【正文】 F e大，所以溶碳能力較強，在 1148℃ 時溶碳量達到最大 wc=% ? ： 滲碳體是鐵與碳相互作用形成的金屬化合物，分子式為Fe3C,具有復雜的晶體結(jié)構(gòu)，滲碳體中碳的質(zhì)量分數(shù)為 wc=%， 熔點為 1227℃ ， 硬度很高（ 800HBW），塑性和韌性幾乎為零，不發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變， ? ： 珠光體是由鐵素體與滲碳體形成的機械混合物，它是奧氏體從高溫緩慢冷卻至 727℃ 時，恒溫下共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，用符號“ P”表示， 碳的質(zhì)量分數(shù)為 wc=%。白口鑄鐵有較低的熔點，流動性好，便于鑄造，脆性大。 碳素鋼的組成元素 幾種常用碳鋼的分類方法有： 按照碳鋼中的含碳量 分為低碳鋼（含碳量 WC低于 %）、中碳鋼（含碳量 WC %～%）和高碳鋼（含碳量 WC高于 %）。牌號中“ Z”、“ TZ”可省略。例如： T8A鋼表示 Wc＝ %的高級優(yōu)質(zhì)鋼。鑄造碳鋼的牌號以“鑄鋼”二字漢語拼音字母首“ ZG”與其后兩組數(shù)字構(gòu)成。 熱處理的工藝過程 加 熱 過 程保 溫 過 程 冷 卻 過 程O溫度臨 界 溫 度 臨 界 點 時 間鋼的加熱和冷卻時各臨界點的實際位置 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變 加熱是各種熱處理必不可少的第一道工序。其主要目的是減少鋼錠、鑄件、鍛肧等的化學成分及組織的不均勻性，細化晶粒，降低硬度，消除內(nèi)應力，以及為淬火做好組織準備。 退火與正火屬于同一類型熱處理方式，在選擇時從以下幾方面考慮： 鋼的淬火 淬火 是指將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或 Ac1（共析鋼與過共析鋼）以上的某一溫度，保溫后以大于臨界冷卻速度 Vc進行快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝。 淬火鋼回火的目的 回火的種類及應用 根據(jù)一般鋼件的不同性能要求，按其回火溫度范圍，可將回火分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種形式?；鼗饻囟却笥?650℃ 時，由于組織過分粗化而使塑性下降。 工件表層獲得極細小的馬氏體（稱隱晶馬氏體）組織 使工件表層具有比普通淬火稍高的硬度且脆性較低，具有較高的疲勞強度。滲鋁可提高耐熱抗氧化性，滲硫可提高減摩性，滲硅可提高耐酸性等。 2）氧化作用被抑制 在真空中加熱，隨著真空度的提高，由于氧氣分子稀薄，氧化作用被抑制，可以實現(xiàn)無氧化加熱的光亮熱處理。 形變熱處理的分類 常用的幾種形變熱處理包括： 1）高溫形變淬火 高溫形變淬火是在奧氏體穩(wěn)定區(qū)進行形變，隨后淬火獲得馬氏體組織的熱處理工藝。其中表面氣相沉積是一種發(fā)展較快、應用最廣的表面涂覆新技術(shù)。所以鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠不如鋼。 鑄鐵中的 Cu和 Ni既促進共晶時的石墨化又能阻礙共析時的石墨化。球墨鑄鐵的組織特點是其石墨的形態(tài)比可鍛鑄鐵更為圓整，因而對基體的強度、塑性和韌性的影響更小。 可鍛鑄鐵的牌號 可鍛鑄鐵的熱處理 孕育處理 蠕墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵的組織特征 正火 蠕墨鑄鐵的牌號 “RuT+數(shù)字 ”，其中 “RuT” 為 “蠕鐵 ”漢語拼音字頭，后面數(shù)字為最小抗拉強度值。最適宜的組織形式應是在軟的基體上分布有堅硬的強化相。生長是鑄鐵在反復加熱和冷卻時產(chǎn)生的不可逆體積長大的現(xiàn)象。 耐蝕鑄鐵廣泛應用于石油化工、造船等工業(yè)中，用來制作經(jīng)常在大氣、海水及酸、堿、鹽等介質(zhì)中工作的管道、閥門、泵類、容器等零件。但這些缺點在多數(shù)情況下可以通過其他方法解決。 2）鋼結(jié)硬質(zhì)合金 金屬陶瓷硬質(zhì)合金是將難熔的金屬碳化物粉末（如 WC、 TiC、 TaC）和粘結(jié)劑（ Co、 Ni、 Mo）混合，加壓成型，再經(jīng)燒結(jié)而成的粉末冶金材料。 硬質(zhì)合金 常用的粉末冶金材料 粉末冶金減磨材料 1）金屬陶瓷硬質(zhì)合金 是指用粉末冶金方法制造的、在相對運動中相互摩擦表面之間的摩擦系數(shù)較小的金屬、合金或金屬復合材料。粉末冶金法是一種少切削、無切削加工工藝，用這種方法不但可以制成具有某些特殊性能的制品，而且節(jié)省材料，節(jié)省加工工時和減少機械加工設備，尤其對制造大批量的零件，可大大提高生產(chǎn)效率，降低成本。鑄件的腐蝕可以是均勻的，也可以是局部的或晶間的，其中以晶間腐蝕的危害性最大。這類鑄鐵不僅受到嚴重的磨損，而且承受很大的負荷，獲得高而均勻的硬度是提高這類鑄鐵耐磨性的關(guān)鍵。突出的優(yōu)點是屈服強度在鑄造合金中最高，導熱性、鑄造性能、切削加工性能優(yōu)于球墨鑄鐵接近于灰鑄鐵，耐磨性優(yōu)于孕育鑄鐵。 可煅鑄鐵按基體組織不同可分為鐵素體可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵。 灰鑄鐵的牌號 灰鑄鐵的熱處理 消除鑄件白口，改善切削加工性的退火 高（中）頻感應加熱表面淬火 球墨鑄鐵 球墨鑄鐵的成分 正火 球墨鑄鐵牌號的表示采用 “QT+數(shù)字 數(shù)字 ”形式。石墨可以從液相中直接結(jié)晶出來，或從奧氏體及鐵素體中脫溶沉淀出來，又可以由滲碳體分解而成。 鑄鐵是一種成本低廉并具有良好性能的金屬材料。 3）低溫形變淬火 低溫形變淬火是在奧氏體化后，迅速冷卻至亞穩(wěn)奧氏體區(qū)（ 500～600℃ ）形變，隨后淬火，獲得馬氏體組織的熱處理工藝。 所謂真空是指壓力較正常大氣壓?。簇搲海┑娜魏螝鈶B(tài)空間?；瘜W介質(zhì)在一定溫度下，分解生成活性原子。 化學熱處理是將工件置于某種化學介質(zhì)中，通過加熱、保溫和冷卻使介質(zhì)中某些元素滲入工件表面以改變工件表面層的化學成分和組織，從而使其表面與心部具有不同的特殊性能的一種熱處理工藝。 感應加熱表面淬火是用一定方法使工件表面產(chǎn)生一定頻率的感應電流，將工件表面迅速加熱然后迅速淬火冷卻的一種熱處理操作方法?；鼗饻囟壤^續(xù)升高，鋼的硬度很快下降?？梢酝ㄟ^適當回火來調(diào)整硬度，獲得所需的塑性和韌性。 使用性能方面 對鋼件的性能要求不太高，可采用正火作為最終熱處理。 鋼在冷卻時組織轉(zhuǎn)變 常用的冷卻方式有等溫冷卻和連續(xù)冷卻兩種。 最終熱處理 是工件經(jīng)切削加工等成形工藝而得到最終的形狀和尺寸后，再進行的賦予工件所需使用性能的熱處理。 例如， ZG200400鋼，表示 ＝ 200MPa, =400MPa. 鑄造碳素鋼 幾種常用鑄鋼的性能和用途 鑄造碳鋼 形狀復雜的鋼質(zhì)零件常常需要鑄造成形，選用鑄造碳鋼材料。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 Wc＝ %%,室溫組織為不同量的先析鐵素體與珠光體均勻分部 ,低碳素的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 ,室溫組織中的鐵素體的相對量多 ,塑性、韌性優(yōu)良，適于制造薄板、鋼帶、冷沖壓件等，中碳的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，室溫組織鐵素體和珠光體相對量相當，綜合力學性能好，適于制造齒輪、連桿等受力復雜的機器零件，中高碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，室溫組織中的珠光體相對量較多，其強度、硬度高，適于制造彈簧一類的機器零件，較高含錳量的碳素結(jié)構(gòu)鋼，受錳元素的有益影響，適于制造截面稍大或要求強度稍高的機器零件。 碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較高的強度，良好的塑性和韌性，優(yōu)良的工藝性能（焊接性、冷變形成形性），通常以型材（圓鋼、方鋼、工字鋼、鋼筋等）、板材、管材等形式用于橋梁建筑等工程構(gòu)件及機械零件。在汽車工業(yè)中，鋼鐵材料的用量占汽車用材總量的 70%左右。 工業(yè)純鐵 是指 P點以左的鐵碳合金（含碳量小于 %），室溫組織為鐵素體 +少量三次滲碳體。 鐵碳合金中含有質(zhì)量分數(shù)為 %～ %的雜質(zhì)，稱之為工業(yè)純鐵。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，結(jié)晶就是原子從不規(guī)則的排列（液態(tài)）過渡到按照一定的幾何形狀作有秩序排列（固態(tài)）的過程。 相 是指合金中具有同一的聚集狀態(tài)、同一的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的均勻組成部分。 常見的點缺陷 在實際金屬晶體中由于結(jié)晶條件的限制以及晶體受到的外力的作用等 原子的排列并不絕對規(guī)則，晶體中原子排列不規(guī)則的區(qū)域稱為晶體缺陷 常見的晶體缺陷有三種： 刃型位錯（ a） 螺形位錯 （ b） 線缺陷 線缺陷是指晶體內(nèi)沿某一條線，附近原子的排列偏離了完整晶格所形成的線形缺陷區(qū)，即發(fā)生了“ 位錯 ”。 晶體具有固定的熔點 。 一般機械零件常見的失效形式見表 l4。 機械零部件的失效形式與選材 ? 一、零件的失效分析 ? 概念： 零件由于某種原因喪失原設計所規(guī)定的功能稱為零件失效。) S0 多沖抗力 材料抵抗小能量 原理 : 多次沖擊的能力。 如： 120HBS 500HBW （一）布氏硬度 (1)布氏硬度 HB ( Brinellhardness ) 布氏硬度計 適用范圍 : ? ＜ 450HBS。 δ=(L 1L)/L x 100% L:標距（本實驗 L=100） L1:拉斷時的試件標距。 強度的指標 、屈服點 符號： σ s 材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應力 σ s = Fs/S0 Fs： 試樣屈服時所承受的拉伸力（ N） S0 ：試樣原始橫截面積（ mm） σs ： 試樣在斷裂前所能承受的最大應力。 指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的性能，主要有 強度、塑性、硬度、