【正文】 — 乙炔火焰噴射到工件表面，使其被快速加熱到淬火溫度，并立即噴水冷卻的操作方法。 適用于含 C %~%的中碳鋼和中碳合金鋼，如 45， 40Cr。 感應(yīng)加熱表面淬火 ： 用一定頻率的感應(yīng)電流使工件表面被快速加熱到淬火溫度，并立即噴水冷卻的操作方法。 適用于含 C %~%的中碳鋼和中碳合金鋼，如40， 40Cr。鋼的熱處理第五節(jié) 鋼的化學(xué)熱處理概念 ：將鋼置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。 分類(lèi)： 滲碳、滲氮、 碳氮共滲鋼的熱處理鋼的滲碳 概念： 將鋼放入滲碳的介質(zhì)中加熱并保溫，使活性碳原子滲入鋼的表層的工藝稱(chēng)為滲碳。 目的： 通過(guò)滲碳及隨后的淬火和低溫回火，使表面具有高的硬度、耐磨性和抗疲勞性能，而心部具有一定的強(qiáng)度和良好的韌性配合。 滲碳方法： 滲碳方法有氣體滲碳、固體滲碳和液體滲碳。目前廣泛應(yīng)用的是氣體滲碳法。 滲碳用鋼： 含碳量為 %—% 的低碳鋼和低碳合 金鋼。 鋼的熱處理鋼的滲氮 概念： 滲氮俗稱(chēng)氮化，是指在一定溫度下使活性氮原子滲入工件表面的熱處理工藝。 目的： 是提高零件表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、熱硬性和耐蝕性等。 滲氮方法： 氣體滲氮、離子滲氮等。生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是氣體滲氮。 滲氮用鋼： 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如 20， 40等；一般合金結(jié)構(gòu)鋼，如 40Cr等；滲氮專(zhuān)用鋼，如 38CrMoAlA。 鋼的熱處理其它化學(xué)熱處理方法碳氮共滲碳氮共滲 ： 碳氮同時(shí)滲入工件表層。提高表面硬度、抗疲勞性和耐磨性，并兼具滲碳和滲氮的優(yōu)點(diǎn)。 滲鉻：滲鉻： 有較好的耐蝕性和優(yōu)良的抗氧化性、硬度和耐磨性，可代替不銹鋼和耐熱鋼用于機(jī)械和工具制造。 滲硼：滲硼： 十分優(yōu)秀的耐磨性、耐腐蝕磨損和泥漿磨損的能力，耐磨性明顯優(yōu)于滲氮、碳和碳氮共滲層，但不耐大氣和水的腐蝕。主要用于泥漿泵零部件、熱作模具和工件夾具。 鋼的熱處理工業(yè)用鋼 —— 工業(yè)用鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類(lèi)。碳鋼是指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ～ %的鐵碳合金，并含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)。 第一節(jié)鋼的分類(lèi) 從 1991年起，實(shí)施了新的鋼分類(lèi)方法（ GB/T13304—1991 ），它是參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂的。 按化學(xué)成分分類(lèi) 一 .按用途分類(lèi) 二 .按化學(xué)成分分類(lèi) 三 .按質(zhì)量分類(lèi) 四 .按冶煉方法分類(lèi) 五 .按金相組織分類(lèi) 第二節(jié) 鋼中元素對(duì)鋼的機(jī)械性能的影響? 碳能提高鋼材的強(qiáng)度和硬度，降低鋼材的塑性。? 引起鋼的熱脆。 S對(duì)鋼的焊接不利，引起焊縫熱裂。 ? 磷使鋼在室溫下的強(qiáng)度升高，塑性降低，產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。除有害方面外，磷對(duì)鋼材有很高的強(qiáng)化作用。 ? 使鋼的強(qiáng)度極限升高，塑性下降 ? 使鋼強(qiáng)度、塑性下降。 ? 的影響冷卻速度快，氫來(lái)不及擴(kuò)散到金屬外部而只能聚集在晶體的缺陷處使鋼材內(nèi)部出現(xiàn)裂紋。 合金元素的影響? 錳（ Mn）：鋼中含一定量的錳，會(huì)使其有足夠的韌性，和較高的強(qiáng)度和硬度，良好的淬性。但錳量過(guò)高，會(huì)減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。 ? 鉻（ Cr）：鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時(shí)降低塑性和韌性。? 、鎳 (Ni)：能提高鋼的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。有較高的耐腐蝕能力和在高溫下有防銹和耐熱能力。第三節(jié) 碳素鋼? 一、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼采用 “Q+屈服點(diǎn)數(shù)值＋質(zhì)量等級(jí)符號(hào)＋脫氧方法字母 ”表示。? 二、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用兩位數(shù)字來(lái)表示，兩位數(shù)字表示鋼中碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為萬(wàn)分之幾。 ? 三、特殊優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以 “Y+數(shù)字 ”表示，其中 Y是易的漢語(yǔ)拼音的首字母，數(shù)字表示鋼中碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為萬(wàn)分之幾。 以 “T+數(shù)字 ”表示，其中 T是碳的漢語(yǔ)拼音的首字母，數(shù)字表示鋼中碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為萬(wàn)分之幾。 第四節(jié) 低合金鋼? 合金元素的含量小于 5％。 ? 廣泛的應(yīng)用于橋梁、車(chē)輛、建筑和礦山機(jī)械中 一、低合金鋼的分類(lèi) ? 1．按合金的質(zhì)量分類(lèi)：（ 1）普通低合金鋼 （ 2）優(yōu)質(zhì)低合金鋼（ 3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)低合金鋼（ 4）特級(jí)優(yōu)質(zhì)低合金鋼? 2．按合金鋼的用途分類(lèi)（ 1）低合金結(jié)構(gòu)鋼 （ 2）低合金工具鋼二、低合金鋼的牌號(hào)? 普通低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)一般采用 “Q+屈服點(diǎn)數(shù)值＋質(zhì)量等級(jí)符號(hào)＋脫氧方法字母 ”表示。? 牌號(hào)中， Q為屈服強(qiáng)度漢語(yǔ)拼音的首字母；屈服點(diǎn)數(shù)值用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；質(zhì)量等級(jí)符號(hào)有 A、 B、 C、 D四種，其中 D級(jí)含硫含磷量最低；? 脫氧方法字母有 F、 b、 Z、 TZ（后兩個(gè)可省略）等四種，分別表示沸騰鋼、半正靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。三、常用低合金鋼? 1．普通低合金結(jié)構(gòu)鋼主要用來(lái)取代普通碳素鋼制造各種鋼鐵結(jié)構(gòu)件，如橋梁、船舶、車(chē)輛、高壓容器、管道、建筑材料等? 2．低合金刃具鋼低合金刃具鋼是加入了鉻、錳、硅、鎢、釩等元素的低合金工具鋼，它的合金元素總含量小于 3％～ 5％ 。 第五節(jié) 常見(jiàn)合金鋼的牌號(hào)、性能及用途一、合金鋼的分類(lèi)? 低合金鋼 —— 合金元素含量＜ 5%中合金鋼 —— 合金元素含量 5%～ 10%高合金鋼 —— 合金元素含量＞ 10%? 2．按用途分為：合金結(jié)構(gòu)鋼，合金刀具鋼，合金性能鋼二、 合金鋼的牌號(hào)表示方法? 合金鋼的牌號(hào)是采用合金元素符號(hào)和數(shù)字來(lái)表示的，即：數(shù)字＋合金元素符號(hào)＋數(shù)字 ? 合金元素符號(hào)最前的數(shù)字表示含碳量；? 緊跟合金元素符號(hào)后的數(shù)字表示合金元素含量 ；? 高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼 (含 S、 P較低 )，在牌號(hào)尾部加符號(hào) “A”；? 專(zhuān)門(mén)用途鋼在牌號(hào)頭部 (或尾部 )附以相應(yīng)用途符號(hào) 三、合金結(jié)構(gòu)鋼? 2．調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 —— 在中碳鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后獲得良好的綜合機(jī)械性能的鋼 1．合金滲碳鋼—— 合金滲碳鋼表面硬化的合金結(jié)構(gòu)鋼；—— 主要用于制造受沖擊載荷和受到強(qiáng)烈的摩擦和磨損的條件下工作的零件；—— 按淬透性的高低分為低淬透性鋼，中淬透性鋼，高淬透性鋼? 3.合金彈簧鋼—— 經(jīng)常加入的 Si、 Mn提高淬透性，回火穩(wěn)定性和屈強(qiáng)比；—— 按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼? —— 要求具有高而均勻的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度，足夠的韌性和淬透性，一定的抗蝕能力 ；—— 主要用來(lái)制造各種滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和內(nèi)、外套圈。 ? —— 又稱(chēng)高錳鋼，是在強(qiáng)烈沖擊載荷和嚴(yán)重磨損條件下工作的要求具有良好韌性和耐磨性的鋼；——Mn 強(qiáng)化了其機(jī)械性能，提高了鋼的硬度。—— 高錳鋼有強(qiáng)烈的加工硬化，機(jī)加工困難，只能鑄造成型。四、合金工具鋼? 1．合金刀具鋼—— 主要用 4于制造各種刀具，主要指車(chē)刀、銑刀、鉆頭、絲錐、板手等切削刀具?！?高硬度 ，高耐磨性 高的熱硬性 ? 2．量具用鋼—— 加入 Cr、 Mn、 Si、 W等合金元素?！?良好的尺寸穩(wěn)定性、較高的硬度及耐磨性。? 3．模具鋼（ 1）冷模具鋼 ：冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模以及拉絲模、滾絲模、搓絲板 （ 2）熱模具鋼 ：熱鍛模、熱擠壓模、熱沖裁模和金屬壓鑄模 ? —— 在 600℃ 時(shí)，高速鋼仍能使硬度保持 HRC60以上，從而保證其切削性能和耐磨性。—— 高速鋼中含有大量的合金元素 W、 Mo、 Cr、 V等，使鋼具有高的硬度和耐磨性，較高的熱硬性，足夠的強(qiáng)度和韌性等。五、特殊鋼? 1.不銹鋼（ 1）奧氏體型 wc ≤% ， Wcr≤18% ， WNi＞ 8% ，耐蝕性很好，優(yōu)良的塑性、韌性和焊接性，缺點(diǎn)是強(qiáng)度很低。 （ 2）鐵素體型 wc ＜ % , Wcr＞ 17% ,具有較好的塑性，強(qiáng)度不高，對(duì)硝酸、磷酸有較高的耐蝕性。 （ 3）馬氏體型 wc 為 %～ %的 Cr13型、 wc 為 %～ %的 Cr18型和 1Cr17Ni2型。 （ 4）奧氏體 — 馬氏體沉淀硬化型 wc 為 %～%，含 Wcr15%～ 17%,含 WNi4%～ 8%。超低碳的目的是為了保證高的耐蝕性。 Al、 Mo、 Ti、 Nb的加入，產(chǎn)生沉淀硬化。? 2．耐熱鋼—— 按組織結(jié)構(gòu)可以分為馬氏體型、鐵素體型、奧氏體型、沉淀硬化性型耐熱鋼。 (1)高溫強(qiáng)度 高溫強(qiáng)度又稱(chēng)熱強(qiáng)性，是鋼在高溫下抵抗塑性變形和破斷的能力。 (2)高溫抗氧化性 耐熱鋼在高溫下表面迅速氧化形成一層致密的氧化膜，隔離了高溫氧化環(huán)境與鋼基體的直接作用，使鋼不再被氧化。 第 1章 力學(xué)的基本概念和力學(xué)模型? 第一節(jié) 力? 一、力的概念 力是物體間的相互機(jī)械作用，這種作用將引起物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變（靜止?fàn)顟B(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，以及運(yùn)動(dòng)方向、速度快慢的變化）或使物體產(chǎn)生變形（伸長(zhǎng)、縮短或彎曲等）。 力的單位是 N或 kN， 1 kN =1000N第五章 鑄 鐵? 鑄鐵是一種鐵碳合金，它在機(jī)械制造中應(yīng)用很廣。? 常見(jiàn)的汽車(chē)車(chē)身、機(jī)床床身、工作臺(tái)、箱體、底座等形狀復(fù)雜或受壓力及摩擦作用的機(jī)械器件，大多用鑄鐵制成。 第一節(jié) 鑄鐵概述鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性比鋼差，也不能進(jìn)行壓力加工。但是它具有良好的鑄造性能、減摩性能、吸振性能和切削加工性能等一系列優(yōu)良性能，而且它的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉。一、鑄鐵的特點(diǎn)二、鑄鐵的分類(lèi) 全部以碳化物形式存在。普通白口鑄鐵的斷口呈亮白色。 2．灰口鑄鐵 （灰鑄鐵） 碳主要以片狀石墨形式存在，斷口呈灰色。3．球墨鑄鐵 ? 鐵液經(jīng)過(guò)球化處理后澆鑄，鑄鐵中的碳大部或全部成球狀石墨形式存在。4．可鍛鑄鐵 ? 由一定成分的白口鑄鐵鑄件經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的高溫可鍛化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體大部分或全部分解成團(tuán)絮狀石墨。5．蠕墨鑄鐵 ? 碳主要以蠕蟲(chóng)狀石墨形態(tài)存在于鑄鐵中，石墨形狀介于片狀與球狀石墨之間，類(lèi)似于片狀石墨，但片短而厚，頭部較圓，形似蠕蟲(chóng)。第二節(jié) 鑄鐵的石墨化及其影響因素 一、鑄鐵的石墨化鑄鐵組織中的碳以石墨形式析出的現(xiàn)象稱(chēng)為石墨化。二、影響石墨化的因素1．化學(xué)成分的影響 一類(lèi)是促進(jìn)石墨化的元素，如碳、硅、鋁、鎳、銅和鈉等 。 另一類(lèi)是阻礙石墨化的元素，如硫、鉻、鎢、釩、錳等。2．冷卻速度的影響 冷卻越快，越容易得到白口鑄鐵組 織；冷卻越慢，越有利于石墨的析出，得到回口鑄鐵組織。第三節(jié) 常用鑄鐵一、灰口鑄鐵1．灰口鑄鐵的成分及組織灰口鑄鐵脆性大，錘擊即可破碎；塑性差，不能承受冷加工塑性變形，也不能鍛造和軋制；抗拉強(qiáng)度比鋼低?；铱阼T鐵內(nèi)的基本組織主要有三種：鐵素體 鐵素體＋珠光體 珠光體 2．灰口鑄鐵的性能（ 1）機(jī)械性能。灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性比鋼低很多，其抗壓強(qiáng)度并不比鋼差。（ 2）其他性能。 良好的切削加工性 良好的消震性 良好的鑄造性能 良好的減摩性 較低的缺口敏感性3．灰口鑄鐵的孕育處理 鐵液中加入孕育劑（硅鐵、硅鈣合金等），使鐵水內(nèi)同時(shí)生成大量均勻分布的石墨晶核，以獲得細(xì)小均勻的石墨片，并細(xì)化基體組織。4．灰口鑄鐵的牌號(hào)及其應(yīng)用 灰口鑄鐵的牌號(hào)由 “HT”及后面的三位數(shù)字組成。其中 “HT”是 “灰鐵 ”兩字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，其后三位數(shù)字表示該牌號(hào)灰口鑄鐵的最低抗拉強(qiáng)度。 例如， HT200表示灰口鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度為 200MPa。 5．灰口鑄鐵的熱處理 灰口鑄鐵的熱處理一般用于消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力和白口組織，穩(wěn)定鑄件外形尺寸及提高鑄件表面硬度和耐磨性 。常見(jiàn)熱處理方法有以下幾種： （ 1）消除內(nèi)應(yīng)力退火。 （ 2）軟化退火。 （ 3）正火。 （ 4）表面淬火。二、球墨鑄鐵1．球墨鑄鐵的成分及顯微組織? 球墨鑄鐵是鑄件澆鑄前向鐵水中加入一定量的球化劑（稀土鎂合金等）進(jìn)行球化處理，并加入少量的孕育劑（硅鐵和硅等）以促進(jìn)石墨化。2．球墨鑄鐵的性能? 球墨鑄鐵具有更高的強(qiáng)度、塑性、韌性和疲勞極限 ,良好的鑄造性、耐磨性、減摩性、切削加工性等，熱處理工藝性能較好。3．球墨鑄鐵的牌號(hào)及其應(yīng)用? 球墨鑄鐵的牌號(hào)由 “QT”及后面的兩組數(shù)字組成。其中 “QT”是 “球鐵 ”兩字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，其后兩組數(shù)字分別表示該牌號(hào)球墨鑄鐵的最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長(zhǎng)率。 例如， QT400－ 15表示球墨鑄鐵，它的最低抗拉強(qiáng)度為 400MPa，最低伸長(zhǎng)率為 15％。 4．球墨鑄鐵的熱處理（ 1）退火。（ 2）正火。（ 3）調(diào)質(zhì)。第四節(jié) 其他鑄鐵一、 可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵又稱(chēng)馬鐵或瑪鋼，它是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)可鍛化退火，使?jié)B碳體分解而獲得團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。 2．可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途(1)可鍛鑄鐵有鐵素體和珠光體兩種基體 , 其中 “KT” 和 “KTZ” 分別是 “ 可鐵 ”“ 可鐵珠 ” 漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，其后兩組數(shù)字分別表示該牌號(hào)可鍛鑄鐵的最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長(zhǎng)率。(2) 例如， KT35010和 KTZ6003分別表示鐵素體可鍛鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度為 350MPa，最低伸長(zhǎng)率為 10％；珠光體可鍛鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度為 600MPa，最低伸長(zhǎng)率為 3％。 (2) 性能及用途 可鍛鑄鐵常用來(lái)制造形狀復(fù)雜、承受沖擊和振動(dòng)載荷的零件 。1．蠕墨鑄鐵的顯微組織二、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵的基體主要分三類(lèi)：鐵素體蠕墨鑄鐵、鐵素體＋珠光體蠕墨鑄鐵和珠光體蠕墨鑄鐵。 蠕墨鑄鐵顯微組織 （ 2）蠕墨鑄鐵的性能及應(yīng)用 ? 蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)度鑄鐵材料。有一定的韌性、較高的耐磨性；同時(shí)又有良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。 ? 因此，蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器。3．合金鑄鐵 向鑄鐵（灰口鑄鐵或球墨鑄鐵等）中加入一定量的合金元素，獲得了一些具有特殊性能的鑄鐵，叫合金鑄鐵。 （ 1）耐磨鑄鐵 不易磨損的鑄鐵叫耐磨鑄鐵。白口鑄鐵就屬這類(lèi)耐磨鑄鐵。 可加入 Cr、 Mo、 W、 Cu等合金元素，改善組織，提高基體強(qiáng)度和韌性，從而使鑄鐵的耐磨性能等得到更大的提高。 (2) 耐熱鑄鐵 。 可以在高溫下使用，而其性能變化不大或雖然變化卻依然能滿(mǎn)足使用性能的鑄鐵，叫耐熱鑄鐵。我國(guó)目前常用的耐熱鑄鐵是高硅、高鋁、鋁硅及鉻耐熱鑄鐵。(3) 耐腐蝕鑄鐵