布氏硬度和洛氏硬度对照表 - 图文(7)

按化学成分:碳钢: <2.11%C 少量Si Mn S P等杂质 合金钢:加入一种或几种合金元素 一 碳钢

1 含碳量对碳钢性能的影响

<0.9%C C↑强,硬↑ 塑,韧↓ FeC 强化相

>0.9%C C↑ 硬↑, 强, 塑,韧↓ FeC分布晶界,脆性↑ 2 钢中常见杂质对性能的影响

Si: 溶于F ,强化F, 强,硬↑ 塑,韧↓. 含量<0.03~0.4% 有益作用不明显

Mn: 1)溶于F,Fe3C.引起固溶强化. 2)与FeS反应—MnS 比重轻,进入熔渣,如量少,有益作用不明显.

S: FeS—(FeS+Fe)共晶体,熔点985℃,分布晶界,引起脆性‖热脆‖ P: 溶于F,是强度,硬度↑,但室温塑性,韧性↓↓ ―冷脆‖ 3 碳钢的分类 1 ) 按含碳量分

低碳钢 <0.25%C 中碳钢: 0.25~0.6%C, 高碳钢>0.6%C 2) 按质量分(含S,P多少分) 普通钢 S<=0.055%,P<=0.045% 优质钢 S,P<=0.04%

高级优质钢 S<=0.03% P<=0.035%

3)按用途分 碳素结构钢, 碳素工具钢 >0.6%C 4 碳钢的编号和用途 1)普通碳素结构钢:

Q235 数字表示屈服强度 单位Mpa

2)优质碳素结构钢

正常含锰量的优质碳素结构钢: 0.25~0.8%Mn

较高含锰量 0.15~0.6%C 0.7~1.0%Mn , >0.6%C 0.9~1.2%Mn 08 10 15 20 25 强↓ 塑↑ 冲压件 焊件 30 35 40 45 50 55 60 强↑硬↑ 弹簧,轴,齿轮 耐磨件 65 70 75 80 85 耐磨件 数字表示含C 万分8之几 3)碳素工具钢

T7T8 T13 数字表示含C千分之几 高级优质钢加 A 含Mn高,加Mn T8MnA 二 合金钢

常加合金元素: Mn Si Cr Ni Mo W V Ti B(硼) 稀土元素(Xt)等 1 合金结构钢 ―数 +元素符号+数‖表示

数—含碳万分之几, 符号—合金元素,

符号后面数表示含合金%, <1.5%不标, =1.5% 标2 若为高级优质钢,后加A

如: 60Si2Mn 0.6%C, 2%Si <1.5%Mn

18Cr2Ni4WA 0.18%C, 2%Cr, 4%Ni, <1.5%W 高级优质 应用: 工程结构件, 机械零件

主要包括:低合金钢,合金渗碳钢,合金调质钢,合金弹簧钢,滚动轴承钢等

2 合金工具钢: 数+元素符号+数 与结构钢同

数—一位数, 含C千分之几,含C>=1.0%不标

如: 9SiCr (板牙, 丝锥) 0.9%C <1.5%Si <1.5%Cr

CrWMn (长铰刀,丝锥,拉刀, 精密丝杠)

*高速钢 含C<1.0也不标 W18Cr4V 0.7~0.8%C,18%W,4%Cr,<1.5%V 应用:刃具,模具,量具等 3 特殊性能钢

不锈钢: 1Cr13 1Cr18Ni9Ti 等 耐热钢: 1Cr13 2Cr13 >400℃ 工作

耐磨钢: 高锰钢水韧处理,冲击下工作,表面产生加工硬化.并有马试体在滑移面形成,表面硬度达HB450~550,表面耐磨,心部为A.

水韧处理: 钢加热到临界点以上(1000~1100℃)保温,碳化物全容于A,水冷,因冷速快,无法析出碳化物,成单一A组织.

§5 常用非金属材料

一 高分子材料 天然: 羊毛 橡胶

人工合成: 塑料 人工橡胶 粘结剂等 有机玻璃 尼龙 丙纶 氯纶---商品名 工程塑料: 环氧树脂 聚甲醛: 塑料手表中零件 聚酰亚胺: 绝缘 二 陶瓷

耐磨 耐蚀 脆 刀片 砂轮 三 复合材料

磨削软片: 聚酰亚胺+金刚石

§4 金属零件选材的一般原则

产品的质量和生产成本如何,与材料选择的是否恰当有直接关系,机械零件进行选材时,主要考虑零件的工作条件,材料的工艺性能和产品的成本. 基本原则如下: 1 满足零件工作条件:

受力状态—机械性能,基本 ζ δ αk 等

工作温度环境介质—使用环境 ,高温—耐热,抗腐蚀—不锈钢 高硬度—工具钢 2 材料的工艺性能

零件的生产方法不同,直接影响其质量和生产成本. 如:灰口铁,铸造性能 切削加工性很好,可锻性差. 3 经济性

价值=功能/成本

如: 耐腐蚀容器: 1)普通碳素钢:5000元 用一年 2)奥氏体不锈钢: 40000元 用10年 3)铁素体不锈钢: 15000元 用6年 1):2):3) =1:1.25:2

第四章 钢的热处理 §1 概述

一 钢的热处理: 把钢在固态下加热到一定的温度进行必要的保温,并以适当的速度冷却到室温,以改变钢的内部组织,从而得到所需性能的工艺方法

* 只改变组织和性能,而不改变其形状和大小.热处理是改善材料性能的重要手段之一,能提高产品质量,延长机件寿命,节约金属材料,所以,重要机件都要经过热处理. (提问:前面学过的改善金属材料性能的手段—固溶强化)

热处理工艺曲线: 各种热处理都可以用温度—时间的坐标图形表示.

温度

保温

临界温度 加热 冷却

时间

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