金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)2010-11-22金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 金屬是指具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、有一定的強(qiáng)度和塑性、并具有光澤的物質(zhì),如鐵、鋁和銅等。金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主要材料、并具有金屬特性的工程材料。它包括純金屬和合金。 氣瓶主體系由合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼、鋁合金等制造。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)一、 金屬材料的分類 金屬（或金屬材料）通常分為黑色金屬和有色金屬兩大類： 1、黑色金屬 以鐵或以它為主而形成的物質(zhì)，稱為黑色金屬，如鋼和生鐵。 2、有色金屬 除黑色金屬外的其它金屬，稱為有色金屬 ，如銅、鋁和鎂等。 黑色金屬分為鋼和生鐵。含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼，大于2.11%的鐵碳合金

2、稱為生鐵。 1、生鐵的分類 煉鋼生鐵 、鑄造生鐵（灰口鑄鐵 、白口鑄鐵 、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵 ）。 2、鋼的分類鋼是含碳量在0.04%-2.1%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下幾種： A .按化學(xué)成分分類（1）碳素鋼 含碳量低于1.5%，其雜質(zhì)（Si、Mn、S、P等）含量在規(guī)定范圍內(nèi)（Mn0.8%、Si0.4%、S0.055%、P0.045%）的鐵碳合金。 a.低碳鋼（C0.25%）； b.中碳鋼（C0.250.60%）； c.高碳鋼（C0.60%）。 d. 工業(yè)純鐵：為含碳量0

3、.04%的鐵碳合金。（2）合金鋼(2) 合金鋼：合金鋼是指在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時(shí)特意加入一些合金元素（如鉻、鎳、硅、錳、鉬、鎢、釩、鈦、硼等）而煉成的鋼。 按其合金元素的總含量，可分為： a.低合金鋼（合金元素總含量5%）； b.中合金鋼（合金元素總含量510%）； c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。B.按用途分（1）結(jié)構(gòu)鋼 用于制造各種機(jī)器零件（螺釘、螺帽、軸類、齒輪等）及工程結(jié)構(gòu)（橋梁、廠房鋼筋、鍋爐、造船結(jié)構(gòu)等）。（2）工具鋼 制作各種刀具（車刀、銑刀、鉆頭等），量具（如卡尺、游標(biāo)尺、塊規(guī)等）及模具（3）特殊性能鋼 不銹鋼、耐熱鋼C.按質(zhì)量分 根據(jù)鋼中所含有有害

4、雜質(zhì)元素硫、磷的多少來劃分 普通鋼（P0.045%，S0.050%） 優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均0.035%） 高級優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，S0.030%） D.按脫氧程度分（1）鎮(zhèn)靜鋼 鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鉛進(jìn)行了充分脫氧 , 成分較均勻、組織較致密。主要用于機(jī)械性能要求較高的零件。（2）沸騰鋼 鋼液在澆注前進(jìn)行輕度脫氧, 成分偏析較嚴(yán)重、組織不致密。機(jī)械性能不均勻, 沖擊韌性差, 常用于要求不高的零件。（3）半鎮(zhèn)靜鋼 半鎮(zhèn)靜鋼是脫氧過程介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼,是用錳鐵和硅鐵進(jìn)行脫氧。其質(zhì)量也介于二者之間,可代替部分鎮(zhèn)靜鋼,一般不適于做重要零件。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)E、按成形方法分類：(1) 鍛

5、鋼； (2) 鑄鋼 ；(3) 熱軋鋼 ；（4）冷軋鋼 ；(5) 冷拉鋼 。F、按金相組織分類 ：鐵素體鋼 、奧氏體鋼 等。G、按冶煉方法分類 ： 平爐鋼 、轉(zhuǎn)爐鋼 、電爐鋼金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)H、綜合分類: 在實(shí)際中按其化學(xué)成分、質(zhì)量、用途進(jìn)行綜合分類。 (1)普通鋼 a.碳素結(jié)構(gòu)鋼，b.低合金結(jié)構(gòu)鋼 ，c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼 。(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級優(yōu)質(zhì)鋼）a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；(f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)

6、電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)二、金屬材料的性能1、金屬的物理性能2、金屬的化學(xué)性能3、金屬的力學(xué)性能4、金屬的工藝性能金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)1、金屬的物理性能金屬的物理性能是指金屬固有的屬性,包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性和磁性等。2、 金屬的化學(xué)性能金屬的化學(xué)性能是指金屬在化學(xué)作用下所表現(xiàn)的性能，如耐腐蝕性、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性等。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)3 、金屬的力學(xué)性能 所謂力學(xué)性能是指金屬在外力作用時(shí)表現(xiàn)出來的性能。力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性及疲勞強(qiáng)度等。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)a.強(qiáng)度：金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形（不可恢復(fù)變形）和斷裂的能力,

7、強(qiáng)度大小通常用應(yīng)力來表示。 抗拉強(qiáng)度Rm (MPa) 表征金屬材料抵抗拉伸斷裂的最大應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，也稱強(qiáng)度極限。 屈服強(qiáng)度Re(MPa) 表征金屬材料抵抗塑性變形的能力。金屬材料受拉伸載荷作用時(shí)，當(dāng)載荷不再增加而變形繼續(xù)增加的現(xiàn)象叫屈服，發(fā)生屈服時(shí)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)拉伸試驗(yàn)的方法是用靜拉力對標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行軸向拉伸，同時(shí)連續(xù)測量力和相應(yīng)的伸長，直至斷裂。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，即可求出有關(guān)的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率和面收縮率等力學(xué)性能。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)b.塑性 : 斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。塑性指標(biāo)也是由拉伸試驗(yàn)測得的。常用金屬材料拉伸時(shí)最大的相對塑

8、性變形（伸長率和斷面收縮率）來表示。 伸長率A 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長率。用符號表示。其計(jì)算方法如下：A=（L1-L0）/L0100。 面收縮率Z 試樣拉斷后，縮頸處截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比為斷面收縮率。其計(jì)算方法如下：Z=（S0-S1）/S0100。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)C.硬度:材料抵抗局部變形、特別是塑性變形、壓痕或痕的能力稱為硬度。硬度試驗(yàn)的方法很多，有壓入硬度試驗(yàn)法（如布氏硬度、洛氏硬度等）；回跳硬度試驗(yàn)法(如肖氏硬度)等。 布氏硬度 HB洛氏硬度HR測量殘余壓入深度h定義：每0.002mm相當(dāng)于洛氏1度洛氏硬度常用標(biāo)尺有：B、C、A三種HRB淬

9、火鋼球，中等載荷，測輕金屬、未淬火鋼HRC金剛石圓錐，大載荷，測較硬、淬硬鋼制品HRA金鋼石圓錐，小載荷，測硬、薄試件維氏硬度HV金剛石四棱錐體 測量壓痕對角線長度硬薄層工件 硬度和強(qiáng)度有一定關(guān)系顯微硬度HV載荷以 g 計(jì)算測量組織中某一相硬度金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)D. 韌性 金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為韌性。表征金屬材料在斷裂前塑性變形和裂紋擴(kuò)展時(shí)吸收能量的能力，是金屬材料強(qiáng)度和塑性的綜合性能指標(biāo)。表征材料韌性的主要參量有沖擊吸收功、沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變溫度和無塑性轉(zhuǎn)變溫度以及斷裂韌性等。 沖擊韌性：沖擊載荷下材料抵抗變形和斷裂的能力。沖擊試驗(yàn)是利用能量守恒原理：試樣被沖斷過程中吸收的

10、能量等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。沖擊吸收功（Ak）：擺錘沖斷試樣所失去的能量，單位為J。 AKU，AKV，沖擊韌度（ak）：單位為J/cm2 韌性與溫度有關(guān)脆性轉(zhuǎn)變溫度TK沖擊韌性 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖擊彎曲試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)試樣分別為夏比(charpy)U型缺口試樣和夏比V型缺口試樣，兩種試樣的形狀及尺寸如圖所示。所測得的沖擊吸收功分別記為AKU和AKV 。 另外，測量陶瓷、鑄鐵或工具鋼等脆性材料的沖擊吸收功時(shí)，常采用10mml0mm10mm的無缺口沖擊試樣。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)4.金屬的工藝性能 工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力。它包括鑄造性能、鍛壓性能、焊接性和切削加工性能等。 金屬材料

11、基礎(chǔ)知識(shí)三、金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 不同的金屬材料具有不同的力學(xué)性能，即使是同一種金屬材料，在不同的條件下其力學(xué)性能也是不同的。金屬力學(xué)的這些差異，從本質(zhì)上來說，是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的。 1、晶體與非晶體在物質(zhì)內(nèi)部，凡是原子呈無序堆積狀況的，稱為非晶體，例如普通玻璃、松香、樹脂等，都屬于非晶體。相反，凡是原子作有序、有規(guī)則排列的稱為晶體。絕大多數(shù)金屬和合金都屬于金屬晶體。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)2、晶體結(jié)構(gòu)為了形象地表示晶體中原子排列的規(guī)律，可以將原子簡化成一個(gè)點(diǎn)，用假想的線將這些點(diǎn)連結(jié)起來，就構(gòu)成了有明顯規(guī)律性的空間格子。這種表示原子在晶體中排列規(guī)律的空間格架，叫做晶格。晶格是由許多形狀、大小相同的最小

12、幾何單元重復(fù)堆積而成的。能夠完整地反映晶格特征的最小幾何單元稱為晶胞。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 3、金屬晶格的類型 1）體心立方晶格 它的晶胞是一個(gè)立方體，原子位于立方體的八個(gè)頂角上和立方體的中心，屬于這種晶格類型的金屬有鉻（Cr）、釩（V）、鎢（W）、鉬（Mo）、及a-鐵（a-Fe）等金屬。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)2）面心立方晶格 它的晶胞也是一個(gè)立方體，原子位于立方體的八個(gè)頂角和立方體六個(gè)面的中心，屬于這種晶格類型的金屬有鋁（Al）、銅（Cu）、鉛（Pb）、鎳（Ni）及r-鐵（r-Fe）等金屬。3）密排六方晶格 它的晶胞是一個(gè)正六方柱體，原子排列在柱體的每個(gè)角頂上和上、下底面的中心，另外三個(gè)原子排列在

13、柱體內(nèi)，屬于這種晶格類型的金屬有鎂（Mg）、鈹（Be）、鎘（Cd）、及鋅（Zn）等金屬。見晶格示意圖。 三種典型的純金屬晶體晶胞 a-Fe 、V、Nb、Cr、Mo、W等體心立方晶胞 BCC(Body-centered cubic)-Fe、 Al、Cu、Au、Ag、Ni、Pb等。面心立方晶胞 FCC(Face-centered cubic)Mg、Zn 、 a-Be、a-Ti、a-Zr、a-Co等。密排六方晶胞 HCP(hexagonal close-packed)金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)4、鋼的晶粒度鋼中晶粒大小的尺寸稱為晶粒度，通常用顯微晶粒級別指數(shù)G表示。在放大100倍的條件下，645.16mm2

14、面積所包含的晶粒數(shù)n與G的關(guān)系為n=2G-1。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)5、雙相合金及多元合金 合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性的物質(zhì)。 相：合金中成份、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分。 組元：組成合金的獨(dú)立的、最基本的單元。 合金兩類基本相：固溶體和金屬化合物。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)固溶體：是一個(gè)（或幾個(gè)）組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。 化合物：合金組元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。 機(jī)械混合物：由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物，雖然是兩種晶體，卻是一種組成成分，具有獨(dú)立

15、的機(jī)械性能。 合金組元通過溶解形成一種成分和性能均勻的、且結(jié)構(gòu)與組元之一相同的固相。 溶劑、溶質(zhì) 例：A(B), A：溶劑 , B：溶質(zhì)。 、 固溶體 固溶體的分類 固溶強(qiáng)化 通過形成固溶體使金屬強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象。溶質(zhì)原子溶入晶格畸變位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力上升金屬塑性變形困難強(qiáng)度、硬度升高。 合金的組元相互作用形成的具有金屬特性，而晶格類型和特性又完全不同于任一組元的化合物中間相。特性：熔點(diǎn)、硬度高、脆性大。分類：正常價(jià)化合物：電子化合物：間隙化合物：過渡族金屬元素與碳、氮、氫、硼 、金屬化合物組織：金屬材料內(nèi)部的微觀形貌，又叫顯微組織。 組織由數(shù)量、形態(tài)、大小和分布方式不同的各種相組成相：指合金中

16、晶體結(jié)構(gòu)相同、成分和性能均一并以 界面與其他部分分開的均勻組成部分。1. 組織概念四、鋼中常見的金相組織組織取決于化學(xué)成分和工藝過程2. 組織的決定因素金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)3、鋼中常見的金相組織 、奧氏體 碳或其它合金元素溶于-Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用或A表示。 、鐵素體 碳和其它合金元素溶入-Fe中所形成的間隙固溶體稱為鐵素體，以或F表示。、滲碳體 滲碳體是鐵和碳組成的金屬化合物，在碳素鋼中用分子式Fe3C表示 。、珠光體 珠光體是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，通常呈片層狀相間分布，片層間距和片層厚度主要取決于奧氏體分解時(shí)的過冷度。 4、 鐵碳合金的組織與狀態(tài)圖鐵碳合金碳鋼和鑄鐵，

17、是工業(yè)應(yīng)用最廣的合金。含碳量為0.0218% 2.11%的稱鋼含碳量為 2.11% 6.69%的稱鑄鐵。鐵和碳可形成一系列穩(wěn)定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作為純組元看待。含碳量大于Fe3C成分（6.69%）時(shí)，合金太脆，已無實(shí)用價(jià)值。4.1、鐵碳合金的基本組織是體心立方間隙固溶體。鐵素體的溶碳能力很低,在727時(shí)最大為0.0218%，室溫下僅為0.0008%。鐵素體的組織為多邊形晶粒，性能與純鐵相似。鐵素體 組元：Fe、 Fe3C 相 鐵素體：碳在-Fe中的固溶體稱鐵素體, 用F 或 表示。 奧氏體:碳在 -Fe中的固溶體稱奧氏體。用A或 表示。是面心立方晶格的間隙固溶體。溶

18、碳能力比鐵素體大，1148時(shí)最大為2.11%。727 時(shí)為0.77%組織為不規(guī)則多面體晶粒，晶界較直。強(qiáng)度低、塑性好，鋼材熱加工都在 區(qū)進(jìn)行.碳鋼室溫組織中無奧氏體。奧氏體 滲碳體：即Fe3C, 含碳6.69%, 用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高、強(qiáng)度低(b35MPa), 脆性大, 塑性幾乎為零Fe3C是一個(gè)亞穩(wěn)相，在一定條件下可發(fā)生分解：Fe3C3Fe+C(石墨), 該反應(yīng)對鑄鐵有重要意義。由于碳在-Fe中的溶解度很小，因而常溫下碳在鐵碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。 鑄鐵中的石墨鋼中的滲碳體珠光體：鐵素體與Fe3C的機(jī)械混合物，用P表示。珠光體的組織特點(diǎn)是兩相呈片層相間分布,性

19、能介于兩相之間。珠光體 在鐵碳合金中一共有三個(gè)相，即鐵素體、奧氏體和滲碳體。但奧氏體一般僅存在于高溫下，所以室溫下所有的鐵碳合金中只有兩個(gè)相，就是鐵素體和滲碳體。由于鐵素體中的含碳量非常少，所以可以認(rèn)為鐵碳合金中的碳絕大部分存在于滲碳體中。這一點(diǎn)是十分重要的。 鐵和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等，有實(shí)用意義并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，通常稱其為 Fe-Fe3C相圖， 此時(shí)相圖的組元為Fe和Fe3C。 由于實(shí)際使用的鐵碳合金其含碳量多在5%以下，因此成分軸從06.69%。所謂的鐵碳合金相圖實(shí)際上就是FeFe3C相圖。 Fe - Fe3C 相圖ACDEFGSPQ1

20、148727LAL+AL+ Fe3C4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFe Fe3C T( A+Fe3C )LdLd+Fe3CA+Ld+Fe3CFA+FA+ Fe3C( F+ Fe3C )PP+F0.77%CP+Fe3CLdLd+Fe3CP+Ld+Fe3CK( P+Fe3C )萊氏體4.2 鐵碳合金的組織轉(zhuǎn)變工業(yè)純鐵 ( ingot iron )共析鋼 ( eutectoid steel )亞共析鋼 ( hypoeutectoid steel )過共析鋼 ( hypereutectoid steel )共晶白口鐵 ( eutectoid white iron )亞共晶白口鐵(

21、hypoeutectoid white iron )過共晶白口鐵( hypereutectoid white iron ).工業(yè)純鐵 ( Wc 0.0218% )純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變-Fe-Fe-Fe 體心 面心 體心同素異晶轉(zhuǎn)變固態(tài)下，一種元素的晶體結(jié)構(gòu)隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象。特點(diǎn)： 是形核與長大的過程（重結(jié)晶） 將導(dǎo)致體積變化（產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力） 通過熱處理改變其組織、結(jié)構(gòu) 性能 工業(yè)純鐵組織金相圖. 共析鋼 ( Wc = 0.77% ).亞共析鋼 ( Wc = 0.45% )金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)五、中國鋼號表示方法鋼的牌號簡稱鋼號，是對每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。我國的鋼號

22、表示方法，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB221鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學(xué)元素符號和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示。即： 鋼號中化學(xué)元素采用國際化學(xué)符號表示，例如Si,Mn,Cr等?；旌舷⊥猎赜谩癛E”（或“Xt”）表示。 產(chǎn)品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般采用漢語拼音的縮寫字母表示，見表。 鋼中主要化學(xué)元素含量（%）采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)1碳素結(jié)構(gòu)鋼 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)（s）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 必要時(shí)鋼號后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級和脫氧

23、方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號，即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。 專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號為“45”，它不是順序號。 錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)將錳元素標(biāo)出，例如50Mn。 沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號最后特別標(biāo)出，例如平均碳含

24、量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號為10b。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 3碳素工具鋼 鋼號冠以“T”，以免與其他鋼類相混。 鋼號中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。 錳含量較高者，在鋼號最后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。 高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)4合金結(jié)構(gòu)鋼 鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如37Mn。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量1.5%時(shí)，鋼號中一般只標(biāo)出元

25、素符號，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號“30Cr Mo”和“35CrMo”，表示碳含量分別為0.30% 和0.35% 左右，鉻含量為1%左右， Mo含量為微量（0.15-0.25%），其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%時(shí)，在元素符號后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 5低合金高強(qiáng)度鋼 鋼號的表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。 對專業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼，應(yīng)在鋼號最后標(biāo)明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”，汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”，壓力容器的專

26、用鋼種為“16MnR”。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)6彈簧鋼 彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號表示方法，前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，后者基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 7合金工具鋼和高速工具鋼 合金工具鋼鋼號的平均碳含量1.0%時(shí)，不標(biāo)出碳含量；當(dāng)平均碳含量1.0%時(shí)，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開來。例如Cr06。 高速工具鋼的鋼號一般不標(biāo)

27、出碳含量，只標(biāo)出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號表示為“W18Cr4V”。鋼號冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 8不銹鋼和耐熱鋼 鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量0.03%或0.08%者,鋼號前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。 對鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮等則按上述合金結(jié)構(gòu)鋼對微合金元素的表示方法標(biāo)出。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí) 9焊條鋼 它的鋼號前冠以字母“H”，以區(qū)別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”

28、，可以區(qū)別于不銹鋼“2Cr13”。H08A表示含碳量約0。08%焊材用高級優(yōu)質(zhì)鋼。金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)10焊接氣瓶用鋼（GB6653 ） 它的牌號由字母“HP”和數(shù)字組成，“HP”表示焊接氣瓶用鋼，數(shù)字表示材料屈服強(qiáng)度的最小值，例如HP 265。 GB6653-20081 與GB6653-94的主要區(qū)別1）擴(kuò)展厚度規(guī)格2）取消 HP245、HP3653）增加 HP2354）調(diào)整各牌號化學(xué)成分和機(jī)械性能指標(biāo)5）取消平爐的冶煉方法6）修改對非金屬夾雜物的要求GB6653-20082 材料牌號 HP235 HP265 HP295 HP325 HP34530CrMo4 6061鋁合金 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)六、

29、鋼的熱處理定義：對鋼在固態(tài)下加熱，保溫和冷卻以改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而改變鋼的性能的一種工藝方法。一般說改善鋼的性能有兩種途徑： 調(diào)整鋼的化學(xué)成分合金化 對鋼進(jìn)行熱處理 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)1、分類：金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。 整體熱處理是對工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理 。化學(xué)熱處理是通過改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)2、熱處理三大工藝

30、參數(shù)：熱處理基本工藝曲線保溫時(shí)間加熱溫度時(shí)間冷卻臨界點(diǎn)加熱溫度 保溫時(shí)間 冷卻速度 。 6.1、退火將鋼件加熱至高于或低于鋼的臨界溫度，經(jīng)適當(dāng)保溫后隨爐或埋入導(dǎo)熱性較差的介質(zhì)中緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。真空退火爐1、退火目的：調(diào)整硬度，便于切削加工。 消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形。 細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 2、退火工藝退火的種類很多，常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。 完全退火將工件加熱到Ac3+3050保溫后緩冷的退火工藝，主要用于亞共析鋼 . 等溫退火亞共析鋼加熱到Ac3+3050, 共析、過共析鋼加熱到Ac1+3050，

31、保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留，待相變完成后出爐空冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間。 高速鋼等溫退火與普通退火的比較 球化退火球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝。將工件加熱到Ac1+ 30-50 保溫后緩冷，或者加熱后快冷到略低于 Ar1 的溫度下保溫，使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。主要用于共析、過共析鋼。球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀珠光體, 用P球表示。球狀珠光體對于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀. 去應(yīng)力退火將工件緩慢加熱（100150 /小時(shí)）到500600 ，經(jīng)過一段保溫后，隨爐緩慢冷卻到300200

32、以下，再出爐空冷。主要用來消除熱加工、冷加工等工件中的殘余內(nèi)應(yīng)力。一般情況下，去應(yīng)力退火應(yīng)安排在精加工之前，或在淬火之前。6.2、正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30 50，共析鋼加熱到Ac1+3050，過共析鋼 加熱到Accm+30 50保溫 后空冷的工藝。正火比退火冷卻速度大。1、正火后的組織： =99.93%;用于科研化工及其它特殊用途 。工業(yè)高純鋁 L0，L00, Al=99.85% ;用于高純鋁的生產(chǎn)。 工業(yè)純鋁 L1L7, Al=98% ; 用于鋁合金、電線電纜和日常器皿生產(chǎn)?？蓪X合金分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金又分為可熱處理強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化兩類.2、鋁合金

33、鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。GB/T 16474形變鋁合鋼 防銹鋁合金：LF +順序號 硬鋁合金： LY +順序號 超硬鋁合金：LC +順序號 鍛鋁合金： LD +順序號金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)思考題：一、金屬材料部分1、什么是鋼？2、鋼的分類方法主要有哪些？3、何謂金屬材料的力學(xué)性能？有哪些指標(biāo)？4、鋼中常見的金相組織有哪些？5、Q235A， HP265 ， 35CrMo , H08A各表示什么意思？6、何謂鋼的熱處理？常用的整體熱處理方法有哪幾種？ 祝學(xué)習(xí)愉快！山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院李以善樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。7月-227月-22Saturday, July 30, 2022

34、人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。00:13:2500:13:2500:137/30/2022 12:13:25 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。7月-2200:13:2500:13Jul-2230-Jul-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。00:13:2500:13:2500:13Saturday, July 30, 2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。7月-227月-2200:13:2500:13:25July 30, 2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年7月30日12:13 上午7月-227月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。30 七

35、月 202212:13:25 上午00:13:257月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。七月 2212:13 上午7月-2200:13July 30, 2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/7/30 0:13:2500:13:2530 July 2022好的事情馬上就會(huì)到來，一切都是最好的安排。12:13:25 上午12:13 上午00:13:257月-22一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。7月-227月-2200:1300:13:2500:13:25Jul-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/7/30 0:13:25Saturday, July 30, 2022相信相信得力量。7月-222022/7/30 0:13:257月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。7月-227月-22Saturday, July 30, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。00:13:2500:13:2500:137/30/2022 12:13:25 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。7月-2200:13:2500:13Jul-2230-Jul-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。00:13:2500:13:2500