金属材料与热处理2008.6.18.ppt

孔 伟 2008年6月18日 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 ?（二）、钢的分类 ??? 按组织状态的不同，主要分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢等。铬（Cr）是不锈钢中最重要的合金元素，其在不锈钢中的含量一般为12-32%。 钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.08%,钢号前分别冠以 “0”表示；若钢中含碳量≤0.03%,钢号前分别冠以 “00”表示;例如 00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。 ??? 对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 四、钢的热处理 钢的热处理工艺曲线 （1）完全退火：细化晶粒，消除内应力，降低硬度，以利于切削加工。 （2）球化退火：降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。 （3）去应力退火：又称低温退火。消除铸件、锻件和焊接件的内应力 。（没有发生组织变化） （二）、钢的正火 （四）、钢的回火 3、回火的种类 按回火温度的不同，回火可分以下三种： 低温回火：150 oC ~250 oC 中温回火：350 oC ~500 oC 高温回火：500 oC ~650 oC 2）、中温回火（350～500）oC 目的：获得高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。 又称弹性处理。硬度为35～45HRC. 主要用于：弹性零件及热锻模具等。 3）、高温回火（500～650）oC 目的：获得良好的综合力学性能。 淬火和高温回火的综合热处理工艺，称调质处理。调质件都应具有优良的综合力学性能，即高强度和高韧性。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，还要求有一定的耐磨性。对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得很多．主要用于：各种重要结构零件如轴、连杆、螺栓、齿轮等。 钢的表面热处理 为了兼顾零件表面和心部两种不同性能要求,生产中广泛采用表面热处理的方法,即表面淬火和化学热处理。 2）感应加热表面淬火： 用一定频率的感应电流使工件表面被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。 钢的化学热处理 将钢置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。分为： 渗碳、渗氮、 碳氮共渗 1） 钢的渗碳 2）钢的渗氮 3）其它化学热处理方法 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 五、铸 铁 例如，机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等都可用铸铁制造. 工业上根据石墨形状不同分为： 灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁 （1）灰铸铁 石墨以片状形态存在的铸铁称为灰铸铁。由于片状石墨存在，其石墨尖端的应力集中现象，使灰铸铁的抗拉强度及塑性低。灰铸铁的牌号为HT后加三位数字。三位数字表示最低的抗拉强度（MPa）。例如HT200、HT250和HT300等共六种。 （2）可锻铸铁 石墨以团絮状的形态存在的铸铁称为可锻铸铁。由于团絮状石墨对应力集中影响较小，故可锻铸铁的力学性能较灰铸铁高。可锻铸铁的牌号为三个拼音字和二组数字：如KTH300-06、KTZ550-04。KT表示“可锻”，“H”和“Z”分别表示“黑”和“珠”的拼音字首；前一组三位数表示最低的抗拉强度（MPa）；后一组数字表示最低伸长率（%）。 （3）球墨铸铁 石墨以球状形态存在的铸铁称为球墨铸铁。由于球状石墨的应力集中影响更小，故球黑铸铁的性能最好。球墨铸铁的牌号表示和可锻铸铁类似，就是把拼音字母改为“QT”。如QT450-10、QT600-3等。 一、金属的性能 二、铁碳合金 三、碳钢和合金钢的分类 四、钢的热处理 五、铸铁 六、常用钢材 合金钢的用途举例 16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。 20Cr、20