金屬工藝學(xué)11

1、池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-11 金屬工藝學(xué)（熱，冷）金屬工藝學(xué)（熱，冷） 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-12教學(xué)目的 本課程為技術(shù)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)金屬及其合金性能，加工工藝，加工方法，加工設(shè)備等方面做基本了解。為專業(yè)課打下基礎(chǔ)。是工科學(xué)生必學(xué)的課程。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-13考試成績(jī) 平時(shí)成績(jī)：30% 考試成績(jī)：70%閉卷池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-14 第一篇 金屬材料導(dǎo)論金屬材料導(dǎo)論 4 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第二篇第二篇 鑄造鑄造 4 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第三篇第三篇 金屬壓力加工金屬壓力加工 4 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第四篇第四篇 焊接焊接 4 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 金屬切削加工金屬

2、切削加工 16 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 合計(jì)：合計(jì)： 32 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)課程內(nèi)容課程內(nèi)容 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系5 緒論緒論池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-16 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系7本篇重點(diǎn) 1.材料的力學(xué)性能 2.鐵碳合金的基本組織及相圖 3.鋼的退火,正火,淬火和回火池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系8第一章第一章 金屬材料的主要性能金屬材料的主要性能第一節(jié)第一節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的力學(xué)性能 一、強(qiáng)度與塑性一、強(qiáng)度與塑性 1.強(qiáng)度強(qiáng)度 強(qiáng)度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和強(qiáng)度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。斷裂的能力。 （1）屈服點(diǎn)）屈服點(diǎn) （2）抗拉強(qiáng)度）抗拉強(qiáng)度 2

3、.塑性塑性 是指金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。是指金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-19第一章第一章 金屬材料的主要性能金屬材料的主要性能第一節(jié)第一節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的力學(xué)性能池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系10 拉伸試驗(yàn)池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系113 低碳鋼拉伸試驗(yàn)圖分析低碳鋼拉伸試驗(yàn)圖分析 N/mm2；MPa 應(yīng)變：試樣單位長(zhǎng)度上的伸長(zhǎng)量應(yīng)變：試樣單位長(zhǎng)度上的伸長(zhǎng)量 1 ）應(yīng)力與應(yīng)變概念）應(yīng)力與應(yīng)變概念 應(yīng)力：應(yīng)力： 試樣單位橫截面上的內(nèi)力試樣單位橫截面上的內(nèi)力池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系12 0.2 名義屈服強(qiáng)度名義屈服強(qiáng)度 （永久變形原長(zhǎng)（

4、永久變形原長(zhǎng)0.2%名義名義屈服點(diǎn)）屈服點(diǎn)） 低碳鋼拉伸試驗(yàn)圖低碳鋼拉伸試驗(yàn)圖2）強(qiáng)度指標(biāo)，單位：）強(qiáng)度指標(biāo)，單位：MPa(N/mm2） 1疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 （-10.5b） b 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 s 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 力不增加或減少而變形繼力不增加或減少而變形繼續(xù)的最小應(yīng)力續(xù)的最小應(yīng)力(屈服點(diǎn)）屈服點(diǎn)） 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系133）塑性指標(biāo)）塑性指標(biāo) 應(yīng)用中：應(yīng)用中： 10試樣試樣 L0=10d0 5 試樣試樣 L0=5d0伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率：池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系14斷面收縮率斷面收縮率: 說明：說明：、值愈大，表明材料的塑性愈好。值愈大，表明材料的塑性愈好。式中：式中： F0試樣變形前

5、斷面積，試樣變形前斷面積，mm； F1試樣拉伸縮頸后最小斷面積，試樣拉伸縮頸后最小斷面積，mm；池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系15第一節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能 二 、硬度 硬度：金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕的能力，稱為硬度。 分類：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等 布氏硬度：以直徑為D（通常直徑10MM，載荷30000N）的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球?yàn)閴侯^，在載荷F的靜壓力下，將壓頭壓入被測(cè)材料的表面，停留若干秒后，卸去載荷，然后采用帶刻度的專用放大鏡測(cè)出壓痕直徑，并依據(jù)直徑數(shù)值從專用的硬度表格中查出相應(yīng)的HB值。 壓痕面積大，測(cè)試重復(fù)性好，但不適合成品檢驗(yàn)池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-

6、116壓頭直徑：壓頭直徑：10mm、5mm、2.5mm載荷：載荷：30KN、7.5KN、1.87KN布氏硬度布氏硬度HBS 用于測(cè)定軟性材料用于測(cè)定軟性材料（HBS450）HBS測(cè)定測(cè)定池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系17 HRC測(cè)定測(cè)定 洛氏硬度洛氏硬度HRC 用于測(cè)定硬質(zhì)表面用于測(cè)定硬質(zhì)表面 材料（材料（2067 HRC）以頂角為以頂角為120度的金剛石圓錐體（鋼球）為壓頭，在規(guī)定度的金剛石圓錐體（鋼球）為壓頭，在規(guī)定的載荷下，垂直地壓入被測(cè)金屬表面，卸載后依據(jù)壓入深的載荷下，垂直地壓入被測(cè)金屬表面，卸載后依據(jù)壓入深度，讀出度，讀出HR值。載荷值。載荷1500N有效值有效值20-67HRC。池州學(xué)

7、院機(jī)械與電子工程系18第一節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能 三、韌性 金屬材料斷裂前吸收的變形能量稱作韌性。韌性的常用指標(biāo)的沖擊韌性。 塑性材料試樣開缺口，脆性材料不開缺口 承受沖擊載荷的機(jī)器零件，一般不會(huì)受沖擊而破壞，所以對(duì)沖擊載荷要求不是很大，主要是要求強(qiáng)度。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系19三、韌性用沖擊試驗(yàn)測(cè)定沖擊韌度用沖擊試驗(yàn)測(cè)定沖擊韌度 k池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系20金屬材料的力學(xué)性能 四、疲勞強(qiáng)度 機(jī)械上的許多零件等是在周期性或非周期性動(dòng)載荷（稱為疲勞載荷）的作用下工作的。這些承受疲勞載荷的零件發(fā)生斷裂時(shí)，其應(yīng)力往往大大低于該材料的疲勞極限，這種斷裂稱作疲勞斷裂。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系21 材

8、料可經(jīng)受無數(shù)次應(yīng)力循環(huán)而仍不發(fā)生疲勞斷裂，這個(gè)應(yīng)力值稱為疲勞強(qiáng)度。 各種鋼材應(yīng)該有一定的應(yīng)力循環(huán)基數(shù)。 改善結(jié)構(gòu)，減少應(yīng)力集中，控制內(nèi)部質(zhì)量，提高表面質(zhì)量。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系22第二節(jié) 金屬材料的物理、化學(xué)及工藝性能 一、物理性能 密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和磁性 二、化學(xué)性能 指在常溫或高溫時(shí)，抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。 耐熱性、抗腐蝕性 三、工藝性能 是指金屬材料物理化學(xué)性能和力學(xué)性能在加工過程中的反映，是指是否易于進(jìn)行冷熱加工的性能。 鑄造性、可鍛性、焊接性、切削加工性池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系235、幾種常用金屬材料的力學(xué)性能、幾種常用金屬材料的力學(xué)性能 牌牌 號(hào)號(hào)力力 學(xué)

9、學(xué) 性性 能能 應(yīng)應(yīng) 用用b/MPas /MPa%HBSHRCk/ J/Cm2Q235-A40023526工程結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)45鋼鋼6101622955（淬火）（淬火）軸、桿軸、桿ZG310-570570310153鑄鋼件鑄鋼件ZAlSi2143450活塞活塞HT250250氣缸體氣缸體QT700-27004202270曲軸曲軸池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-124復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題1. 解釋應(yīng)力與應(yīng)變的概念；解釋應(yīng)力與應(yīng)變的概念；2. 說明說明S 、0.2 、b、1 、k、 45-50HRC、300HBS的名稱和含義；的名稱和含義；3. 查閱有關(guān)資料列表統(tǒng)計(jì)如下材料的力學(xué)性能查閱有關(guān)資料列表統(tǒng)

10、計(jì)如下材料的力學(xué)性能 指標(biāo)值：指標(biāo)值： Q215-A； 35； T10； HT300；QT450-10； ZG340-640 (ZG55）；）； ZAlSi7Mg (ZL101) ZCuSn10Pb1 (10-1錫青銅錫青銅);。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系25 鐵碳合金根據(jù)含碳量的不同可分為鐵碳合金根據(jù)含碳量的不同可分為: 碳鋼碳鋼 ： C2.06%; 生鐵：生鐵： 2.06%C5%. （鑄鐵：（鑄鐵：2.8%C4.0%)第二章 鐵碳合金池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系26第一節(jié) 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變1、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 金屬（純鐵、銅、金屬（純鐵、銅、 鋁等）都是晶

11、體鋁等）都是晶體 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系27 金屬的結(jié)晶：由液態(tài)冷卻變成固態(tài)，原子由不規(guī)金屬的結(jié)晶：由液態(tài)冷卻變成固態(tài)，原子由不規(guī) 則排列則排列有規(guī)則的排列有規(guī)則的排列 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系28 金屬和合金多為多晶體構(gòu)。金屬和合金多為多晶體構(gòu)。 晶粒間的接觸面（邊界）稱為晶界。晶粒間的接觸面（邊界）稱為晶界。 細(xì)化晶粒的方法細(xì)化晶粒的方法 ： 1）快速冷卻，增加晶核數(shù)；）快速冷卻，增加晶核數(shù)； 2）添加高熔點(diǎn)彌散質(zhì)點(diǎn)）添加高熔點(diǎn)彌散質(zhì)點(diǎn) （孕育或變質(zhì)處理）。（孕育或變質(zhì)處理）。 晶粒粗細(xì)對(duì)力學(xué)性能晶粒粗細(xì)對(duì)力學(xué)性能影響很大。一般規(guī)律：影響很大。一般規(guī)律： 晶粒愈細(xì)，強(qiáng)度、硬晶粒愈細(xì)，強(qiáng)度

12、、硬度愈高，塑性、韌性愈好。度愈高，塑性、韌性愈好。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系292、純鐵的晶體結(jié)構(gòu)形式純鐵的晶體結(jié)構(gòu)形式1） 體心立方晶格體心立方晶格 Fe2）面心立方晶格）面心立方晶格 Fe池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系30 純金屬結(jié)晶的純金屬結(jié)晶的 冷卻曲線規(guī)律冷卻曲線規(guī)律 2）純金屬結(jié)晶在恒溫下進(jìn)行，結(jié)晶冷卻曲線出現(xiàn)水）純金屬結(jié)晶在恒溫下進(jìn)行，結(jié)晶冷卻曲線出現(xiàn)水平線段。平線段。 1）金屬實(shí)際結(jié)晶溫度）金屬實(shí)際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度；低于理論結(jié)晶溫度； 理論結(jié)晶溫度理論結(jié)晶溫度 T 0 與實(shí)際結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度 Tn 之差之差稱為過冷度，即稱為過冷度，即池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系313、純鐵

13、的同素異晶轉(zhuǎn)變、純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 純鐵固態(tài)下純鐵固態(tài)下, 在不同在不同溫度范圍內(nèi)將呈現(xiàn)出不溫度范圍內(nèi)將呈現(xiàn)出不同的晶格形態(tài)，這種現(xiàn)同的晶格形態(tài)，這種現(xiàn)象稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。象稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。 （液體）（液體）1538 (體心體心) 1394 (面心面心) 912 ( 體心體心)2）用反應(yīng)式表示用反應(yīng)式表示1）用冷卻曲線表示（如圖）用冷卻曲線表示（如圖）池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系32第二節(jié)第二節(jié) 鐵碳合金的基本組織鐵碳合金的基本組織 組元：組成合金的元素稱為組元：組成合金的元素稱為 組元。組元。 合金組元的相互作用可構(gòu)成不同的相。合金組元的相互作用可構(gòu)成不同的相。 相：凡是化學(xué)成分和晶格構(gòu)造相同

14、、并與其他部分有相：凡是化學(xué)成分和晶格構(gòu)造相同、并與其他部分有界面分開的均勻組成部分。界面分開的均勻組成部分。 相又可分為不同的組織。相又可分為不同的組織。 鐵碳合金的組織可分為固溶體、金屬化合物和機(jī)械鐵碳合金的組織可分為固溶體、金屬化合物和機(jī)械混合物混合物合金合金: 兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬與非金兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬與非金屬元素熔合在一起，構(gòu)成具有金屬特性的物質(zhì)。屬元素熔合在一起，構(gòu)成具有金屬特性的物質(zhì)。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系33第二節(jié)第二節(jié) 鐵碳合金的基本組織鐵碳合金的基本組織 部分碳溶于鐵的晶格間隙，鐵的晶格類型不變部分碳溶于鐵的晶格間隙，鐵的晶格類型不變（有一定的

15、畸變）。（有一定的畸變）。 奧氏體（奧氏體（A） 碳（碳（C）溶入）溶入-Fe中所形成的中所形成的固溶體。固溶體。 鐵素體（鐵素體（F） 碳（碳（C）溶入）溶入-Fe中所形成中所形成的固溶體的固溶體 。一、固溶體固溶體溶質(zhì)原子溶入溶質(zhì)晶格而仍保持溶劑晶格類型溶質(zhì)原子溶入溶質(zhì)晶格而仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體。的金屬晶體。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-134第二節(jié)第二節(jié) 鐵碳合金的基本組織鐵碳合金的基本組織 固溶體分為置換固溶體和間隙固溶體 鐵碳合金中的固溶體都是碳溶入鐵中的置換固溶體。 形成固溶體時(shí)，溶劑晶格將產(chǎn)生不同程度的畸變，使塑性變形阻力增加，表現(xiàn)為固溶體的強(qiáng)度硬度有所增加，這種

16、現(xiàn)象稱作固溶強(qiáng)化。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系35鐵素體鐵素體F 600 0.006%C 727 0.0218%C 力學(xué)性能力學(xué)性能：b = 250MPa； = 45%50%； HBS = 80。奧氏體奧氏體A 1147 2.11%C 727 0.77%C 力學(xué)性能力學(xué)性能： b = 250 350MPa； HBS= 160200； = 40%45%。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系36 滲碳體滲碳體 ： 球壓（球壓（Fe3C）800 HBW （用硬質(zhì)合金（用硬質(zhì)合金 頭測(cè)定）頭測(cè)定） （石（石 墨）。墨）。 鑄鐵生產(chǎn)中：鑄鐵生產(chǎn)中： 性性 能能 ： 硬而脆，但塑性、韌性低。硬而脆，但塑性、韌性低。二、金

17、屬化合物金屬化合物池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系37三、機(jī)械混合物機(jī)械混合物 白色白色F基體中嵌入黑片狀基體中嵌入黑片狀Fe 3C 良好的力學(xué)性能：良好的力學(xué)性能： b = 750MPa ； =20 %25% ； k = 30-40 （J/cm2）。成分：成分： C 0.77 %珠光體珠光體 P （F+Fe 3C）池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系38萊氏體（萊氏體（Ld， 4.3%C ） 727以上為高溫以上為高溫Ld （A+ Fe 3C）；）； 727以下為低溫以下為低溫Ld（ P+ Fe 3C ）；）； 力學(xué)性能與力學(xué)性能與 Fe 3C 相似，硬而脆。相似，硬而脆。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系39三三 鐵碳

18、合金狀態(tài)圖鐵碳合金狀態(tài)圖顯示各種不同碳量的鐵碳合金在不同溫度顯示各種不同碳量的鐵碳合金在不同溫度下組織形態(tài)的熱分析圖形下組織形態(tài)的熱分析圖形池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-140池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系41溫度/。CAECFPSKDG室溫00.772.114.36.67 C%LL+A Fe C3AA+FP+Fe C3+Le+LeA+Fe C3F+Fe C3F+PP+Fe C3A+Fe C+Le Fe C3+LeLeLe912727153816001147P工業(yè)純鐵亞共析鋼共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵3L+ Fe C3溫溫度度含碳含碳含義含義A 15380純鐵熔點(diǎn)

19、純鐵熔點(diǎn)C 11484.3共晶點(diǎn)共晶點(diǎn)D 12276.69滲碳體熔點(diǎn)滲碳體熔點(diǎn)E 11482.11碳在碳在 鐵中鐵中最大溶解度最大溶解度F 11486.69滲碳體成分滲碳體成分點(diǎn)點(diǎn)G 9120鐵同素異晶鐵同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)轉(zhuǎn)變點(diǎn)S 7270.77共析點(diǎn)共析點(diǎn)P 7270.0218碳在碳在 鐵中鐵中最大溶解度最大溶解度1、 Fe C合金狀態(tài)圖的構(gòu)成合金狀態(tài)圖的構(gòu)成池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系421、 Fe C合金狀態(tài)圖的構(gòu)成合金狀態(tài)圖的構(gòu)成2）兩條水平線）兩條水平線 ECF（1148）； PSK（727）。 3）4個(gè)基本相個(gè)基本相 液相液相(L)； 奧氏體奧氏體(A)； 鐵素體鐵素體(F)； 滲碳體相滲

20、碳體相( Fe 3C)。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-1432、Fe C合金狀態(tài)圖的特性分析合金狀態(tài)圖的特性分析1）共晶線共晶線ECF （C點(diǎn)點(diǎn)共晶點(diǎn)）共晶點(diǎn)） 說明：說明： 含含2.11%6.69%C的的Fe C合金合金(生鐵生鐵)都將在都將在1148時(shí)發(fā)生萊氏體轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生萊氏體轉(zhuǎn)變，即共晶轉(zhuǎn)變。變，即共晶轉(zhuǎn)變。1148 表示共晶反應(yīng)表示共晶反應(yīng)：池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系442）共析線共析線PSK （S點(diǎn)共析點(diǎn)）點(diǎn)共析點(diǎn)）說明：含說明：含0.0218%2.06%C的的 Fe C合金合金(鋼鋼)都將在都將在727 時(shí)發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，即共析時(shí)發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，即共析 轉(zhuǎn)變。在熱處理中，該線溫

21、轉(zhuǎn)變。在熱處理中，該線溫 度常以度常以A1表示，冷卻時(shí)用表示，冷卻時(shí)用Ar1，加熱時(shí)用，加熱時(shí)用Ac1。727表示共析反應(yīng)表示共析反應(yīng)：池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系453）兩條固溶線）兩條固溶線GS、ES ES 自高碳奧氏體冷卻自高碳奧氏體冷卻過程中析出過程中析出 Fe3C的起始的起始線。溫度常以線。溫度常以 Acm表示。表示。 冷卻：表示為冷卻：表示為 Arm； 加熱：表示為加熱：表示為 Acm。 GS 自低碳奧氏體冷卻自低碳奧氏體冷卻過程中析出鐵素體晶粒的過程中析出鐵素體晶粒的起始線，該溫度常以起始線，該溫度常以 A3表示。表示。 冷卻：冷卻：Ar3； 加熱：加熱：Ac3。池州學(xué)院機(jī)械與電子工

22、程系2006-1-146 四四 鐵碳合金分類鐵碳合金分類(據(jù)據(jù)C%不同分不同分) 以以E點(diǎn)（點(diǎn)（C2.11% ）為界，分為鋼為界，分為鋼 和生鐵兩和生鐵兩類。生鐵結(jié)晶時(shí)有萊氏類。生鐵結(jié)晶時(shí)有萊氏體轉(zhuǎn)變，組織中有萊氏體轉(zhuǎn)變，組織中有萊氏體。體。 鋼以鋼以S點(diǎn)（點(diǎn)（0.77%C） 為界，分為：為界，分為： 亞共析鋼亞共析鋼 C0.77%； 共析鋼共析鋼 C0.77%； 過共析鋼過共析鋼 C0.77%。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-147 生鐵以生鐵以C點(diǎn)（點(diǎn)（4.3%C）為）為界，分為：界，分為： 亞共晶生鐵亞共晶生鐵 2.06%C4.3%； 共晶生鐵共晶生鐵 C4.3% ； 過共晶生鐵過

23、共晶生鐵 C4.3%6.67。 鑄鐵：一般是指用來制造鑄鐵：一般是指用來制造 鑄件的生鐵，為亞共晶生鑄件的生鐵，為亞共晶生 鐵。鐵。C2.8 % 4.0 % 。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系48五五 鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用1、分析自液態(tài)冷卻至室溫時(shí)、分析自液態(tài)冷卻至室溫時(shí) 合金的組織轉(zhuǎn)變過程及室合金的組織轉(zhuǎn)變過程及室 溫組織溫組織 室溫組織室溫組織: PF1）共析鋼（）共析鋼（T8鋼）鋼） 1點(diǎn)以上點(diǎn)以上 L 12 LA 23 A 3點(diǎn)點(diǎn) AP 3點(diǎn)以下點(diǎn)以下 PAFAA+AAA亞共析鋼的結(jié)晶過程亞共析鋼的結(jié)晶過程P池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系49 2）亞共析鋼）亞共析鋼(45鋼）鋼）

24、 1點(diǎn)以上點(diǎn)以上 L 12 L 23 A+L 34 A 45 A+F 5點(diǎn)點(diǎn) AP 5點(diǎn)以下點(diǎn)以下 P+F亞共析鋼的結(jié)晶過亞共析鋼的結(jié)晶過程程P+ FAFAAAFFFAAFAFA池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-1503）過共析鋼（）過共析鋼（T10) P+Fe3C（網(wǎng)狀）AAAAAAFAF 1點(diǎn)以上點(diǎn)以上 L 12 L+A 23 A 34 A+Fe3CII 4點(diǎn)點(diǎn) AP 4點(diǎn)以下點(diǎn)以下 P+Fe3CII P+Fe3C池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系512、分析鋼從室溫加熱轉(zhuǎn)變至奧氏體狀態(tài)、分析鋼從室溫加熱轉(zhuǎn)變至奧氏體狀態(tài)(俗稱奧氏體俗稱奧氏體 化化) 的組織變化的組織變化共共 析析 鋼鋼 PA

25、亞共析鋼亞共析鋼 F+PFAA過共析鋼過共析鋼 PFe3CIIA Fe3CII珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變過程示意圖珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變過程示意圖池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-152 第三章第三章 鋼的熱處理鋼的熱處理 應(yīng)用應(yīng)用 ： 機(jī)床制造中，熱處理零件占機(jī)床制造中，熱處理零件占 60%70%， 汽車制造中，熱處理零件占汽車制造中，熱處理零件占 70%80%。 方法方法 ： 通過對(duì)鋼件重新加熱通過對(duì)鋼件重新加熱 、保溫并以不同條件下的冷、保溫并以不同條件下的冷卻方式獲得所需組織和性能。卻方式獲得所需組織和性能。 普通熱處理普通熱處理: 退火、正火、退火、正火、 淬火、回火；淬火、回火； 表面熱處

26、理表面熱處理: 表面淬火、表面淬火、 化學(xué)熱處理?；瘜W(xué)熱處理。 意義意義 ： 將鋼件在固態(tài)下使之將鋼件在固態(tài)下使之 改善內(nèi)部組織和提高其力改善內(nèi)部組織和提高其力學(xué)性能，但不允許改變形狀。學(xué)性能，但不允許改變形狀。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系第一節(jié) 鋼加熱冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變 多數(shù)情況，鋼加熱至臨界溫度以上，使原有組織轉(zhuǎn)變成奧奧氏體氏體后，再以不同的冷卻方式和速度轉(zhuǎn)變成所需的組織，達(dá)到預(yù)期性能。 實(shí)際臨界溫度曲線存在如右圖所示誤差A(yù)c1，Ac3，Accm ，Ar1，Ar3，Arcm必須加熱到紅線以上溫度，方能完全 變?yōu)閵W氏體；初始奧氏體晶粒細(xì)小，很好；加熱溫度過高或保溫時(shí)間過長(zhǎng)，都將 引起晶粒急劇增大；因

27、此，需根據(jù)狀態(tài)圖及含碳量合理選定加熱時(shí)間及保溫時(shí)間池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 加熱時(shí)奧氏體形成加熱時(shí)奧氏體形成共析鋼共析鋼 加熱到加熱到Ac1時(shí)，發(fā)生時(shí)，發(fā)生P向向A轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。 A晶核首先在晶核首先在F與與Fe3C交界面上形成交界面上形成 這是因?yàn)檫@是因?yàn)镕的含碳量低，的含碳量低，F(xiàn)e3C含碳量高，含碳量高， A的含碳量介于兩者之間。的含碳量介于兩者之間。 形成晶核后，形成晶核后，A晶核不斷合并相鄰的晶核不斷合并相鄰的F，且，且Fe3C不斷溶不斷溶解于解于A中，以供給碳分。中，以供給碳分。 A不斷長(zhǎng)大，直至不斷長(zhǎng)大，直至P全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿哭D(zhuǎn)變?yōu)锳。亞共析鋼亞共析鋼 加熱到加熱到Ac1以上時(shí)，以上

28、時(shí)，P A，此時(shí)組織為，此時(shí)組織為FA 繼續(xù)升溫，繼續(xù)升溫，F(xiàn)向向A轉(zhuǎn)變，超過轉(zhuǎn)變，超過Ac3時(shí)，時(shí)，F(xiàn)消失，組織為細(xì)消失，組織為細(xì)而單一而單一A。過共析鋼過共析鋼 轉(zhuǎn)變情況與上述相似，只是晶粒較粗大。轉(zhuǎn)變情況與上述相似，只是晶粒較粗大。一 鋼加熱時(shí)奧氏體形成池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 影響奧氏體化因素（共析鋼而言）影響奧氏體化因素（共析鋼而言）1）加熱溫度和加熱速度。 加熱溫度高，轉(zhuǎn)變較快 加熱速度快，轉(zhuǎn)變起始溫度高，終了溫度也高2）含碳量 含碳量高，滲碳體也較多，F(xiàn)與Fe3C的界面也 多，利于A形成3）鋼原始組織 原始組織愈細(xì)愈有利于A的形成一 鋼加熱時(shí)奧氏體形成池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 室

29、溫時(shí)鋼的機(jī)械性能，與加熱、保溫獲得的奧氏體晶粒大小有關(guān)，決定于奧氏體經(jīng)冷卻后所獲得組織。 奧氏體的組織轉(zhuǎn)變與冷卻方式、冷卻速度有直接關(guān)系。 鋼的熱處理工藝有兩種冷卻方式 (1)連續(xù)冷卻方式 加熱 A 溫度連續(xù)下降到室溫 例如水冷、油冷、空冷等。 (2)等溫冷卻二 鋼冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變奧氏體化的鋼 A1線以下，產(chǎn)生過冷奧氏體 奧氏體轉(zhuǎn)變 得所需組織，發(fā)生A向P轉(zhuǎn)變。過冷奧氏體： 被冷卻到A1溫度以下，尚未發(fā)生轉(zhuǎn)變而暫時(shí)存在的奧氏體。較快地冷卻保溫 冷卻到室溫池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系V1，珠光體組織，珠光體組織V2，貝，貝(索索)氏體組織氏體組織Vk，臨界冷卻速度，臨界冷卻速度V3，快速冷卻，馬氏體組

30、織，快速冷卻，馬氏體組織（Ar1-550度）池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 例：較慢的冷卻速度，相當(dāng)于爐冷，對(duì)應(yīng)退火，組織P 稍快些冷卻，相當(dāng)于空冷，對(duì)應(yīng)正火，組織S，硬度HRC2535 更快冷卻，相當(dāng)于油冷，油淬，組織(M+T)，硬度HRC4555 再更快冷卻，相當(dāng)于水冷，水淬，M+A,HRC5565 馬氏體硬度決定于馬氏體中含碳量，含碳量高，硬度也增高，晶格畸變大，淬火內(nèi)應(yīng)力也大，往往有顯微裂紋，所以塑性、韌性很差。 又稱C曲線。 將共析鋼加熱到A1溫度以上，以不同過冷度測(cè)出過冷奧氏體在恒溫下開始轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變終了時(shí)，畫在時(shí)間-溫度坐標(biāo)中去，可得C曲線。三共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線建立池州學(xué)院機(jī)械與電

31、子工程系59第二節(jié) 退火和正火退火退火 將鋼件加熱，保溫至將鋼件加熱，保溫至奧氏體化后隨爐冷卻奧氏體化后隨爐冷卻(緩慢緩慢)，使其重新結(jié)，使其重新結(jié)晶的熱處理工藝。晶的熱處理工藝。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系60退火目的：退火目的：（1）降低硬度，利于切削加工；）降低硬度，利于切削加工； （2）細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性；）細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性； （3) 消除內(nèi)應(yīng)力。消除內(nèi)應(yīng)力。 主要應(yīng)用于鑄件、鍛件、焊件等多種主要應(yīng)用于鑄件、鍛件、焊件等多種 毛坯加工前的預(yù)備熱處理。毛坯加工前的預(yù)備熱處理。應(yīng)用：應(yīng)用：池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系61退火按其鋼種的應(yīng)用不同，分為完全退火、球化退火退火按其鋼種的應(yīng)用

32、不同，分為完全退火、球化退火和低溫退火三種不同工藝和低溫退火三種不同工藝完全退火完全退火應(yīng)用：亞共析鋼的鑄、鍛、焊件。應(yīng)用：亞共析鋼的鑄、鍛、焊件。加熱保溫：加熱保溫：Ac3+3050， 奧氏體化；奧氏體化；冷卻：爐冷至冷卻：爐冷至500后開爐空冷。后開爐空冷。完全退火原理：完全退火原理：鋼件被加熱到鋼件被加熱到Ac3以上溫度時(shí)，呈以上溫度時(shí)，呈完全奧氏體狀態(tài)。由于初始形成的完全奧氏體狀態(tài)。由于初始形成的奧氏體晶粒非常小，待經(jīng)過奧氏體晶粒非常小，待經(jīng)過Ar3線線緩慢冷卻后，通過重結(jié)晶使鋼件獲緩慢冷卻后，通過重結(jié)晶使鋼件獲得細(xì)小晶粒，并消除了內(nèi)應(yīng)力。得細(xì)小晶粒，并消除了內(nèi)應(yīng)力。池州學(xué)院機(jī)械與電子

33、工程系2006-1-162 球化退火球化退火作用：降低硬度，利于切削加工，為進(jìn)一步淬火做準(zhǔn)備。作用：降低硬度，利于切削加工，為進(jìn)一步淬火做準(zhǔn)備。應(yīng)用：過共析鋼應(yīng)用：過共析鋼(刀具、刃具刀具、刃具)鍛坯。鍛坯。組織變化特征：組織變化特征：加熱、保溫：加熱、保溫：Ac1 +2030；冷卻：隨爐緩慢冷卻；冷卻：隨爐緩慢冷卻；原理：將鋼加熱到原理：將鋼加熱到Ac1以上以上20-30，此時(shí)初始形成的奧氏，此時(shí)初始形成的奧氏體內(nèi)及其晶界上尚存有少量未完體內(nèi)及其晶界上尚存有少量未完全溶解的滲碳體。在隨后的冷卻全溶解的滲碳體。在隨后的冷卻過程中，從奧氏體中經(jīng)共析反應(yīng)過程中，從奧氏體中經(jīng)共析反應(yīng)析出的滲碳體以未

34、溶滲碳體為晶析出的滲碳體以未溶滲碳體為晶核，呈球狀析出，分布在鐵素體核，呈球狀析出，分布在鐵素體基體上?；w上。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-163低溫退火低溫退火(去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火)加熱，保溫：加熱，保溫： 500650以下以下( Ac1)原理：將工件加熱到原理：將工件加熱到Ac1溫度以下，進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)溫度以下，進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間保溫，通過原子擴(kuò)散間保溫，通過原子擴(kuò)散及塑性變形使內(nèi)應(yīng)力消及塑性變形使內(nèi)應(yīng)力消除。除。作用：消除熱應(yīng)力。對(duì)冷作用：消除熱應(yīng)力。對(duì)冷 拔、冷拉、沖壓件則消拔、冷拉、沖壓件則消除加工硬化，以利于進(jìn)除加工硬化，以利于進(jìn)一步變形。一步變形。再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火池州學(xué)院機(jī)

35、械與電子工程系64 二、正火 正火正火 加熱，保溫過程和目的同退火，只是加熱，保溫過程和目的同退火，只是放到空氣中冷卻，比退火冷卻稍快，珠光放到空氣中冷卻，比退火冷卻稍快，珠光體中的體中的 Fe 3C片層更薄，片層更薄， 性能與退火相近。性能與退火相近。 正火作用： （1）取代部分完全退火。 （2）用于普通結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。 （3）用于過共析鋼，以減少或消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作準(zhǔn)備。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2006-1-165第三節(jié)第三節(jié) 淬火和回火淬火和回火一、淬火一、淬火 加熱，保溫規(guī)范加熱，保溫規(guī)范 亞共析鋼：亞共析鋼： t = Ac3 + 3050 過共析鋼：過共析鋼： t

36、= Ac1 + 3050 冷卻條件：速冷（油或水中，水中冷卻更快冷卻條件：速冷（油或水中，水中冷卻更快)池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系66防止裂紋和變形的措施：防止裂紋和變形的措施：（1）嚴(yán)格控制淬火加）嚴(yán)格控制淬火加熱溫度。熱溫度。（2）合理選擇淬火介）合理選擇淬火介質(zhì)質(zhì) （3）正確選擇淬火方法。）正確選擇淬火方法。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系67二、回火二、回火將淬火鋼重新加熱到將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某個(gè)溫度，保溫以下某個(gè)溫度，保溫后冷卻的熱處理工藝，稱為回火。后冷卻的熱處理工藝，稱為回火。 回火意義回火意義 淬火后因淬火后因“M”為不穩(wěn)定組織，重新加熱時(shí)，為不穩(wěn)定組織，重新加熱時(shí)， 碳原子擴(kuò)

37、散能力增強(qiáng)，將以碳原子擴(kuò)散能力增強(qiáng)，將以 Fe 3C形式析出，致使形式析出，致使 b、HRC降低，降低， %、k提高提高。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系68回火分類回火分類 按淬火后重新加熱溫度不同，可分為三類：按淬火后重新加熱溫度不同，可分為三類：1）低溫回火（）低溫回火（150200） 目的：減小內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，保持良好的原淬目的：減小內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，保持良好的原淬 火硬度（火硬度（5665HRC）和高的耐磨性。）和高的耐磨性。 應(yīng)用：工具、刃具、模具及其它耐磨件。應(yīng)用：工具、刃具、模具及其它耐磨件。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系692）中溫回火（）中溫回火（350500） 目的：獲得高彈性，保持

38、表面較高硬度目的：獲得高彈性，保持表面較高硬度 （3550HRC），獲得一定的韌性。），獲得一定的韌性。 應(yīng)用：彈簧、發(fā)條、鍛模板。應(yīng)用：彈簧、發(fā)條、鍛模板。 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系703）高溫回火（）高溫回火（500600） 目的：獲得高強(qiáng)度，高塑性和高的沖擊韌性，即良目的：獲得高強(qiáng)度，高塑性和高的沖擊韌性，即良 好的綜合力學(xué)性能。好的綜合力學(xué)性能。 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于承受疲勞載荷的中碳鋼重要件，應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于承受疲勞載荷的中碳鋼重要件， 如連桿、主軸、齒輪、重力螺釘?shù)?。硬度如連桿、主軸、齒輪、重力螺釘?shù)?。硬?2035HRC。 淬火后高溫回火淬火后高溫回火也稱為調(diào)質(zhì)熱處理。也稱為調(diào)質(zhì)熱處

39、理。 中碳鋼（中碳鋼（0.40.6C）亦稱為調(diào)質(zhì)鋼。）亦稱為調(diào)質(zhì)鋼。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系71第四節(jié)第四節(jié) 表面淬火和化學(xué)熱處理表面淬火和化學(xué)熱處理一、表面淬火表面淬火 鋼件表層淬火到一定深度，心鋼件表層淬火到一定深度，心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法?；鸱椒?。工藝工藝 鋼件表層快速加熱到淬火溫度鋼件表層快速加熱到淬火溫度（ Ac3+3050），高），高 溫來不溫來不 及傳遞到心部而立即噴水冷及傳遞到心部而立即噴水冷卻，實(shí)現(xiàn)表層局部淬火。卻，實(shí)現(xiàn)表層局部淬火。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系72快速加熱方法：電感應(yīng)、火焰、激光等?？焖偌訜岱椒ǎ弘姼袘?yīng)、火焰、激光等

40、。目的目的 ： 獲得表層高硬度、高耐磨性，心部仍保持淬獲得表層高硬度、高耐磨性，心部仍保持淬 火以前的良好韌性?；鹨郧暗牧己庙g性。應(yīng)用：應(yīng)用： 機(jī)床主軸、階梯軸、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、齒輪機(jī)床主軸、階梯軸、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、齒輪 的齒形表層等的齒形表層等池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系73 二、二、化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理 工件置于化學(xué)介質(zhì)中，并通過加熱、保溫，工件置于化學(xué)介質(zhì)中，并通過加熱、保溫， 通過原子擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，改變其表層的化學(xué)通過原子擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，改變其表層的化學(xué) 成分和組織，達(dá)到工件表層改性的目的。成分和組織，達(dá)到工件表層改性的目的。 常用工藝：滲碳、滲氮、碳氮共滲等。常用工藝：滲碳、滲氮、碳氮

41、共滲等。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系74 滲碳滲碳 低碳鋼工件進(jìn)入密閉滲碳爐中，通低碳鋼工件進(jìn)入密閉滲碳爐中，通入煤油（氣體滲碳）。加熱：入煤油（氣體滲碳）。加熱：900950，保溫，使表層達(dá)到保溫，使表層達(dá)到1%C，淬火后再低溫回火，淬火后再低溫回火，可達(dá)可達(dá)5664HRC，如汽車變速箱齒輪、活塞，如汽車變速箱齒輪、活塞銷等。銷等。 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系75復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題1.何謂退火和正火？?jī)烧叩奶攸c(diǎn)和用途有什么不同？何謂退火和正火？?jī)烧叩奶攸c(diǎn)和用途有什么不同？2.鋼淬火后所獲得的馬氏體組織與鐵素體有何相同鋼淬火后所獲得的馬氏體組織與鐵素體有何相同和不同之處？鋼中的馬氏體組織表現(xiàn)出什么特性？和

42、不同之處？鋼中的馬氏體組織表現(xiàn)出什么特性？3.鋼在淬火后為什么要回火？三種類型回火的加熱鋼在淬火后為什么要回火？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應(yīng)用有什么不同？溫度規(guī)范、目的和應(yīng)用有什么不同？4.說明鋸條、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒說明鋸條、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的最終熱處理工藝。輪、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的最終熱處理工藝。 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系鋼的分類鋼的分類 按化學(xué)成分分：按化學(xué)成分分： 碳素鋼、合金鋼兩大類。碳素鋼、合金鋼兩大類。 按用途分：按用途分： 結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼 按質(zhì)量分：按質(zhì)量分： 普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼普通鋼、優(yōu)

43、質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 按脫氧程度分：按脫氧程度分： 鎮(zhèn)靜鋼，沸騰鋼等鎮(zhèn)靜鋼，沸騰鋼等第四章 工業(yè)用鋼池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 碳素鋼碳素鋼 碳鋼，碳鋼，WcWc1.541.54以下，并有硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)。以下，并有硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)。 碳對(duì)鋼的組織和性能影響很大，見圖碳對(duì)鋼的組織和性能影響很大，見圖1-231-23： 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 雜質(zhì)對(duì)鋼的性能的影響：雜質(zhì)對(duì)鋼的性能的影響：p磷磷有害有害雜質(zhì)雜質(zhì)使鋼的塑性韌性下降，具有冷脆性。使鋼的塑性韌性下降，具有冷脆性。p硫硫有害有害雜質(zhì)雜質(zhì)可造成鋼的熱脆，硫在晶界處形成低熔點(diǎn)的共晶體?？稍斐射摰臒岽?，硫在晶界處形成低熔點(diǎn)的共晶體。p硅硅有

44、益有益元素元素可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，是作為脫氧劑進(jìn)入鋼的?？商岣咪摰膹?qiáng)度和硬度，是作為脫氧劑進(jìn)入鋼的。p錳錳有益有益元素元素可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，可抵消硫的有害作用，是作為可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，可抵消硫的有害作用，是作為脫氧劑進(jìn)入鋼的。脫氧劑進(jìn)入鋼的。 池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系碳素鋼可分為三類：碳素鋼可分為三類：1.1.碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼* *含碳量小于含碳量小于0.380.38，常用小于，常用小于0.250.25，即以低碳鋼為主。，即以低碳鋼為主。* *結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：Q + Q + 三位數(shù)字表示，三位數(shù)字表示， 例：例：Q215Q215A AF F Q Q屈服點(diǎn)的首字母、屈服

45、點(diǎn)的首字母、215215屈服點(diǎn)的數(shù)值，屈服點(diǎn)的數(shù)值，MpaMpa，這里是，這里是215MPa215MPa A A質(zhì)量等級(jí)，分為質(zhì)量等級(jí)，分為A A、B B、C C、D D，其中，其中A A是普通級(jí)，是普通級(jí)，D D是優(yōu)等級(jí)是優(yōu)等級(jí)別，硫磷含量較低別，硫磷含量較低 F F脫氧程度，脫氧程度，F(xiàn) F是沸騰鋼，是沸騰鋼，Z Z是鎮(zhèn)靜鋼。是鎮(zhèn)靜鋼。Z Z可不標(biāo)可不標(biāo)池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系* *常見的牌號(hào)有：常見的牌號(hào)有：Q195A Q195BQ195A Q195B、Q215A Q215BQ215A Q215B、Q235A Q235B Q235C Q235A Q235B Q235C Q235DQ235

46、D、Q255A Q255BQ255A Q255B、Q275Q275* *Q235Q235是用途最廣的碳素結(jié)構(gòu)鋼是用途最廣的碳素結(jié)構(gòu)鋼, ,屬低碳鋼屬低碳鋼, ,通常經(jīng)熱軋成通常經(jīng)熱軋成鋼板、型鋼、鋼管、棒材等供應(yīng)鋼板、型鋼、鋼管、棒材等供應(yīng), ,因鐵素體較多故塑因鐵素體較多故塑性和韌性優(yōu)良性和韌性優(yōu)良, ,常用于建筑構(gòu)件常用于建筑構(gòu)件, ,不重要的軸類不重要的軸類, ,螺釘螺釘, ,螺母螺母, ,沖壓件沖壓件, ,焊接件鍛件等。焊接件鍛件等。* *Q235Q235C C 及及Q235Q235D D還可用于重要的焊接件。還可用于重要的焊接件。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系2.2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素

47、結(jié)構(gòu)鋼* *含硫磷量較低（含硫磷量較低（0.035%)0.035%)，主要用來制造較重要的機(jī)件。，主要用來制造較重要的機(jī)件。* *結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：用二位數(shù)字表示結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：用二位數(shù)字表示 例例 2020表示含碳量為表示含碳量為0.20.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字2020是鋼中平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)是鋼中平均含碳量的萬分?jǐn)?shù) 10F10F表示含碳量為表示含碳量為0.10.1，沸騰鋼，沸騰鋼。池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系* *常用結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)常用結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào) 08 08、1010、1515、2020、2525等牌號(hào)屬等牌號(hào)屬低碳鋼低碳鋼，其塑性好易于拉拔、，其塑性好易于拉拔、沖壓、擠壓、鍛造和焊接沖壓、擠壓、鍛造和焊接,

48、 ,其中其中2020鋼用途最廣鋼用途最廣, ,常用于制造常用于制造螺釘，螺母，墊圈，小軸，沖壓件螺釘，螺母，墊圈，小軸，沖壓件, ,焊接件焊接件; ;有時(shí)用于滲碳有時(shí)用于滲碳件。件。 30 30、3535、4040、4545、5050、5555等牌號(hào)屬于等牌號(hào)屬于中碳鋼中碳鋼，因鋼中珠光，因鋼中珠光體增多，強(qiáng)度硬度提高，淬火后硬度顯著增加，其中體增多，強(qiáng)度硬度提高，淬火后硬度顯著增加，其中4545鋼鋼的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性都較好，即綜合性能優(yōu)良，應(yīng)的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性都較好，即綜合性能優(yōu)良，應(yīng)用最廣，常用于制造軸，絲杠，齒輪，重要的螺釘，螺母用最廣，常用于制造軸，絲杠，齒輪，重要的螺釘，

49、螺母等。等。 60 60、6565、7070、7575等牌號(hào)屬等牌號(hào)屬高碳鋼高碳鋼，經(jīng)淬火，回火后強(qiáng)度硬，經(jīng)淬火，回火后強(qiáng)度硬度提高，彈性優(yōu)良，常用于制造小彈簧，鋼絲繩軋輥等度提高，彈性優(yōu)良，常用于制造小彈簧，鋼絲繩軋輥等池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系3.3.碳素工具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼的含碳量為碳素工具鋼的含碳量為0.70.71.351.35 淬火后硬度高（淬火后硬度高（60HRC60HRC）耐磨性良好。工作溫度）耐磨性良好。工作溫度250250，否則硬，否則硬度迅速下降。度迅速下降。牌號(hào)：牌號(hào)： T + T + 一或二位數(shù)字表示，例一或二位數(shù)字表示，例T7A T7A 其中：其中： T T表示碳

50、素工具鋼表示碳素工具鋼77表示平均含碳量為表示平均含碳量為0.70.7 AA表示高級(jí)優(yōu)質(zhì)表示高級(jí)優(yōu)質(zhì)常用：常用：T8T8、T10T10、T10AT10A、T12T12 T8 T8屬屬共析鋼共析鋼，上述牌號(hào)中韌性最好，多用于制造受沖擊的工具，例如鏨，上述牌號(hào)中韌性最好，多用于制造受沖擊的工具，例如鏨子，鍛工工具子，鍛工工具 T10,T10AT10,T10A硬度較高，且有一定的韌性，常用來制造鋸條，小沖模等硬度較高，且有一定的韌性，常用來制造鋸條，小沖模等 T12 T12 硬度最高耐磨性好，但脆性大，適于制造不受沖擊的耐磨工具，如，硬度最高耐磨性好，但脆性大，適于制造不受沖擊的耐磨工具，如，鋼銼，刮刀等鋼銼，刮刀等 表表 1 14 4 常用碳素鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能常用碳素鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能池州學(xué)院機(jī)械與電子工程系 合金鋼合金鋼 為改善鋼的某些性能，特意加入一種或幾種合金元素所煉為改善鋼的某些性能，特意加入一種或幾種合金元素所煉成的鋼。成的鋼。 鋼中的硅含量大于鋼中的硅含量大于0.50.5，或含錳量大于，或含錳量大于1.01.0，也屬于合，也屬于合金鋼。金鋼。 合金元素加入鋼后，通常使鋼的合金元素加入鋼后，通常使鋼的強(qiáng)度，硬度增加強(qiáng)度，硬度增加，合金元素超，合金元素超過一定