机制机电专业金属工艺函授课件1篇.ppt

4.1碳素钢 一、化学成分对碳钢性能的影响 1、Mn(锰)—来自炼钢原料，也经常作为合金元素加入。 2、Si（硅）—来自炼钢原料，也经常作为合金元素加入。 3、S（硫）—由原料和燃料带入。有害元素，难于除尽。 4、P（磷）—由原料带入。有害元素，难于除尽。 二、碳素钢的牌号和用途 1、碳素结构钢—一般为低碳钢。 2、优质碳素结构钢—高、中、低碳钢。 3、碳素工具钢—高碳钢。 4、铸钢—中、低碳钢。 4.2低合金钢 低合金钢——在低碳钢的基础上加入少量合金元素。性能特点：1）与含碳量相同的碳钢相比其强度、塑 性、韧性增加。 2）焊接性能提高。 如Q345(16Mn）是在Q235的基础上加适量的Mn而形成的。在低合金钢中应用最广。 4.3合金钢 一、合金结构钢 1、合金渗碳钢—在低碳钢的基础上加入各种合金元素经渗碳、 淬火和低温回火后得到。 性能特性：心部具有足够的强度和韧性，表面具有较高的硬度和耐磨性及疲劳强度。 2、合金调质钢—在中碳钢的基础上加入各种合金元素经调质后得到。 性能特性：综合力学性能较好。 3、合金弹簧钢—在中、高碳钢的基础上加入的各种合金元素经淬火和中温回火后得到。 性能特性：弹性极限、疲劳强度和韧性较高。 二、合金工具钢 用于制造各种刀具、量具、模具等。 高速工具钢（俗称“锋钢”）其热硬性很高，切削温度高达600℃时硬度仍很高。 三、特殊性能得钢 包括不锈钢（耐蚀钢）、耐热钢、耐磨钢等。 作业： 1、选择对应的材料:45 65 Q235 T13 10 弹簧 主轴 螺钉 锉 油箱盖 例题 1、某厂用20钢制造齿轮，其加工路线为：下料→锻造→正火→粗加工 、半精加工→渗碳→淬火、低温回火→磨削。试回答：(1)说明各热处 理工序的作用。（2）最终热处理后表面组织和性能。 2、45钢经调质处理后硬度为240HBS。若进行200℃回火，可否提高其硬度？为什么?若45钢经淬火、低温回火后硬度为57HRC然后再进行560 ℃回火，可否降低其硬度？为什么? 作业 1、下列牌号的组织用什么热处理工艺获得？ （1）45钢表面是M回，心部是S回。 （2） 20钢表面是M回+Fe3C，心部是M回（低碳）+F。 （3） T12钢获得S+ Fe3C 。 2、用T10钢制造形状简单的刀具，其加工路线为：下料→锻造→热处理 →切削加工→热处理→磨削。试回答：(1)说明各热处理工序的名称及作用。（2）各热处理后的组织。 思 考 题 1 在纯金属的冷却曲线上为什么会出现一水平台阶？ 2 为什么晶粒越细小其力学性能越好？ 3 如果结晶时晶核不多而生长速度快，则结晶后的晶粒是粗还是细？ 2.3 铁碳合金状态图 一、铁碳合金状态图的建立 液相L a 开始结晶 b完成结晶 b1开始同素异晶转变 b2完成同素异晶转变，同时发生共析 b2’完成共析 时间 温度 1500 1460 780 727 912 温度 ωc% 0.77 0.4 a a b b b1 b2 c 渗碳体的熔点 共晶点 共析线 共析点 纯铁的熔点 共晶线 ACD线—液相线 AECF线—固相线 碳在奥氏体中的最大溶解度 A3线 Acm线 二、铁碳合金状态图的分析 铁碳合金相图中主要特性点的含义 特性点的符号 温度t/ ℃ 含碳量wc% 含义 A C D E G P S Q 1538 1148 1227 1148 912 727 727 室温 0 4.3 6.69 2.11 0 0.02 0.77 0.0008 纯铁的熔点 共晶点 渗碳体的熔点 碳在奥氏体中的最大溶解度 α-Te γ-Te同素异晶转变点 碳在铁素体中的最大溶解度 共析点 碳在铁素体中的溶解度 两种反应： 1148 ℃ 1、共晶反应 一定成分的液相在一定的温度下同时结晶出两种成分和结构均不相同的固相的反应。 L 4.3%c A2.11%c+Fe3C6.69%c 共晶反应的产物即莱氏体 Ld=(A2.11%c+Fe3C6.69%c) 2 、共析反应 一定成分的固相在一定的温度下同时析出两种成分和结构均不相同的 新的固相的反应。 A2.11%c 727 ℃ F0.02%c+Fe3C6.69%c 共析反应的产物即珠光体 P＝F0.02%c+Fe3C6.69%c 相图中主要线的含义 A