【正文】 適用于含碳量小于 ％的碳素工具鋼。 Ps、 Pf表示 A—P的轉(zhuǎn)變開始線和終止線； K為 A—P終止線。 230～ 50℃ 。 鋼的熱處理工藝 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 145 頁 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 146 頁 二 ) 共析碳鋼 TTT 曲線的分析 穩(wěn)定的奧氏體區(qū) 過冷奧氏體區(qū) A向產(chǎn) 物轉(zhuǎn)變開始線 A向產(chǎn)物 轉(zhuǎn)變終止線 A + 產(chǎn) 物 區(qū) 產(chǎn)物區(qū) A1～ 550℃ 。 鋼的熱處理工藝 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 143 頁 ? 馬氏體在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀 ，中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。 控制奧氏體晶粒大小方法：加熱溫度的控制、保溫時(shí)間的控制、加熱速度的控制。 鋼的熱處理工藝 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 137 頁 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 138 頁 ? 鋼加熱過程中相的變化： 加熱到 Ac1點(diǎn)以上： P A 加熱到 Ac3和 Acm點(diǎn)以上： P全部轉(zhuǎn)換成 A。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 133 頁 ? 鋼的熱處理 鋼的熱處理是將固態(tài)鋼采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的一種工藝。硬質(zhì)合金的彈性模量很高（約為高速鋼的 2～ 3倍）。粉末冶金法不用熔煉和澆注，而只需配料、混合、壓制、燒結(jié)等過程，是一種特殊的冶金工藝。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 123 頁 軸承合金、粉末冶金與硬質(zhì)合金 一、軸承合金 定義 :用于制造軸瓦和軸襯的合金稱為軸承合金。 鑄造錫青銅 —— 如 Sn青銅 ZCuSn10Zn2 ， 主要用于制造閥、泵殼、齒輪、蝸輪等零件 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 121 頁 ? 無錫青銅 指不含錫的青銅，常用的有鋁青銅、 鈹 青銅、鉛青銅、錳青銅、硅青銅等。純銅的強(qiáng)度低，不宜直接用作結(jié)構(gòu)材料 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 113 頁 3．銅合金 ? （ 1）黃銅 以鋅為唯一或主要合金元素的銅合金稱為黃銅 黃銅具有良好的塑性和耐腐蝕性、良好的變形加工性能和鑄造性能，在工業(yè)中有很好的應(yīng)用價(jià)值。 紫紅色含銅量高于 %。 ? 例如， ZL102表示 2號鋁 硅系鑄造鋁合金。 鍛鋁合金性能 :具有良好的熱塑性和鍛造性能，力學(xué)性能與硬鋁相近，但熱塑性及耐蝕性較高，更適于鍛造，故名鍛鋁。 牌號 :2A0 2A11。 防銹鋁的工藝特點(diǎn) 是塑性及焊接性能好，常用拉延法制造各種高耐蝕性的薄板容器（如油箱等）、防銹蒙皮以及受力小、質(zhì)輕、耐蝕的制品與結(jié)構(gòu)件（如管道、窗框、燈具等）。加工工藝性好等。密度 =，熔點(diǎn)660oC，面心立方晶格，無同素異晶轉(zhuǎn)變。 其中 “ KT”表示 “ 可鍛 ” 二字的漢語拼音字首； “ H”和 “ Z”分別表示 “ 黑 ” 和 “ 珠 ” 的漢語拼音的字首；牌號后邊第一組數(shù)字表示最小 抗拉強(qiáng)度值；第二組數(shù)字表示最小伸長率。屈強(qiáng)（σ ）比鋼高， 塑性和韌性有改善，但依然低于鋼。經(jīng)孕育處理后的鑄鐵稱為孕育鑄鐵。 Fe Fe3C／ G 相圖 Fe3C —— 亞穩(wěn)定相 G —— 穩(wěn)定相 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 69 頁 ? 鐵碳合金按照 FeG相圖進(jìn)行結(jié)晶，則鑄鐵的石墨化過程可分為如下三個(gè)階段： 第一階段：即在 1153時(shí)通過共晶反應(yīng)而形成石墨 第二階段：即在范圍內(nèi)冷卻過程中自奧氏體中不斷析出二次石墨。少量溶于 A和 F。如拖拉機(jī)的履帶板、球磨機(jī)的襯板、破碎機(jī)的牙板、挖掘機(jī)的鏟齒和鐵路的道岔等。 常用的不銹鋼（按組織分） : 馬氏體型不銹鋼 鐵素體型不銹鋼 奧氏體型不銹鋼 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 59 頁 按成份分： 馬氏體不銹鋼 鉻不銹鋼 鐵素體不銹鋼 鉻鎳不銹鋼： Wcr=18%~20% Ni=8%~12% 牌號：與合金結(jié)構(gòu)鋼基本相同。 高的耐磨性 。 成分 ： Wc=%~%， 加入少量合金 Ge、 Si、 Mn、 W等可以： 。 Wc%＜1%時(shí)，牌號前以千分?jǐn)?shù)表示。還可以制作模具和量具 性能要求： 很高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性，很高的接觸疲勞強(qiáng)度，一定的韌性和耐潤滑劑腐蝕的能力。 性能要求：高的彈性極限和屈強(qiáng)比、較高的疲勞強(qiáng)度、足夠的塑性和韌性。 高淬透性合金滲碳鋼（如 18Cr2Ni4WA）三類。大多數(shù)需要經(jīng)過熱處理后才能使用。 1） 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的成分和性能特點(diǎn) 成分特點(diǎn)： 在低碳鋼（ Wc＜ %）的基礎(chǔ)上加入少量的錳、硅、鈦、釩、鈮等合金元素而制成的鋼。 不利方面：使回火脆傾性增大，但一些元素如 W、 Mn能減弱或防止第二類脆性。合金元素的影響主要表現(xiàn)在擴(kuò)大或縮小 ?相區(qū)。 合金元素在鋼中的存在形式有： 溶解于鋼中的基本相（鐵素體、奧氏體和滲碳體）、形成特殊碳化物（如 VC、 TiC、 Cr23C6等） 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 31 頁 影響： （ 1）強(qiáng)化鐵素體： 非碳化物形成元素和大部分的錳基本上都溶解于鐵素體（或奧氏體）中而形成合金鐵素體（或合金奧氏體），并產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的作用，使合金鐵素體的強(qiáng)度、硬度升高，塑性和韌性下降（ Cr、 Ni、 Mn含量少時(shí)略有上升）。用作齒輪、棘輪等 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 29 頁 常用合金鋼 隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在機(jī)械制造中，對工件的強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性、耐磨性以及其他各種物理化學(xué)性能的要求愈來愈高，碳鋼已不能完全滿足這些要求了。 螺紋量規(guī) 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 25 頁 合金鋼和非合金鋼 牌號表示方法： 用“鑄”和“鋼”兩字漢語拼音字母字首“ ZG”后加兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示屈服點(diǎn)的最低值，第二組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度的最低值。數(shù)字表示鋼平均含碳量的千分?jǐn)?shù)。 這類鋼隨鋼號的數(shù)字增加，含碳量增加，組織中的珠光體量增加，鐵素體量減少。 若為沸騰鋼在鋼號后加“ F”；半鎮(zhèn)靜鋼在鋼號后加“ b”；鎮(zhèn)靜鋼則不加任何字母或加字母 Z； TZ表示特種鎮(zhèn)靜鋼。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 8 頁 合金鋼和非合金鋼 非合金鋼的分類、編號和用途 一、非合金鋼的分類 非合金鋼的種類很多，常按以下方法分類。尤其 在低溫下會使鋼的塑性、韌性急劇下降，導(dǎo)致鋼嚴(yán)重變脆。錳還能溶于鐵素體形成置換固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化 ,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。其過程如下： （ 1）鐵礦石、焦炭、和溶劑等原材料經(jīng)高爐冶煉得到生鐵。 （ 2）生鐵在高溫的煉鋼爐中，通過氧化作用降低生鐵中的含碳 量和雜質(zhì)含量而煉成鋼。錳在鋼中是一種有益元素。這種現(xiàn)象稱為冷脆。 低碳鋼（ Wc%） 中碳鋼（ ≤Wc≤%） 高碳鋼（ Wc%） 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 9 頁 合金鋼和非合金鋼 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼 主要用于制作機(jī)械零件，工程結(jié)構(gòu)件，一般為低、中碳鋼。例如： Q235AF即表示屈服點(diǎn)值為 235MPa的 A級沸騰鋼。因此，鋼的強(qiáng)度硬度也隨之增加，而塑性指標(biāo)隨之降低。例如 T12鋼表示 Wc=%的碳素工具鋼。例如 ZG200400，表示 σs≥200MPa， σb≥400MPa的鑄鋼。 原因 ： （ 1）由碳鋼制成的零件尺寸不能太大。其中， Si、Mn、 Ni的強(qiáng)化作用較大。 一些合金元素如 Mn、 Ni、等將擴(kuò)大 ?相區(qū)使 As線下降（ P52① ） 而另一些合金元素如 Cr、 Mo、 V、 Ti、 Al、等則縮小 ?相區(qū)并導(dǎo)致 As線上升。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 34 頁 ? 合金元素對回火轉(zhuǎn)變過程的影響表現(xiàn)在三個(gè)方面： （ 1）提高鋼的回火穩(wěn)定性 這主要表現(xiàn)為合金元素在回火過程中推遲了馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變，提高了鐵素體的再結(jié)晶溫度，使碳化物難以聚集長大而保持較大的彌散度，從而提高了鋼對回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。主要是 Mn元素，含量為 %~%。根據(jù)熱處理特點(diǎn)可分為： 合金 滲碳鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼 合金彈簧鋼等 常用合金結(jié)構(gòu)鋼牌號表示 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 合金滲碳鋼 (1）用途及性能要求 用途：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱中的齒輪、內(nèi)燃機(jī)凸輪、活塞銷等機(jī)械零件。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 41 頁 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 合金調(diào)質(zhì)鋼 (1）用途及性能要求 用途：汽車、機(jī)床等機(jī)器中重要的零件。 (2）成分、性能和熱處理特點(diǎn) 成分、性能： Wc＝ ％～ % ,保證高的彈性極限。 2）成分、性能和熱處理特點(diǎn) 成分、性能： Wc＝ ％～ ％，保證高硬度、高耐磨性。 Wc%≥1%時(shí)，牌號前不標(biāo)數(shù)字。 b. 高耐磨性 c. 足夠的強(qiáng)度和一定的韌性 保證刃具不斷裂或崩刃 熱處理 :預(yù)備熱處理球化退火 ,最終熱處理淬火 +低溫回火。 足夠高的韌性與疲勞抗力 。含 碳量標(biāo)為 0（ Wc≤% ）和00（ Wc≤% ） 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 60 頁 （ 2）耐熱鋼 :在高溫下具有抗氧化性（熱化學(xué)穩(wěn)定性）和高溫強(qiáng)度（熱強(qiáng)性）的特殊鋼。 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 66 頁 鑄鐵和非鐵合金 同鋼一樣，鑄鐵也是以 Fe、 C元素為主的鐵基材料，但是其還含有較多的 Si、 Mn、 S、P等元素。 石墨結(jié)構(gòu) ：晶格形式為簡單六方，如圖所示。 第三階段：即在時(shí)通過共析反應(yīng)而形成石墨 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 70 頁 降溫時(shí)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(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 71 頁 ? （ 1）化學(xué)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 其中碳、硅、磷是促進(jìn)石墨化的元素，錳和硫是阻礙石墨化的元素 在一般鑄造條件下，鑄鐵中較高的含碳量是石墨化的必要條件，而一定的含硅量是石墨化的充分條件，碳與硅含量越高越易石墨化；若碳、硅含量過低則易出現(xiàn)白口；如果碳、硅含量過高，將導(dǎo)致石墨數(shù)量多且粗大，基體內(nèi)鐵素體量多，鑄鐵的力學(xué)性能下降 項(xiàng)目 2 工程材料及熱處理 第 72 頁 （ 2）溫度及冷卻速度的影響 鑄件的冷卻速度對石墨化的影響也很大，即冷卻愈慢，愈有利于擴(kuò)散，對石墨化便愈有利，而快冷則阻止石墨化 項(xiàng)目 2