川大工程材料基礎(chǔ)考試資料

川大工程材料基礎(chǔ)考試資料一，合金元素及其分類(lèi)合金元素：為了使鋼獲得預(yù)期性能而又意識(shí)地加入碳鋼中元素。按與碳親和力大小，合金元素可分為：非碳化物形成元素：Ni，Co，Cu，Si，Al，N，B等碳化物形成元素：Ti，Zr，Nb，V，W，Mo，Cr等此外，還有稀土元素：Re合金元素對(duì)鋼中基本相得影響合金元素可溶入碳鋼三個(gè)基本相中：鐵素體、滲碳體、和奧氏體中。分別形成合金鐵素體、合金滲碳體和合金奧氏體。合金元素在鐵基體和奧氏體中起固溶強(qiáng)化作用。固溶強(qiáng)化：是利用點(diǎn)缺陷對(duì)金屬基體進(jìn)行強(qiáng)化一種合金化方法。基體方式是通過(guò)溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬?gòu)?qiáng)度、硬度升高。當(dāng)鋼種碳化物形成元素含量較高時(shí)可形成一系列合金碳化物， 女口：MC,M2C,M23C6、M-C3和M3C等。合金元素之間也可以形成化合物即金屬間化合物，一般來(lái)說(shuō)，合金碳化物以及金屬間化合物熔點(diǎn)高、硬度高，加熱時(shí)難以溶入奧氏體，故對(duì)鋼性能有很大影響。元素對(duì)鋼中相平衡影響按照合金元素對(duì)Fe—C相圖上相區(qū)影響，可將合金元素分為兩大類(lèi)：a擴(kuò)大丫區(qū)元素：即奧氏體形成元素。指在丫-Fe中有較大溶解度，并能擴(kuò)大丫相存在溫度范圍，使A3下降、A4上升。如Mn,Ni,Co,C,N，Cu等。b擴(kuò)大a區(qū)元素：即鐵素體形成元素：指在a—Fe中有較大溶解度，并使丫-Fe不穩(wěn)定元素。它們能縮小丫相區(qū)，而擴(kuò)大a相存在溫度范圍，使A3上升、A4下降。如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。擴(kuò)大奧氏體區(qū)直接結(jié)果是使共析溫度下降；而縮小奧氏體區(qū)則使共析溫度升高。因此,具有共析組織合金鋼碳含量小于0.77％,同樣,出現(xiàn)共晶組織最低含碳量也小于2.11％。合金元素對(duì)鋼中相變過(guò)程影響對(duì)加熱時(shí)奧氏體形成元素過(guò)程影響a對(duì)奧氏體形核影響：Cr、Mo、W、V等元素強(qiáng)烈推遲奧氏體形核；Co、Ni等元素有利于奧氏體形核。b對(duì)奧氏體晶核長(zhǎng)大影響：V、Ti、Nb、Zr、Al等元素強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大；C、P、Mn（高碳）促使奧氏體晶粒長(zhǎng)大。（2）合金元素對(duì)過(guò)冷奧氏體分解過(guò)程影響具體表現(xiàn)為：①除Co以外，所有合金元素都使C曲線往右移動(dòng)，降低鋼臨界冷卻速度，從而提高鋼淬透性。②除Co、Al以外，所有合金元素都使Ms點(diǎn)和Mf點(diǎn)下降。其結(jié)果使淬火后鋼種殘余奧氏體量增加。素對(duì)回火過(guò)程影響a提高了鋼回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性即是鋼對(duì)于回火時(shí)所發(fā)生軟化過(guò)程抗力。許多合金元素可以使回火過(guò)程中各階段轉(zhuǎn)速大大減慢，并推向更高溫度發(fā)生，提高回火溫度性較強(qiáng)元素有V、Si、Mo、W、Ni、Mn、Co等。b產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象若鋼種含有足夠碳化物形成元素如W、、/、Mo等，淬火后再500-600C回火時(shí)，將形成并析出如W2C、Wo2C和VC等彌散分布合金碳化物，使合金鋼強(qiáng)度、硬度不降反升，并可達(dá)到一個(gè)峰值，此稱(chēng)為“二次硬化”現(xiàn)象。c增大回火脆性合金鋼淬火后再某一溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，將比碳鋼發(fā)生更明顯脆化現(xiàn)象。含Cr、Mn、Ni鋼對(duì)第二類(lèi)回火脆性（450-600C間高溫回火脆性）最敏感，這主要與某些雜質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上嚴(yán)重偏聚有關(guān)，而Mo、W等能減少這種敏感性。因此，大截面工件要選用含Mo、W鋼，以避免第二類(lèi)回火脆性。么合金元素能夠改變金屬使用性能和工藝性能？主要是因?yàn)楹辖鹪丶尤牒蟾淖兞虽摵丸F組織結(jié)構(gòu)。合金元素加入產(chǎn)生了合金元素與鐵、碳及合金元素之間相互作用，改變了鋼鐵中各相得穩(wěn)定性，并產(chǎn)生了許多新相，從而改變了原有組織或形成新組織。這些元素之間在院子結(jié)構(gòu)、院子尺寸及晶體點(diǎn)陣之間差異，則是產(chǎn)生這些變化根源第二章工程結(jié)構(gòu)鋼小結(jié)一，用途及性能要求這類(lèi)鋼主要用于制造橋梁、船舶、車(chē)輛、鍋爐、高壓容器、輸油氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等，用它來(lái)代替碳素結(jié)構(gòu)鋼，可大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省鋼材。高強(qiáng)度，一般屈服強(qiáng)度在300MPa以上。高韌性，要求5為15%-20%,ak大于600KJ/m（平方）一800KJ/m（平方）。良好焊接性能和冷成型性能、低冷脆轉(zhuǎn)變溫度及良好耐蝕性。二,成分特點(diǎn)低碳：由于低溫韌性、焊接性和冷成型性能要求高,碳含量一般不超高0.25%。加入以錳為主合金元素。加入鈮、鈦或釩等輔加微量元素。加入少量銅（<0.4%）和磷（0.1%左右）等,可提高抗腐蝕性能。碳《0.25原因是：低溫韌性要求高,隨著鋼中含碳量增加,鋼中珠光體含量相應(yīng)增加,而鋼中每增加1%體積珠光體，將使FATT50（C）升高2.2C。焊接性能要求高,鋼焊接性能好壞主要決定于剛得淬透性和淬硬性,這兩者取決于鋼種合金元素含量和碳含量,而碳勢(shì)最有害元素。冷成型性能要求高,而碳含量越高,塑性變形能力越差。為什么我國(guó)低合金高強(qiáng)鋼用錳作為主要合金元素？因?yàn)榈秃辖鸶邚?qiáng)鋼主要用于制造橋梁、船舶、車(chē)輛等大型鋼結(jié)構(gòu),在性能上要求有比碳素結(jié)構(gòu)鋼更高強(qiáng)度和更好韌性。我國(guó)Mn資源豐富,合金元素錳除了能產(chǎn)生較強(qiáng)固溶強(qiáng)化效果外還能大大降低奧氏體分解溫度,細(xì)化鐵素體晶粒,并使珠光體片變細(xì),消除晶界上粗大片狀碳化物,是提高低合金高強(qiáng)鋼強(qiáng)度和韌性即經(jīng)濟(jì)又有效地合金元素。三，工程結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)化在結(jié)構(gòu)鋼中，合金元素對(duì)強(qiáng)化貢獻(xiàn)有：溶入鐵素體氣固溶強(qiáng)化作用；細(xì)化晶粒起晶粒強(qiáng)化作用；析出彌散碳化物、談氮化物，起沉淀強(qiáng)化作用；增加珠光體含量。四：熱處理特點(diǎn)及常用鋼種這類(lèi)鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用。在有特殊需要時(shí)，如果為了改善焊接區(qū)性能，可進(jìn)行一次正火處理。并使用狀態(tài)下顯微組織一般為鐵素體-珠光體。340MPa級(jí)別以16Mn最具代表性；390MPa級(jí)別有15MnTi、16MnNb;420MPa級(jí)別15MnVN是中等級(jí)別強(qiáng)度鋼中使用最多鋼種；500MPa以上是低碳貝氏體鋼，如14MnMoV等。微合金鋼：凡是在基體化學(xué)成分中添加了微量（不大于 0.20％）合金元素（鈦、鈮、釩），從而使其中一種或幾種性能具有明顯變化鋼，都可稱(chēng)為微合金鋼?？刂栖堉疲和ㄟ^(guò)控制軋制過(guò)程中各種參數(shù)，使已變形奧氏體或者發(fā)生再結(jié)晶但晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大，或者僅達(dá)到回復(fù)狀態(tài)而未發(fā)生再結(jié)晶，從而得到細(xì)化鐵素體晶粒和珠光體體團(tuán)，使鋼強(qiáng)韌化工藝過(guò)程成為控制軋制與控制冷卻。第三章機(jī)械制造用鋼小結(jié)一，調(diào)質(zhì)鋼用途及性能特點(diǎn)：用于制造要求具有高強(qiáng)度（承受較大載荷）和高韌性（防止斷裂）重要零件，如各種軸類(lèi)、緊固螺栓等。這些零件要求具有良好綜合機(jī)械性能和高淬透性。淬透性：鋼淬透性是衡量零件淬火時(shí)獲得馬氏體層深度能力。成分特點(diǎn)：中碳（0.35-0.5％）：保證熱處理后有足夠強(qiáng)度和適當(dāng)韌性；加入Cr、Nb、Mn、Si、B等提高淬透性元素加Mo、W等元素：消除回火脆性熱處理工藝：淬火+高溫回火（500-650C）,即調(diào)質(zhì)處理，得到回火索氏體。典型鋼種：低淬透性如40Cr、中淬透性如38CrSi、高淬透性如40CrNiMo。二，滾珠軸承鋼用途及性能特點(diǎn)：主要用來(lái)制造滾珠，滾柱、軸承內(nèi)外套圈，但也廣泛用于制造工具盒耐磨零件。要求具有很好強(qiáng)度和硬度，很高接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性。典型鋼種：GCr9、GCr15、GCr15SiMn等。成分特點(diǎn)：高碳（0.95-1.10％）：證熱處理后達(dá)到最高硬度值，同時(shí)獲得一定數(shù)量耐磨碳化物；加入Cr：提高淬透性同時(shí)獲得細(xì)小、均勻Cr碳化物，提高耐磨性和解除疲勞強(qiáng)度。加入Mn、Mo、V等元素，可進(jìn)一步提高淬透性。4，熱處理工藝：球化退火、淬火+低溫回火。組織為回火馬氏體、細(xì)小碳化物加殘余奧氏體（少量）。三，滲碳鋼用途及性能特點(diǎn)：用于制造表面硬因而耐磨，心部韌性好兒耐沖擊零件，如齒輪、軸類(lèi)等。要求淬透性性好、表面硬而心部韌。典型鋼種：低淬透性如15Cr、20Cr,中淬如20CrMnTi、20MnB;高淬如18Cr2Ni4WA。成分特點(diǎn)：低碳（<0.25％）：保證心部有較好韌性，表層高硬度由滲碳后熱處理達(dá)到;加入Cr、Mn、Ni、B等元素提高淬透性;加入V、Ti、W、Wo等元素形成合金碳化物，阻止?jié)B碳時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大。熱處理工藝：一般是滲碳后預(yù)冷直接淬火+低溫回火。組織為：表面，回火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體；心部，鐵素體、屈氏體和回火馬氏體（未淬透）。四，彈簧鋼用途及性能特點(diǎn)：制造各種彈性元件如圈簧、板簧等。彈簧利用彈性變形所儲(chǔ)存彈性能起到緩沖機(jī)械上震動(dòng)和沖擊作用。因此該鋼必須具有高彈性極限，高屈強(qiáng)比，高疲勞強(qiáng)度和高淬透性等。典型鋼種：一般彈簧鋼如60Si2Mn;優(yōu)質(zhì)彈簧鋼如50CrVA。成分特點(diǎn)：中高碳（0.5-0.7％）以保證強(qiáng)度;硅、錳等元素提高淬透性，硅還能提高比例極限;加入Cr、V、W等元素，防止鋼脫碳與過(guò)濾、保持細(xì)小晶粒。熱處理工藝：熱成型彈簧：淬火+中溫回火（450-550C）。組織為回火屈氏體。五，耐磨鋼用途及性能特點(diǎn)：耐磨性鋼主要用于運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中承受?chē)?yán)重磨損和強(qiáng)烈沖擊零件，如車(chē)輛履帶、挖掘機(jī)鏟斗、破碎機(jī)顎板和鐵軌分道叉等。對(duì)耐磨性鋼主要要求是有很高耐磨性和韌性。典型鋼種：高碳（0.9-1.4％）保證鋼耐磨性和強(qiáng)度。高錳（11-14％），保證完全獲得奧氏體組織。一定量硅：硅可改善鋼水流動(dòng)性，并起固溶強(qiáng)化作用。成分特點(diǎn)：ZGMn13及ZGMn13Re。熱處理工藝：水韌處理，即將鋼加熱到1000-1100C，保溫，使碳化物全部溶解，然后再水中快冷，在室溫下獲得均勻單一奧氏體組織。此時(shí)鋼硬度很低（約為210HB）,而韌性很高。當(dāng)工件在工作中受到強(qiáng)烈沖擊或強(qiáng)大壓力而變形時(shí)，表面層將產(chǎn)生強(qiáng)烈加工硬化，并發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，使硬度顯著提高，心部則仍保持原有高韌性狀態(tài)。第四章工具鋼小結(jié)一，刃具鋼用途及性能特點(diǎn)：制造各種切削刀具如鉆頭、車(chē)刀、銑刀等，要求高硬度、高耐磨性、高熱硬性、足夠塑、韌性。成分特點(diǎn)：低合金刃具鋼（工作溫度低于300C）：高碳（0.9-1.1％），保證高硬度與高耐磨性；Cr、Si、Mn、V等元素提高淬透性和回火穩(wěn)定性。高速鋼（工作溫度可達(dá)500-600C）：高碳（0.7-1.1％）保證硬度和耐磨性；加入較多W、Mo、V、Ti等元素，可產(chǎn)生“二次硬化”（沉淀強(qiáng)化）以保證紅硬性，同時(shí)較多碳化物可顯著地提高耐磨性；V和Ti還有細(xì)化晶粒作用。加入Cr,提高淬透性?！t硬性（熱硬性）：指鋼在高溫下保持高硬度能力（當(dāng)刃具溫度升到500-650C時(shí)，仍能保持較高硬度（HRC>55）。紅硬性與鋼回火穩(wěn)定性和特殊碳化物彌散析出有關(guān)。熱加工及熱處理工藝：低合金刃具鋼：球化退火、淬火+低溫回火。組織為回火馬氏體、少量未熔碳化物和殘余奧氏體；高速鋼：a反復(fù)鍛造：在鍛造時(shí)充分打碎鑄態(tài)高速鋼中呈魚(yú)骨狀共晶碳化物,對(duì)高速鋼使用壽命十分重要；b球化退火：便于切削加工；c淬火：一般在1220-1280C之間，主要是使碳化物大量溶解到奧氏體d三次回火(550-570C):主要目是消除大量殘余奧氏體并產(chǎn)生二次硬化?；鼗鸾M織為回火馬氏體、碳化物顆粒和少量殘余奧氏體。即:鍛打、球化退火、淬火+(550-570C)回火。典型鋼種:低合金刃具鋼，9SiCr、9Mn2V、CrWMn。高速鋼:W18Cr4V(18-4-1)，W6Mo5Cr4V2(2-5-4-6)二，模具鋼用途及性能特點(diǎn):制造各種冷、熱模具。冷模具鋼需要高強(qiáng)度、高耐磨性、足夠韌性與疲勞抗力；熱模具鋼要求熱硬性和高溫耐磨性、熱穩(wěn)定性、足夠韌性和熱疲勞抗力。成分特點(diǎn):冷模具鋼:高碳(1.0％):保證硬度和耐磨性；加入Cr、Mo、W、V等元素:提高耐磨性；Cr還可顯著地提高淬透性。熱作模具鋼:中碳(0.3-0.6％):保證較高韌性及熱疲勞抗力；加入Cr、Ni、Mn等元素，提高淬透性；加入Mo、W、V等元素:產(chǎn)生二次硬化，保證較高熱強(qiáng)性，這對(duì)熱壓模鋼尤為重要。熱處理工藝:冷模具鋼:淬火+低溫回火。組織為馬氏體、合金碳化物和殘余奧氏體。熱模具鋼：淬火后再550C左右回火。組織為回火屈氏體或回火索氏體。4,典型鋼種：冷模具鋼如Cr12、r12MoV;熱模具鋼如5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V。第五章，不銹鋼小結(jié)1，用途及性能特點(diǎn)：用于制造在各種腐蝕介質(zhì)下工作零件。因此，耐蝕性是不銹鋼首要性能要求。2，成分特點(diǎn)：低碳;加入Cr,遵循n/8原則，大大提高耐蝕性；加入Ni或Mn、N，使鋼形成單相A組織以提高耐蝕性；加入Ti、Nb等元素：與碳形成穩(wěn)定碳化物以減輕晶間腐蝕傾向。3,奧氏體不銹鋼常用熱處理工藝：固溶處理：將鋼加熱至1050-1150C使碳化物充分溶解，然后水冷，獲得單相奧氏體組織，提高耐蝕性。穩(wěn)定化處理：主要用于含鈦或鈮鋼，一般在固溶處理后進(jìn)行。將鋼加熱到850-880C，使鋼種Cr碳化物完全溶解，而鈦等碳化物不完全溶解。然后緩慢冷卻，讓溶于奧氏體碳與鈦以碳化鈦形式充分析出。消除應(yīng)力退火：將鋼加熱到300-350C消除冷加工應(yīng)力；加熱到850以上，消除焊接殘余應(yīng)力。典型鋼種：馬氏體型不銹鋼如1Cr13、4Cr13等；（2）鐵素體型不銹鋼如1Cr17等;（3）奧氏體型不銹鋼如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等；（4）奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼：如Cr21Ni5Ti，00Cr18Ni5Mo3Si2等。第六章，耐熱鋼和耐熱合金小結(jié)1，途及性能要求：用于制造加熱爐、鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫裝置及內(nèi)部構(gòu)件。要求在高溫下具有良好強(qiáng)度（熱強(qiáng)性）和抗蠕變能力、抗氧化能力、必要韌性以及良好加工性能。抗氧化性：抗氧化性事指金屬在高溫下抗氧化能力，是零件在高溫下持久工作基礎(chǔ)。熱強(qiáng)性：熱強(qiáng)性是指鋼在高溫下強(qiáng)度。提高鋼熱強(qiáng)性措施：提高合金基體原子間結(jié)合力，固溶強(qiáng)化基體（加入W、Mo、Cr）。晶界強(qiáng)化。晶界在高溫下強(qiáng)度低，所以耐熱鋼采用“適當(dāng)?shù)刈饣Я！狈椒ㄌ岣呖谷渥冃阅?。鋼中加入B、稀土（RE）等元素，強(qiáng)化晶界。沉淀強(qiáng)化。加入合金元素Mo、W、V、Ti等。獲得奧氏體基體。如Ni、Mn作用。為什么要獲得奧氏體基體？因?yàn)閵W氏體基體比鐵素體基體耐熱鋼使用溫度更高。對(duì)于鐵基體合金來(lái)說(shuō)，面心立方晶體原子間結(jié)合力比較強(qiáng)，而體心立方晶體則較弱。此外，Y-Fe晶體原子排列比較致密，合金元素在 丫-Fe晶體中不容易擴(kuò)散，而且丫-Fe晶界上原子有序度比較好，晶界強(qiáng)度更高。2，成分特點(diǎn)：Cr、Si或Al加入，提高鋼抗氧化性，Cr還有利于強(qiáng)熱性；Mo、W、V、Ti、Al等元素加入鋼中，能形成細(xì)小彌散碳化物，氣彌散強(qiáng)化作用，提高室溫和高溫強(qiáng)度。由于碳使鋼塑性、抗氧化性、焊接性能降低。同時(shí)，碳化物在高溫下易聚集，使高溫強(qiáng)度顯著下降。所以，耐熱鋼碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都不高。3，典型牌號(hào)及熱處理工藝：鐵素體-珠光體耐熱鋼：常用牌號(hào)是12Cr1MoV。一般在正火-回火狀態(tài)下使用，組織為細(xì)珠光體+鐵素體。馬氏體耐熱鋼：常用鋼種為Cr12型（2Cr12MoV）和Cr13型鋼。大多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。奧氏體耐熱鋼：最常用鋼種是1Cr18Ni9Ti。一般進(jìn)行固溶處理或固溶加失效處理。工業(yè)爐用耐熱鋼：一般使用Cr18Ni25Si2奧氏體耐熱鋼。節(jié)約Cr、Ni鋼種中比較重要是Fe-Al-Mn系和Cr-Mn-N系耐熱鋼。沉淀強(qiáng)化奧氏體耐熱鋼a以碳化物為主要沉淀強(qiáng)化相，如GH36；b以金屬間化合物丫（一撇）相（Ni3AI）為主要沉淀強(qiáng)化相，如GH132（A-286）。鎳基合金：鎳基合金是在Cr20Ni80基礎(chǔ)上加入大量強(qiáng)化元素如W、Mo、Ti、AI、Nb、Co等，利用金屬間化合物作為沉淀強(qiáng)化相，如 G33、G37及GH130等，一般采用二次固溶處理。第七章，鑄鐵小結(jié)1，用途及性能特點(diǎn)鑄鐵是工業(yè)中應(yīng)用很廣泛一種金屬材料，它比其他金屬材料便宜，加工工藝簡(jiǎn)單?？梢杂脕?lái)制造各種機(jī)器零件，如機(jī)床床身、床頭箱；發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、缸盒、缸套、活塞環(huán)、曲軸、凸輪軸；軋機(jī)軋輥及機(jī)器底座等。2，成分特點(diǎn)：鑄鐵是含碳量大于2.11％鐵碳合金，工業(yè)上常用鑄鐵含碳量在2.5-4.0％范圍內(nèi)。另外還含有較多硅、錳、硫、磷等元素。3，組織特點(diǎn)及分類(lèi)白口鑄鐵：碳絕大部分以滲碳體形式存在，斷口呈白色，硬度高，性脆?；铱阼T鐵（HT）:碳大部分或全部以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰黑色。如墨鑄鐵（RUT）:碳大部分或全部以蠕蟲(chóng)狀石墨形態(tài)存在。球墨鑄鐵（QT）:碳大部分或全部以球狀形態(tài)石墨存在?？慑戣T鐵（KT）：碳大部分或全部以絮狀石墨形態(tài)存在。合金鑄鐵：加入各種合金元素，具有特殊性能，用于耐磨、耐熱和耐蝕等專(zhuān)門(mén)用途。石墨對(duì)鑄鐵性能影響：由于石墨存在，對(duì)鑄鐵機(jī)械性能造成不利影響。例如：灰口鑄鐵抗拉強(qiáng)度和塑性都很低，這是石墨對(duì)集體嚴(yán)重割裂所造成。同樣由于石墨存在，也使鑄鐵具備某些特殊性能，如：鑄鐵切削加工性能優(yōu)異，鑄鐵性能良好，有很好耐磨性能和很好抗震性等。4，影響石墨化因素：溫度與時(shí)間：溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，則石墨化越易進(jìn)行。合金元素影響：?jiǎn)渭兛扛邷?、長(zhǎng)時(shí)間保溫來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨化是困難。對(duì)石墨化發(fā)生最強(qiáng)烈影響還是合金元素。按元素對(duì)石墨影響可分為兩大類(lèi)：促進(jìn)石墨化元素：C、Si、Al、Cu、Ni、Co等；阻礙石墨化元素：Cr、W、Mo、V、S等。灰口鑄鐵及其熱處理:☆灰口鑄鐵抗拉強(qiáng)度和塑性都很低。這是石墨對(duì)基體嚴(yán)重割裂所造成。經(jīng)過(guò)孕育處理后灰口鑄鐵具有較高強(qiáng)度和硬度，可用來(lái)制造機(jī)械性能要求較高鑄件。如氣缸、曲軸、凸輪、機(jī)床床身等?！顭崽幚聿荒芨淖兪螒B(tài)和分布。對(duì)提高灰口鑄鐵整體機(jī)械性能作用不大，因此生產(chǎn)中主要用來(lái)消除鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力、改善切削加工性能和提高表面耐磨性等。a消除內(nèi)應(yīng)力退火（又稱(chēng)人工時(shí)效）b消除鑄件白口、降低硬度退火c表面淬火變質(zhì)（孕育）處理經(jīng)過(guò)孕育處理后灰口鑄鐵叫做孕育鑄鐵。變質(zhì)（孕育）處理就是在澆注前向鐵水中加入孕育劑，使鐵水內(nèi)同時(shí)生成大量均勻分布非自發(fā)核心，因而獲得細(xì)小均勻石墨片，并細(xì)化基體組織，提高鑄鐵強(qiáng)度。常用孕育劑有兩種。一種為硅類(lèi)合金，另一類(lèi)是硅鈣合金。球墨鑄鐵及其熱處理球墨鑄鐵石墨呈球狀，具有很高強(qiáng)度，又具有良好塑性和韌性，其綜合機(jī)械性能接近于鋼，因其鑄造性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。球墨鑄鐵常用來(lái)替代鋼制造某些重要零件，如曲軸、連桿、凸輪軸等。球墨鑄鐵熱處理主要有退化、正火、調(diào)質(zhì)、等溫淬火等。第八章，有色金屬及其合金小結(jié)一，鋁及鋁合金鋁合金分類(lèi)及用途：分為變形鋁合金（包括非熱處理強(qiáng)化、可熱處理強(qiáng)化兩部分）和鑄鐵鋁合金兩大類(lèi)。鋁合金主要強(qiáng)化方法：（1）固溶強(qiáng)化；（2）沉淀強(qiáng)化（固溶+時(shí)效處理）；（3）細(xì)晶強(qiáng)化；（4）冷變形強(qiáng)化。固溶處理（淬火）+時(shí)效處理時(shí)鋁合金強(qiáng)化一種重要手段。鋁合金中主要沉淀強(qiáng)化相有：（1）0-CuAI2相；（2）S相（AI2CuMg）;（3）n-MgZn相；（4）B相（Mg2Si）;（5）5相（AILi）鋁合金時(shí)效基本過(guò)程：以4％Cu-AI合金為例，它包括以下四下階段：形成銅原子富集區(qū)G.P區(qū)（與母相共格）銅原子富集區(qū)有序化，形成過(guò)渡相B（兩撇）（與母相共格，但彈性應(yīng)力場(chǎng)增大）形成過(guò)渡相B（—撇）（與母相局部共格）形成穩(wěn)定0相4%Cu-AI合金時(shí)效基本過(guò)程可以概括為：aiG.P區(qū)70（兩撇）宀0（一撇）70（CuAI2）+a二，鎂及鎂合金鎂合金分類(lèi)鎂合金和鋁合金一樣，亦可以分為鑄鐵鎂合金和變形鎂合金兩大類(lèi)。鎂合金系主要包括：Mg-Mn-Zr系；MB15、MB25Mg-Mn系：MB1、MB8Mg-AI-Zn系：ZM5Mg-RE-Zr系：耐熱鎂合金鎂鋰合金（Mg-Li）是超輕型結(jié)構(gòu)合金鎂合金強(qiáng)化方法與鋁合金一樣：固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、冷變形強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化。三，銅及銅合金銅合金分類(lèi)及應(yīng)用銅合金主要有黃銅、青銅、和白銅，溶質(zhì)元素均降低銅導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性。銅合金強(qiáng)化方法主要是：固溶強(qiáng)化及沉淀強(qiáng)化。黃銅分為：（1普通黃銅（Cu-Zn合金），如H62、H70。制作電氣零件，彈殼、散熱器等。復(fù)雜黃銅：錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅等。用鐘表零件，船舶零件，渦輪等。青銅分為：（1）錫青銅QSn6.5-0.1軸承、彈簧；（2）鋁青銅QAI9-4耐磨抗蝕零件、齒輪、軸承；（3）鈹青銅QBe2彈性元件白銅（Cu-Ni合金）：如B30。用做船舶儀表，化工機(jī)械零件等。四，鈦及鈦合金鈦合金分類(lèi)：鈦合金可以根據(jù)成分和室溫基本組織特點(diǎn)分為：a-鈦合金、a+B型鈦合金和B型鈦合金。鈦合金主要強(qiáng)化方法：固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化。a-鈦合金a-鈦合金多屬于鈦-鋁系。添加合金元素鋁是因?yàn)殇X有較低密度，而且鋁能顯著低使室溫和高溫下a相強(qiáng)化。a-鈦合金組織穩(wěn)定，抗蠕變性能好，焊接性好，可在較高溫度下長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，特點(diǎn)是不能熱處理強(qiáng)化，通常在退火狀態(tài)下使用，只有中等水平室溫強(qiáng)度。 TA4、TA5、TA6主要用作鈦合金焊絲材料。TA7可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)和葉片等零件。(2)a+B型鈦合金退火組織由a+B兩相組成，一般以Ti-AI為基再添加適量B穩(wěn)定元素如V、Cr、Mo等。它兼有a和B鈦合金優(yōu)點(diǎn)，具有較高耐熱性，熱加工較容易，又能通過(guò)熱處理強(qiáng)化。但焊接性能不如a鈦合金。、a+B合金具有較高機(jī)械性能和優(yōu)良高溫變形能力，能較順利地進(jìn)行各種熱加工并能通過(guò)淬火時(shí)效處理。TC4(Ti-6AI-4V)合金應(yīng)用最廣，其產(chǎn)量占世界各國(guó)鈦合金總產(chǎn)量6