 工程材料的发展趋势 复习思考题 第二节 金属材料 第二节 金属材料 一、金属材料的性能 金属材料的性能分为：使用性能、工艺性能 使用性能：金属材料在使用过程中表现出来的性能，主要有力学性能、物理性能（密度、熔点、导电性、导热性、磁性等）和化学性能（耐酸性、耐碱性、抗氧化性等）。 工艺性能是金属材料在制造加工过程中表现出来的性能。 第二节 金属材料 第二节 金属材料 第二节 金属材料 第二节 金属材料 （二）工艺性能 金属材料对某种制造工艺所表现的适应性称为工艺性能。 第二节 金属材料 第二节 金属材料 2）合金钢 合金钢：为了提高钢的某些性能或获得某些特殊性能， 炼钢时特意加入某一种或几种合金元素。 按合金元素含量分类（总的质量分数）： 低合金钢（小于5％） 中合金钢（5％～10％） 高合金钢（大于10％） 第二节 金属材料 （2）按品质分类 1）普通钢，w (P)≤0.045％，w(S)≤0.05％ 2）优质钢，w (S、P)≤0.035％ 3）高级优质钢，w (P)≤0.03％～0.035％，w (S)≤0.02％～ 0.03％ （3）按用途分类 1）结构钢，制造：工程构件及机器零件 2）工具钢，制造：刃具、量具和模具 3）特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢 4）专业用钢：桥梁、航空、焊条、船、锅炉 第二节 金属材料 2．钢的牌号和用途 （1）碳素钢 1）碳素结构钢 牌号： “屈”字汉语拼音 “Q”+屈服强度数值+质量等级+脱氧方法 质量等级：A、B、C、D A级钢： w（S）≤ 0.050%， w（P）≤ 0.045% B级钢： w（S）、 w（P）≤ 0.045% C级钢： w（S）、 w（P）≤ 0.040% D级钢： w（S）、 w（P）≤ 0.035% 沸腾钢牌号尾部加“F”，半镇静钢牌号尾部加“b”，镇静钢不加字母 碳素结构钢w（C）= 0.06％～0.38％，有害杂质和非金属夹杂物较多 第二节 金属材料 2）优质碳素结构钢 牌号：二位数字 以万分数表示钢中碳的平均质量分数 45钢，平均w（C）=0.45％ 沸腾钢，牌号后加“F” ，如08F 含锰量较高的优质碳素结构钢（ w （Mn）=0.7％～1.2％），在数字后加“Mn”符号，如16Mn、45Mn等。 3）碳素工具钢 牌号：“T”（“碳”字的汉语拼音字首）+数字 数字以千分数表示碳的平均质量分数 高级优质碳素工具钢，牌号后加“A” 第二节 金属材料 第二节 金属材料 （2）合金钢 1）低合金高强度结构钢 牌号： “屈”字汉语拼音首位字母“Q”+屈服强度数值+质量等级 大量用于：桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物…… 2）合金结构钢 牌号：二位数字+化学元素符号+数字 两位数字以万分数表示碳的平均质量分数 元素符号表示合金钢中所含的合金元素 数字表示合金元素平均质量分数（％） 合金元素平均质量分数小于1.5％时，只标元素，不标含量； 平均质量分数为1.5％～2.49%、2.5％～3.49%、3.5％～4.49%、…时，则相应标2、3、4、… 第二节 金属材料 第二节 金属材料 3）合金工具钢 牌号：一位数字+化学元素符号+数字 一位数字：以千分数表示碳的平均质量分数w（C）≥1.0％，不标 元素符号表示合金钢中所含的合金元素 数字表示合金元素平均质量分数（％） 合金元素平均质量分数小于1.5％时，只标元素，不标含量； 平均质量分数为1.5％～2.49%、2.5％～3.49%、3.5％～4.49%、…时，则相应标2、3、4、… 用来制造：各种刃具、量具、模具，如钻头、铰刀、量块和冲模等 第二节 金属材料 3．铸钢 按化学成分分：铸造碳钢、铸造合金钢 第二节 金属材料 第二节 金属材料 碳在铸铁中存在的形式和石墨形态 第二节 金属材料 1．白口铸铁 碳以Fe3C形式存在，断口呈银白色。 硬而脆，难以加工，硬度高、耐磨性好，制造耐磨零件 第二节 金属材料 第二节 金属材料 3．球墨铸铁 球状石墨 形成：碳、硅含量稍高的铁液内加入球化剂（如稀土镁合金）和孕育剂（如硅铁）进行球化处理和孕育处理