【正文】 組織分析： P＋ F→ P＋ F→ P＋ F→ P＋ F P→學(xué)生分析。（細(xì)化晶粒，均勻組織） 因正火是在空氣中冷卻， 得到的組織晶粒細(xì)小，且縮短了冷卻時(shí)間， 提高了生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法，應(yīng)用較廣泛。 （ 1）嚴(yán)格控制淬火加熱溫度。 22 滿足以上所有要求的淬火劑是理想的淬火劑，但目前尚未找到還有待于我去研究和開發(fā)。 （ 3）正確選擇淬火方法： （由于淬火冷卻介質(zhì)不能完全滿足淬火質(zhì)量的要求，所以在熱處理工藝方面還應(yīng)考慮從淬火方法上加以解決）。 應(yīng)用：齒輪、缸體、閥體等。 （是用干冰－ ℃或－ 103℃的液化乙烯、－ 192℃的液態(tài)氮成本很高，易產(chǎn)生應(yīng)力、變形 ，很少應(yīng)用。 （ 2）中溫回火（ 350～ 500℃）：組織：回火屈氏體 HRC35～ 45。 布置作業(yè)： 課后總結(jié) 第四節(jié) 表面淬火和化學(xué)熱處理 復(fù)習(xí)舊課：淬火和回火的應(yīng)用。 低碳鋼 低碳合金鋼 （離子氮化）： 布置作業(yè)： 課后總結(jié)： 第一章 鑄造工藝基礎(chǔ) 25 第一節(jié) 液態(tài)合金的充型 復(fù)習(xí)舊課：表面熱處理的特點(diǎn)及其應(yīng)用。鑄鐵的最好。 二、鑄件的變形與防止 具有殘余內(nèi)應(yīng)力的鑄件是不穩(wěn)定的，它將自發(fā)地通過變形來減緩其內(nèi)應(yīng)力，以便趨于穩(wěn)定狀態(tài)。 二、合金性質(zhì)和含磷量。 ①白口鑄鐵： C 以 Fe3C 形式存在。 在鑄鐵未澆注前，向鐵水中加入少量變質(zhì)劑（ Si＋ Fe）、（ Si＋ Ca），形成非自發(fā)晶核， 細(xì)化晶粒，從而提高其力學(xué)性能。 黑心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵和白心可鍛鑄鐵。 ： 加入 Sn、 Zn、 Pb、 Al、 Ni等。 二、鑄造鋁合金 ： ％ Al，面心立方晶格，比重小，塑性好，強(qiáng)度低，耐腐蝕能力強(qiáng)，表面易形成 Al2O3，主要用于制造電線、電纜、配制合金， σb＝ 80MPa、δ＝ 50％、ψ＝ 80％。 ② 鑄造鋁合金： ZL1： Si、 ZL10 Zl104 鑄造性能好、耐腐蝕。 ① 比強(qiáng)度值高： σ s＝ 1300MPa； ② ②熱強(qiáng)度高： 500℃，保持高強(qiáng)度； ③耐腐蝕性好：超過不銹鋼； ④疲勞極限高：遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁合金。 材料： （巴氏合金） ZChSnSb11－ 6（ ZChSn2） 2 號(hào)。 總之：是飛機(jī)、導(dǎo)彈、宇宙飛船、艦艇的理想結(jié)構(gòu)材料。 比強(qiáng)度：強(qiáng)度和密度的比值。 LC： Cu＋ Mg＋ Zn， LC LC3 抗蝕性差、室溫強(qiáng)度高。 ③ 白銅：（ Cu＋ Ni）。 工業(yè)純銅： T1～ T5，數(shù)字越大，銅純度越低。 牌號(hào)： KTHab－ c： ab 為最低抗拉強(qiáng)度。 （ 2）冷卻速度： V↑→ Fe3C、 V↓→ G 。 布置作業(yè)： 課后總結(jié)： 第二章 常用合金鑄鐵的生產(chǎn) 第一節(jié) 鑄鐵件生產(chǎn) 復(fù)習(xí)舊課：鑄件的質(zhì)量控制。 （ 2） 鑄型阻力。 26 一、內(nèi)應(yīng)力的形成 減少熱應(yīng)力的基本途徑是盡量減少各個(gè)部位間的溫度差，使其均勻地冷卻。 第二節(jié) 鑄件的凝固與收縮 一、鑄件的凝固方式 1. 逐層凝固： 2. 糊狀凝固： 3. 中間凝固：大多數(shù)的凝固均是這樣。 合金鋼： （ ～ ）。 淬火＋高溫回火：調(diào)質(zhì)處理。 24 應(yīng)用于需要高硬度，高耐磨的材料零件。） 應(yīng)用；油嘴、小圓筒等。 （雙液淬火廣泛應(yīng)用于各種零件或工具，能得到高硬度，又能減少淬火內(nèi)應(yīng)力，缺點(diǎn)是操作難，且未能很好地改進(jìn)工件表面與心部的溫差這一缺點(diǎn)。 缺點(diǎn)： 650～ 550℃ 、 V＝ 150℃ /S； A′→ P、 S、 T、 B。 分析 MNQT（ c）冷卻曲線： MN－冷卻速度慢，目的是不易變形、開裂； NQ－冷卻速度快，目的是 A′ 不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w； QT— 冷卻較慢，目的是既能得到高硬度的馬氏體，不變形、開裂。），保溫一定時(shí)間，（ ～ 、 30min/m3)(時(shí)間與鋼的成分、原始組織、工件形狀和尺寸加熱介質(zhì)、裝爐方法，雖經(jīng)驗(yàn)公式－熱處理手冊(cè)，但生產(chǎn)實(shí)際中是綜合上述的因素通過實(shí)驗(yàn)才能合理的選定）以大于或等于臨界冷卻速度冷卻下來的一種熱處理工藝。（利于切削加工） ②消除網(wǎng)狀滲碳體組織。 （ 3）低溫退火：（亞、共、過共析鋼） 把鋼加熱到 500～ 650℃，保溫一定時(shí)間（ 6～ 8min/mm、 ），然后隨爐冷卻的一種工藝。 一、退火： 把鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝法。】 補(bǔ)充內(nèi)容： 影響 C 曲線的因素： ①含碳量： C％ C％↑ C 曲線右移。 （貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)）： 550～ Ms， A→ A′→ B＝ C 粒 ＋ F。 Ar3－冷卻時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的開始溫度。 分類： 普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。 0 10 號(hào)鋼。（以鐵代鋼，以鑄代鍛） 問答題： 一、根據(jù)鐵碳合金狀態(tài)圖，說明下列原因： ％的鋼比含碳 ％的鋼硬度高。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr。 合金鋼：低合金鋼、合金鋼。 常用于齒輪、主軸、連桿 → 45。 舊：甲類鋼： A A A ……… A7 滿足機(jī)械性能要求的。（ FeS＋ Fe）為共晶體， 985℃為液體。 用途： ①碳素結(jié)構(gòu)鋼： ② 碳素工具鋼： 冶煉： ① 平爐鋼（逐漸淘汰） ② 轉(zhuǎn)爐鋼（使用） ③ 電 弧爐鋼。 ③ 焊接方面： ④ 熱處理方面： 課堂討論：碳對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響。 亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵自行分析。 ： 含碳量分類： 工業(yè)純鐵： C≤ ％ C 鋼： ％ C≤ ％ 白口鐵： ％ C％ 鋼分類： 共析鋼： ％ P 亞共析鋼： C％ P＋ F 過共析鋼： C％ P＋ C 共晶白口鐵分類： 共晶白口鐵： ％ C Ld′ 亞共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ P＋ C 過共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ C 三、鋼在結(jié)晶過程中的組織轉(zhuǎn)變 實(shí)驗(yàn)：熱分析法－（ C： 0－ ％）實(shí)用價(jià)值。 DC 線：液相線 開始結(jié)晶出滲碳體： L→ L+C。性能與滲碳體相近。 1. 珠光體 P： F＋ Fe3C 兩相，機(jī)械混合物。 單相、層片狀、面心立方晶格。（合金的好處） F： C→ α－ Fe 中形成的固溶體。 一、固溶體： 定義：溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑中，依然保持晶格類型的金屬晶體。 例如：鋼鐵合金： Fe＋ C＋ Mn＋ Si、鋁合金：（ Al＋ Mg＋ Mn）、（ Al＋ Ze＋ Mn）、 銅合金：（ Cu＋ Zn）、（ Cu＋ Sn）、（ Cu＋ Ni）等。 元素（金屬＋非金屬）共為 108 種，而純金屬一般共為 83 種。 （ 3）機(jī)械振動(dòng)：使枝晶破碎成為幾個(gè)晶核，使晶核數(shù)目增多（超生波振動(dòng)等）。 概念： 晶粒、 晶界。 金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度， TnTo。 （最后要和書名金屬工藝學(xué)聯(lián)系上） 以上各種工藝性能將在以后有關(guān)章節(jié)中分別介紹。例如：鋼鐵生鐵銹、銅生銅綠 （造成重大事故）。 應(yīng)用：陶瓷、水壺的水垢等。 應(yīng)用：耐高溫材料（飛機(jī)、導(dǎo)彈、航天）、防火安全閥、熔斷器（保險(xiǎn)絲）等。 金屬的性能：物理性能、化學(xué)性能。 Ak↑→ Ψ、 δ αk 和溫度有關(guān)：溫度越低， αk 越小。 HV＝ F/S （ 1）應(yīng)用范圍：測(cè)薄片和鍍層。 ： HR、（ HRA、 HRB、 HRC） 試驗(yàn)： GB83。 錄像：拉伸試驗(yàn)。 （ 1）伸長(zhǎng)率： 定義： 公式： δ＝（ L1－ L0） /L0 100％ L1－拉斷后的長(zhǎng)度。 條件屈服強(qiáng)度規(guī)定： ＝ (無明顯的屈服現(xiàn)象的材料 ) 應(yīng)用：汽缸蓋和汽缸體之間的密封性（螺栓聯(lián)接）超過螺栓材料本身的屈服強(qiáng)度。～ ΔLb 塑性變形階段（大量塑性變形階段） （ 6） F＝ Fb 、 ΔL=ΔLb ， Fb 最大載荷 、 b 縮頸點(diǎn)。 （ 3） FeFFs 、 ΔLeΔLΔLs Fe～ s≠ΔLe～ s tgα ΔLe～ ΔLs 塑性變形階段（永久變形）（微量塑性變形）。 S k ③ 煤氣。 ② 高爐煤氣：日用燃料等。 鋼鐵的冶煉： 一、煉鐵： ： ① 空氣－提供氧氣，助燃作用。 ：金屬材料及熱處理基本知識(shí)，鑄造、鍛造、焊接、切削加工基本常識(shí)。 工業(yè)和日常生活都離不開工程材料的使用，研究材料最終是為人類的文明進(jìn)步而服務(wù)。 研究的對(duì)象：常用的工程材料、材料的各種加工處理工藝。技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理。 二、機(jī)械工程材料工藝學(xué)課程有什么特點(diǎn)？ ，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。它 仍屬工藝學(xué)范疇。 C＋ O2→ CO2＋ Q、 CO2＋ C→ CO＋ Q Fe2O3＋ CO→ Fe＋ CO2↑＋ Q ④ 熔劑 →造渣劑，去除雜質(zhì)，（石灰廠生產(chǎn)） CaCO3（石灰石）、 CaO（ 生石灰） （舉例：家用磷釩凈水作用） 。 ② 氧氣－精煉提純的作用。 工藝性能：熱處理性能、鑄造性能、焊接性能、鍛造性能、切削加工性能。 S39。 ， S 屈服點(diǎn) （“屈服”現(xiàn)象）。 ： 定義：塑性變形、斷裂的能力。 So－材料的原始截面面積。 L0＝ 5d0 δ5 L0＝ 10d0 δ10＝ δ δ55% －塑性材料、 δ55％－脆性材料。 度： HB 試驗(yàn)： GB84。一般通常習(xí)慣用 HRC（無單位）。但相互之間不能比較，必須查表為同單位才行。 衡量指標(biāo)：疲勞強(qiáng)度 σ1 鋼： 10有色金屬： 108。 鐵： 克 /厘米 銅： 克 /厘米 鋁： 克 /厘米 鈦： 克 /厘米 3 γ 5g/cm3→ 輕金屬、γ 5g/cm3→ 重金屬。 應(yīng)用：電線的形態(tài)、橋梁的架設(shè)、鋼軌的鋪設(shè)、精密的測(cè)量工具、電冰箱、電飯鍋等。 應(yīng)用：電火花加工（下冊(cè) ～ 80、電解加工、電子束加工及制造電線、電纜、玻璃拉絲模等。 應(yīng)用：鍛打、電焊、熱處理等 。 概念：理論結(jié)晶溫度－金屬在無限緩冷冷卻下結(jié)晶得到的結(jié)晶溫度 To。 金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度總 是低于理論結(jié)晶溫度， TnTo。 晶粒越多，晶界也越多，則晶粒移動(dòng)所受的阻力越大，宏觀來看，材料越不容易發(fā)生變形，即材料的硬度越高，強(qiáng)度越好。 原子數(shù)： 8 1/8＋ 1＝ 2 致密度： 原子的晶格結(jié)構(gòu)不同，則性能不同，即使原子的晶格結(jié)構(gòu)相同，但由于原子的質(zhì)量不同，性能也不同。 Al： HB2 σb＝ 80MPa。 合金系： 10 合金中百分含量不同的組元構(gòu)成的一系列合金。 無限置換固溶體： Cu＋ Ni 有限置換固溶體： Cu+Zn 溫度越高，則溶解度（固溶量）越大。 727℃ ％ C 。 （應(yīng)用提一下） 二、金屬化合物（中間相）（強(qiáng)化相） 形成：溫度降低時(shí)析出的一種新材料。 11 強(qiáng)度高、硬度較高。 ℃ ℃ A L D A E L＋ A C L＋ C F G A＋ C A＋ C