【正文】 ? 滲氮：向鋼表層滲入氮原子。 表面淬火 ? 表面淬火 ? 定義：將鋼件的表面層淬透到一定的深度，而心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法。 淬火和回火 ? 回火 ? 定義：將淬火鋼加熱到 Ac1以下某溫度，保溫后冷卻的熱處理工藝。 M不穩(wěn)定組織，具有重新轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織的趨勢(shì)。 ? 應(yīng)用場(chǎng)合： ? 取代部分完全退火。 退火和正火 ? 低溫退火（去應(yīng)力退火） 應(yīng)用場(chǎng)合： ? 當(dāng)退火用于消除工件內(nèi)應(yīng)力時(shí)，稱去應(yīng)力退火。 ? 缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)、效率低，常被正火替代。 鋼的熱處理原理 —奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線 1 10 102103104105106100200300400500600700800奧氏體A1MSMf時(shí) 間 （ s ）溫度（℃）粗珠光體（ H R C 5 ～ 20 ）細(xì)珠光體（ H R C 3 0 ～ 40 ）上貝氏體（ H R C 4 0 ～ 45 ）下貝氏體（ H R C 5 0 ～ 60 ）馬氏體＋殘余奧氏體（ H R C 5 5 ）鋼的熱處理原理 ? 鋼在連續(xù) 冷卻 時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 ? 較等溫曲線沒有貝氏體組織 退火 正火 淬火 鋼的熱處理原理 ? 鋼在連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（以共析鋼為例）過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 ? 爐冷轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w ? 空冷轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w（細(xì)小珠光體） ? 油冷轉(zhuǎn)變?yōu)榍象w（更細(xì)小珠光體）和馬氏體 ? Vk臨界冷卻速度， = Vk（如水冷）抑制珠光體，轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 鋼的熱處理 ? 實(shí)際中，鋼的加熱和冷卻在一定的速度下進(jìn)行，有過冷或過熱現(xiàn)象。 ? 合金工具鋼 數(shù)字（碳含量千分?jǐn)?shù)，大于 1％不標(biāo)） ＋元素符號(hào)＋數(shù)字（合金含量百分?jǐn)?shù)，小于 ％不標(biāo)），如 9Mn2V。 合金鋼（加入合金元素，改進(jìn)鋼組織、性能） ? 合金元素在鋼中的作用 ?強(qiáng)化 ? 溶入鐵素體，形成固溶強(qiáng)化； ? 生成合金碳化物，形成強(qiáng)化相； ? 細(xì)化晶粒，形成細(xì)晶強(qiáng)化，提高合金鋼強(qiáng)度、硬度等。 ? 按鋼液脫氧程度（氧為有害元素） ?沸騰鋼（ F）脫氧不完全，組織不致密，成分不均勻，性能較差； ?鎮(zhèn)靜鋼（ Z）脫氧完全，組織致密，成分均勻，性能較好； ?半鎮(zhèn)靜鋼（ b）介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間 工業(yè)用鋼簡(jiǎn)介 ? 碳鋼 ? 碳鋼的分類、 牌號(hào)和用途 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼， Q＋ 屈服強(qiáng)度 ， ? 如 Q235 碳鋼 ——碳鋼的分類、 牌號(hào)和用途 ? 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，兩位數(shù)字（平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)），如 08； ?低碳鋼如 08等，塑性好，焊接性好，強(qiáng)度、硬度低，焊接結(jié)構(gòu)件和容器等。 益于脫氧和合金化，人為加入，含量低，影響小。 白口鑄鐵因含有大量的共晶滲碳體硬而脆，且無 法得到單一的 A組織，不能鍛壓成型。 鐵碳合金相圖的應(yīng)用 1. 選材 根據(jù)機(jī)械零件性能要求，選擇合適的材料。 ? 不同成分，組織、性能不同。 ? GS線： A 3線，是從奧氏體中析出鐵素體的開始線。 ? 思考： 1 鐵碳合金的三類組織：固溶體、金屬化合物、機(jī)械混合物有硬有軟， “ 誰 ” 硬 “ 誰 ” 軟？ 2 鐵碳合金的組織有哪些？性能如何？之間有何聯(lián)系？ 3 機(jī)械混合物中的 “ 體 ” 分別是 “ 誰 ” 和 “ 誰 ”的混合？ ? 小結(jié) ? 合金的基本概念（合金、相、組元、組織） ? 合金組織的基本類型（固溶體、化合物、機(jī)械混合物） ? 固溶強(qiáng)化概念與作用 ? 鐵碳合金的基本組織（名稱、類型、特點(diǎn)） 第三節(jié) 鐵碳合金狀態(tài)圖 ? 狀態(tài)圖 ——表示不同 成分 和 溫度 時(shí)的組織狀態(tài)關(guān)系的圖形。在顯微鏡下呈片狀。 金屬化合物（只學(xué)習(xí)一類） ? 滲碳體 ? 特點(diǎn)： 硬度極高，而塑性、韌性極低。 ? 固溶強(qiáng)化實(shí)質(zhì)：溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格，使 晶格發(fā)生畸變提高合金的強(qiáng)度、硬度。（區(qū)分界面的概念，多晶體有許多晶粒，每個(gè)晶粒的化學(xué)成分、內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)相同） 鐵碳合金的基本組織 ? 合金的基本概念 ? 組織 ——用肉眼或用放大鏡、顯微鏡能觀察分辯的材料內(nèi)部微觀形貌圖象。后者低于 20度，前者達(dá)幾百度。 ? 晶胞：把晶格中具有空間排列特征的最小幾何單元 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 晶格常數(shù) ：晶胞三個(gè)棱邊的長(zhǎng)度稱為晶格常數(shù)，用 a、 b、c表示，棱邊之間的夾角用 來表示。 ? 關(guān)注“過冷度”的原因是由于其與晶粒的大小相關(guān)，而晶粒大小又與材料的強(qiáng)度、硬度等機(jī)械性能相關(guān)。 ? 非自發(fā)晶核 ：實(shí)際結(jié)晶過程中，金屬液體中的某些雜質(zhì)也能成為金屬結(jié)晶核心而形成晶核。如鋼和鑄鐵都是以鐵為基礎(chǔ)的鐵碳合金，其中鐵的含量占 95％以上。 循 環(huán) 次 數(shù) NO應(yīng)力?當(dāng)應(yīng)力按正弦曲線對(duì)稱循環(huán)時(shí)，疲勞強(qiáng)度以符號(hào) 表示。 F? 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試簡(jiǎn)單、迅速，壓痕小，可用于成品檢驗(yàn)。 它是金屬材料在靜載時(shí)所表現(xiàn)出的機(jī)械性能。 ? 判據(jù)：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。機(jī)械制造基礎(chǔ) 第一篇 金屬工藝學(xué) 緒 論 ? 金屬工藝學(xué) 講述有關(guān)制造金屬零件的 工藝方法 的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（材料和熱處理）。（應(yīng)用場(chǎng)合） ? 屈服強(qiáng)度 拉伸試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的 應(yīng)力 。 ? 內(nèi)涵：硬度是 衡量 金屬 軟硬 的判據(jù)。 ? 缺點(diǎn)：重復(fù)性較差，必須在不同部位測(cè)量數(shù)次。 1??原因：金屬材料存在內(nèi)部缺陷或零件局部應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋。 第二章 鐵碳合金 ? 主要內(nèi)容： ? 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 鐵碳合金的基本組織 ? 鐵碳合金狀態(tài)圖 ? 工業(yè)用鋼簡(jiǎn)介 ? 零件選材原則 第一節(jié) 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 對(duì)金屬結(jié)晶過程的了解（液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)） ? 金屬結(jié)晶過程所涉及的幾個(gè)基本概念 ? 過冷、過冷度、自發(fā)晶核、非自發(fā)晶核、晶粒粗細(xì)（影響材料性能） ? 對(duì)純鐵晶體結(jié)構(gòu)的了解 ? 同素異晶的概念 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 金屬結(jié)晶的基本概念 ? 定義 ：金屬原子的聚集狀態(tài)由無規(guī)則的液態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則排列的固態(tài)晶體的過程，可用冷卻曲線來表達(dá)。如人工加入非自發(fā)晶核物質(zhì)，稱人工晶核。 ? 晶粒越小，晶粒之間晶界的強(qiáng)度越高，材料的力學(xué)越高，所以晶粒越小越好。 ? ? ?、常見金屬的晶格類型 ? 體心立方 ——立方體 8個(gè)頂角和立方體中心各有 1個(gè)原子，晶胞實(shí)有原子數(shù)為 2個(gè)，致密度 68％。 ? 同素異晶轉(zhuǎn)變易于造成較大的內(nèi)應(yīng)力（晶體結(jié)構(gòu)不同，引起密度變化，引起體積變化）。 ? 組織可分為三大類： 1. 固溶體 2. 金屬化合物 3. 機(jī)械混合物 鐵碳合金的基本組織 ? 鐵碳合金的組織 ? 固溶體：溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格而保持溶劑晶格類型的金屬晶體。 提高金屬?gòu)?qiáng)度的重要途徑之一 ? 思考： ? 工業(yè)上通過工件表面的滲碳、滲氮等強(qiáng)化表面的強(qiáng)度、硬度，其原理是什么？ 固溶體（學(xué)習(xí)兩類） ? 鐵素體 ? 定義：溶解于 中形成 的固溶體，呈體心立方晶格 通常以符號(hào) F 表示。伸長(zhǎng)率和沖擊韌度接近于零。 ? F＋ Fe3C混合后形成了中和的性能。 ? 根據(jù)前面所學(xué)鐵碳合金的基本組織類型和特點(diǎn)，根據(jù)此圖可以知道在什么溫度和成分條件下，可以獲得什么樣的組織和性能的材料。 L A F Fe3C ? PSK線： 也叫共析線，鐵碳合金冷卻到此線時(shí)，在恒溫 (727 176。 鐵碳合金狀態(tài)圖 ——鐵碳合金的分類 （按含碳量不同） ? 鋼：含碳量小于％ 的鐵碳合金 ? 亞共析鋼 —％ ? 共析鋼 —％ ? 過共析鋼 —％ ? 鑄鐵：含碳量 ％～％的鐵碳合金 ? 亞共晶鐵 —含碳量 ％ ? 共晶鐵 —含碳量 ％ ? 過共晶鐵 —含碳量 ％（主要分界點(diǎn)要記?。? 鐵碳合金相圖應(yīng)用 材料組織及性能的分析 含碳量與鐵碳合金組織及性能的關(guān)系 ? 鐵碳合金室溫組織由 F和 Fe3C兩相組成，含碳量不同，組織中兩相的相對(duì)數(shù)量、分布及形態(tài)不同，所以不同成分的鐵碳合金具有不同的性能。 要求塑性好、韌性高的材料，可選用低碳鋼； 例：沖壓件通常使用含碳量小于 %的鋼板。 低碳鋼具有良好的焊接性能 ，高