【正文】 程材料及熱處理 第 87 頁 3）可鍛鑄鐵牌號的表示方法 其牌號由 “ KTH”或 “ KTZ”與兩組數(shù)字表示。 牌號的表示方法 例如： RuT260、 RuT300、 RuT3 RuT380等 （了解） 蠕墨鑄鐵因其石墨很象蠕蟲而命名。 項目 2 工程材料及熱處理 第 90 頁 鋁及鋁合金 ? 物理特性： 銀白色?？勾髿飧g性好 。無打擊火花 。 項目 2 工程材料及熱處理 第 91 頁 ? 純鋁按其純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁 純鋁牌號：由 1 表示，其中最后兩位數(shù)字表示純鋁的純度為 99. ％，如 1097表示鋁含量為 ％ 鋁及鋁合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 92 頁 ? 1）鋁合金的分類 按成分和工藝特點不同分類：變形鋁合金和鑄造鋁合金。但這類合金對時效強化效果較弱，一般只能用冷變形來提高強度。是一種應用較廣的可熱處理強化的鋁合金。 項目 2 工程材料及熱處理 第 98 頁 Al – Cu – Mg 通過時效強化提鋁合金強度 ,但耐蝕性不高。在鋁合金中，超硬鋁時效強化效果最好，強度最高，可達到 600MPa，其比強度已相當于超高強度鋼（一般指強度大于 1400MPa的鋼），故名超硬鋁。 因鍛鋁的自然時效速率較慢，強化效果較低，故一般均采用固溶處理 (淬火 )和人工時效來強化。 根據(jù)主加合金元素的不同，鑄造鋁合金的 種類 很多，主要有鋁 硅系、鋁 銅系、鋁 鎂系及鋁 鋅系四種，其中以鋁硅系應用最廣泛。第一位數(shù)字表示合金類別（ 1為鋁 硅系， 2為鋁 銅系， 3為鋁 鎂系， 4為鋁 鋅系）；第二位、第三位數(shù)字為合金順序號，序號不同者，化學成分也不同。 項目 2 工程材料及熱處理 第 104 頁 最常用的鑄造鋁合金： 鋁硅鑄造合金 又稱 硅鋁明 ，是四種鑄造鋁合金中鑄造性能最好的，具有中等強度和良好的耐蝕性，因而應用最廣泛。 大型空壓機活塞 (ZL401) 項目 2 工程材料及熱處理 第 110 頁 銅及銅合金 1. Cu及 Cu合金的特點 ? 熔點 1083℃ ， 密度 。 ? 切削性好，塑性好，可冷、熱成形。這種導線能抵抗氫的作用，不發(fā)生氫脆現(xiàn)象。 . 牌號 : H Al 59 3 含鋁量 WAl = 3% 含銅量 WCu = 59% 項目 2 工程材料及熱處理 第 118 頁 常用的特殊黃銅 海軍黃銅 HSn62 1 易切削黃銅 HPb59 – 可用于制造各種結(jié)構(gòu)零件，如銷、螺釘、螺母、襯套、熱圈等。 Be青銅 —— 如 QBe2，做彈簧，高速軸承等。鑄造時，由于其鑄造性好，可獲得致密的鑄件。 白銅性能 :具有高的抗蝕性和優(yōu)良的冷熱加工成形性，精密儀器儀表，化工機械及醫(yī)療器械中的關鍵材料。 具有良好的磨合性及較小的摩擦系數(shù)。 軸承合金、粉末冶金與硬質(zhì)合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 128 頁 ?軸承合金應用 內(nèi)燃機軸瓦 巴氏合金軸瓦 軸承合金、粉末冶金與硬質(zhì)合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 129 頁 二、粉末冶金材料 ? 粉末冶金法與金屬熔煉法都是生產(chǎn)工程材料的基本方法之一，但兩種方法有根本的不同。 軸承合金、粉末冶金與硬質(zhì)合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 131 頁 硬質(zhì)合金的性能特點 (1)硬度高、紅硬性好、耐磨性好。硬質(zhì)合金的抗壓強度可達 6000MPa，但抗彎強度較低（只有高速鋼的 1/3～ 1/2左右）。 (4)韌性很差。最好自己動手，將本章內(nèi)容列表總結(jié)學習，并且在學習中，注意回顧鋼鐵材料的組織和性能，分析兩者的異同。 鋼的熱處理工藝 項目 2 工程材料及熱處理 第 134 頁 項目 2 工程材料及熱處理 第 135 頁 項目 2 工程材料及熱處理 第 136 頁 ? 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變 利用相 Fe－ Fe3C相圖為基礎研究鋼在加熱和冷卻時的相變規(guī)律。由圖所示，實際加熱時各臨界點的位置分別為圖中的 Ac Ac3 、 Accm線，而實際冷卻時各臨界點的位置分別為 Ar Ar2和 Arcm。但隨溫度的升高和保溫時間的延長，奧氏體晶粒會自發(fā)的長大。同時，奧氏體晶粒的大小是評定加熱使兩的指標之一。 鋼的熱處理工藝 項目 2 工程材料及熱處理 第 141 頁 鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變 冷卻是熱處理的關鍵工序，其冷卻轉(zhuǎn)變溫度決定了冷卻后的組織和性能。 通過曲線反映：共析碳鋼過冷奧氏體在 Ar1線以下不同的溫度會發(fā)生 3種不同的轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度偏高區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫上貝氏體 (up bainite)，其外觀形貌似羽毛狀，也稱羽毛狀貝氏體。為提高韌性，生產(chǎn)上應通過熱處理控制獲得下貝氏體。 P 轉(zhuǎn)變區(qū)。 貝氏體 ( B ) 轉(zhuǎn)變區(qū) 。 馬氏體 ( M ) 轉(zhuǎn)變區(qū)。珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)包括 Ps、 Pf和 K線。鋼在淬火時的冷卻速 度應大于 vk。 鋼的退火和正火 項目 2 工程材料及熱處理 第 152 頁 ? 退火種類 ? ①完全退火 把鋼加熱到完全奧氏體化，保溫后隨之緩慢冷卻的退火工藝。 將過共析碳鋼加熱到 Ac1以上 20～ 30℃ ，保溫。 45號鋼完全退火時的加熱溫度為 840～ 860 ℃ 。 正火 最終熱處理 : 淬火 。表示冷卻曲線碰到 K線時，過冷奧氏體立即停止向珠光體的轉(zhuǎn)變，剩余一部分一直冷卻到 Ms線以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。如鋼退火時的 爐冷，正火時的空冷、 淬火時的水冷。 低溫轉(zhuǎn) 變區(qū) 。中溫轉(zhuǎn)變 區(qū) 。高溫轉(zhuǎn)變區(qū) 。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度下端偏低溫度區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫下貝氏體。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。由于曲線形狀象字母 C，其也可以稱為 C曲線。 加熱溫度相同的情況下，加熱速度越快，保溫時間越短，得到的奧氏體晶粒越小。 鋼的熱處理工藝 項目 2 工程材料及熱處理 第 140 頁 淬火時希望得到細小的奧氏體晶粒。 熱處理加熱的主要目的：獲得 A(這種熱轉(zhuǎn)變過程也可以稱為 A化 ) 項目 2 工程材料及熱處理 第 139 頁 奧氏體晶粒大小對隨后冷卻時的轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的性能有重要影響。在實際生產(chǎn)中，加熱和冷卻不可能極緩慢，因此不可能在平衡臨界點進行組織轉(zhuǎn)變。熱處理的特點是改變零件或者毛坯的內(nèi)部組織以改善性能，而不改變其形狀和尺寸。這是硬質(zhì)合金的一個缺點。 (3)良好的耐蝕性和抗氧化性。作為切削刀具使用時，其切削速度、耐磨性與壽命都比高速鋼刀具有顯著提高。同時，使用粉末冶金法可使壓制品達到或極接近零件的形狀、尺寸和表面粗糙度，從而實現(xiàn)無切削或少切削加工，使生產(chǎn)率和材料利用率顯著提高，故粉末冶金法是經(jīng)濟的加工方法。 具有良好的抗咬合性 有良好的工藝性，原料來源廣且價格低廉 項目 2 工程材料及熱處理 第 124 頁 各類型軸瓦 軸承合金、粉末冶金與硬質(zhì)合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 125 頁 組織要求 : 為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應該是在軟基體上均勻分布硬相質(zhì)點組織的材料。 性能要求 : 在工作溫度下 ,應具有足夠的抗壓強度、疲勞強度和高的耐磨性。 項目 2 工程材料及熱處理 第 122 頁 白銅（了解） 白銅成分 :是以 Ni為主要合金元素的合金。其中最常用的為鋁青銅。因此，青銅可以分為： 普通青銅 ( 錫青銅 ) ( tin bronze ) 特殊青銅 ( 無錫青銅 ) ( tin – free bronze ) 項目 2 工程材料及熱處理 第 120 頁 ? 按生產(chǎn)方法錫青銅分為 壓力加工錫青銅 Sn青銅 —— 如 QSn43，含 4%Sn 、 3%Zn，其余為 Cu 做軸承、彈簧等。按化學成分的不同，黃銅可分為普通黃銅和特殊黃銅兩類。 項目 2 工程材料及熱處理 第 111 頁 工業(yè)純銅 T1～ T4序號越大，純度越低（ 根據(jù)雜質(zhì)的含量 ） 無氧銅 TU2（補充） 純銅管 項目 2 工程材料及熱處理 第 112 頁 補充：純銅除工業(yè)純銅外，還有一類叫無氧銅，其含氧量極低，氧的質(zhì)量分數(shù)不大于%。 ? 導電導熱性僅次于 Ag。 鋁銅合金鑄造組織 ( 化染 ) 210 汽缸頭 項目 2 工程材料及熱處理 第 108 頁 – 鎂合金 ( ZL30 ZL302 ) : 有較高的強度、韌性及耐蝕性 ,但鑄 造性能和耐熱性較差。若優(yōu)質(zhì)合金在代號后面加 “ A” 。若牌號后面加 “ A”表示優(yōu)質(zhì)。由于其熱塑性好，所以鍛鋁主要用作航空及儀表工業(yè)中各種形狀復雜、要求比強度較高的鍛件或模鍛件，如各種葉輪、框架、支桿等。 應用 ：制造外形復雜的鍛 件和模鍛件。 應用：航空工業(yè)。硬鋁的耐蝕性遠比純鋁差，更不耐海水腐蝕；尤其是硬鋁中的銅會導致其抗蝕性劇烈下降。 防銹鋁的典型牌號 有 3A2 5A05 、 LF21等。 鋁及鋁合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 95 頁 ? 常用變形鋁合金的代號、成分、力學性能 (了解 ) 鋁及鋁合金 項目 2 工程材料及熱處理 第 96 頁 ① 防銹鋁合金 ( LF ) 防銹鋁合金成分 :主要是 ALMn系和 AlMg系合金。 熔點低，可鑄造各種形狀的零件。強度低 。 鋁的性能特點 : 密度小 。其中 RuT表示 “ 蠕鐵 ” 二字漢語拼音的字首，后面三位數(shù)字表示其最小抗拉強度值 項目 2 工程材料及熱處理 第 89 頁 6. 非鐵合金與粉末合金 ? 概念：工程上通常將鋼鐵材料以外的金屬或合金，統(tǒng)稱為非鐵金屬或非鐵合金。 例如： KTH300－ 0 KTH330－ 0KTZ550－ 0 KTZ650－ 02等（ 44② ） 4）可鍛鑄鐵的應用 主要用于制作形狀復雜，要求強度和韌性較高的薄壁鑄件 項目 2 工程材料及熱處理 第 88 頁 組織：蠕墨鑄鐵基體組織有 F,F+P,P三種。 1）可鍛鑄鐵的組織 組織是鋼的基體上分布著團絮狀的石墨，有鐵素體可鍛鑄鐵 (黑心可鍛鑄鐵 )和珠光體可鍛鑄鐵兩種。 球墨鑄鐵的力學性能比灰鑄鐵高，而成本卻接近于灰鑄鐵，并保留了灰鑄鐵的優(yōu)良鑄造性能、切削加工性、減摩性和缺口不敏感等性能。 項目 2 工程材料及熱處理 第 81 頁 1）球墨鑄鐵的組織 球墨鑄鐵的組織是在鋼的基體上分布著球狀石墨。 孕育鑄鐵具有較高的強度和硬度，各部分界面上具有斷面缺口敏感性小的特點，因此孕育鑄鐵常用于力學性能要求較高，且斷面尺寸變化大的大型鑄件。石墨力學性能極低，因此，灰鑄鐵抗拉強度、塑性、韌性比鋼低。 第三階段：即在時通過共析反應而形成石墨 項目 2 工程材料及熱處理 第 70 頁 降溫時石墨化過程 —— 按 FeG 相圖結(jié)晶、轉(zhuǎn)變 G結(jié)晶： 過共晶成分 L → L + G I（液體中析出石墨） 共晶轉(zhuǎn)變 →A +G（共晶） (1154℃ ) G析出： A→A+G II (1154～ 738 ℃ ) 共析轉(zhuǎn)變 →F + G （共析） （ 738℃ ) 項目 2 工程材料及熱處理 第 71 頁 ? （ 1）化學成分的影響 鑄鐵中的碳、硅、錳、硫、磷等元素對石墨化有不同影響