【正文】 105ldld?????時(shí)，用或表示；時(shí)，用表示。 （ 3）記錄每一瞬間載荷 F 和伸長(zhǎng)量，并繪制出拉伸曲線。 ? 強(qiáng)度 ? 塑性 ? 硬度 ? 韌性 ? 疲勞強(qiáng)度 靜載荷下的力學(xué)性能 動(dòng)載荷下的力學(xué)性能 衡量金屬材料主要標(biāo)志 學(xué)習(xí)要求： 常用的力學(xué)（機(jī)械）性能指標(biāo)（名稱、符號(hào)、含義、單位） 學(xué)習(xí)方式： 結(jié)合對(duì)概念的理解去記憶。 ?0()ss F M P aA? ?屈服時(shí)最大載荷 試樣原始截面積 單位橫截面上內(nèi)力 強(qiáng)度 ? 判據(jù) ? 抗拉強(qiáng)度 金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力，以 表示。 ? 布氏硬度法 ? 洛氏硬度法 ? 維氏硬度法 布氏硬度（ HB） ? 測(cè)試原理： （ 1）以直徑為 D 的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，在載荷 F的靜壓力下，壓入被測(cè)材料的表面； （ 2）停留若干秒后，卸去載荷； （ 3）測(cè)出壓痕直徑 d， 并根據(jù) d的數(shù)值查出 HB值。 ? 評(píng)價(jià)指標(biāo)：沖擊韌度 。 ? 化學(xué)性能 ? 主要是指在常溫或高溫時(shí)，抵抗各種介質(zhì)侵襲的能力，如耐酸性、耐堿性和抗氧化性等。 金屬結(jié)晶的基本概念 ? 冷卻曲線 ：表示金屬冷卻到某一溫度時(shí)，冷卻時(shí)間增加而溫度不再下降，出現(xiàn)一個(gè)水平臺(tái)階， 其對(duì)應(yīng)溫度 為實(shí)際結(jié)晶 溫度。 金屬的結(jié)晶過(guò)程 ? 晶核的長(zhǎng)大： 晶核在冷卻過(guò)程中不斷集結(jié)液體中的原于而逐漸長(zhǎng)大，同時(shí)新的晶核也不斷形成和長(zhǎng)大，直至由晶核長(zhǎng)大形成的晶粒彼此接近，液態(tài)金屬逐漸消失而完成結(jié)晶。 ? 變質(zhì)處理 在液態(tài)金屬內(nèi)加入某種難熔雜質(zhì)，直接形成晶核，或使晶核加速形成，晶核數(shù)量增加，細(xì)化晶粒。 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 ? 定義：隨著溫度的改變，固態(tài)金屬晶格由一種轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化。 ? 如鐵和碳組成的鐵碳合金有碳素鋼、鑄鐵等；銅和鋅組成的合金有黃銅等。 (原子數(shù)量有一定比例關(guān)系 ) ? 機(jī)械混合物：由結(jié)晶過(guò)程所形成的兩相混合組織，可以是純金屬、固溶體或化合物各自的混合，也可以是它們之間的混合。其強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好。其反應(yīng)式為： 石墨C3 F eCFe 3 ??鐵碳合金的基本組織 ? 比較固溶體和金屬化合物的特點(diǎn)，其機(jī)械性能差異很大，占據(jù)兩極端（極軟、極硬）。 ? 將黑色部分放大，其中白色基體是 Fe與 C形成的固溶體鐵素體（ F）， 黑色條紋為滲碳體（ Fe3C） 機(jī)械混合物 ? 萊氏體 Ld ? 定義：奧氏體（高溫存在）和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱高溫萊氏體，用符號(hào)或（ A+ Fe3C ）表示。 狀態(tài)圖 —不同 成分的鐵碳合金在緩慢加熱、冷卻條件下，不同 溫度時(shí)的組織狀態(tài)。 A F 727 176。 ? 含碳量增加，滲碳體相對(duì)量隨之增加。 要求硬度高、耐磨性好的材料可選用高碳鋼； 例：各種工具、刃具、模具常采用共析或過(guò)共析鋼。 利用 Fe－ Fe3C相圖制定熱處理工藝 中退火、正火、淬火溫度 。通常以硫、磷含量來(lái)劃分鋼的質(zhì)量等級(jí)。 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(wàn)分?jǐn)?shù)），如 08； ?中碳鋼 ～ ％，珠光體含量增多，強(qiáng)度和韌度較好，熱處理后性能好，廣泛用作重要機(jī)械零件，如齒輪等。在汽車零部件中的有螺釘、螺母圈、車廂板件、發(fā)電機(jī)支架等。如 09MnV、 16Mn等，廣泛用于石油、化工、建筑等。 鋼的熱處理原理 ? 鋼在 加熱 時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（一般性了解） ? 奧氏體的形成（再結(jié)晶） ? 機(jī)理：共析鋼加熱到 Ac1或 Ac1以上，珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變。 ? 工藝方法 ? 完全退火 ? 球化退火 ? 低溫退火 退火和正火 ? 完全退火 ? 方法：將亞共析鋼加熱到 Ac3以上 30～50℃ ，保溫后緩慢冷卻。在冷卻中，滲碳體呈球狀析出，分布在鐵素體基體上，稱為球化體?？梢垣@得均勻細(xì)小的等軸晶粒，從而降低硬度，恢復(fù)塑性，以便繼續(xù)冷變形。 ? 思考： ? 退火與正火在冷卻方式上的區(qū)別是什么？ ? 三種退火方式適用于不同的目的，從對(duì)材料性能的影響方面有什么共同效應(yīng)？ ? 正火使鋼重結(jié)晶，細(xì)化晶粒，降低硬度，調(diào)整材料的塑性韌性。 淬火 ? 降低淬火內(nèi)應(yīng)力措施（馬氏體比容比奧氏體大） ? 淬火溫度 ：溫度不足，未完全形成奧氏體，轉(zhuǎn)化馬氏體后，殘余鐵素體，硬度不足；溫度過(guò)高，奧氏體晶粒大，馬氏體晶粒也大，鋼的脆性增加，易產(chǎn)生裂紋、變形。回火時(shí)，重新加熱，原子活動(dòng)能力加強(qiáng)，隨溫度升高，馬氏體中過(guò)飽和的碳以碳化物形式析出。 ? 熱處理后組織：表層獲得硬而耐磨的馬氏體組織，心部保持原來(lái)塑性、韌性較好的遲火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。 演講完畢，謝謝觀看！ 。 ? 主要種類： ? 滲碳 ? 滲氮 化學(xué)熱處理 ? 滲碳：向鋼表層滲入碳原子。 ? 中溫回火（ 350～ 500℃ ），各種彈簧等。碳鋼，水冷；合金鋼，油冷。 淬火和回火 ? 淬火 ? 定義：將鋼加熱到 Ac3以上 30～ 50 ℃ ，保溫后在淬火介質(zhì)中快速冷卻以獲得馬氏體（碳在 F中過(guò)飽和固溶體，使鐵素體晶格發(fā)生嚴(yán)重的畸變，提高強(qiáng)度，耐磨性提升）組織的熱處理工藝。 ? 原理：將鋼加熱到奧氏體區(qū)，使鋼進(jìn)行重結(jié)晶（細(xì)化晶粒），從而解決鑄鋼件、鍛件的粗大晶粒和組織不均問(wèn)題。 ? 應(yīng)用場(chǎng)合： 用于共析和過(guò)共析成分的碳鋼和合金鋼，消除粗片珠光體，球狀滲碳體形成，能降低硬度，改善切削加工性能。經(jīng)過(guò)緩慢冷卻時(shí)，重結(jié)晶獲得細(xì)小晶粒，并清除內(nèi)應(yīng)力。 ?奧氏體晶粒的長(zhǎng)大 ——晶核附近的鐵素體逐漸向奧氏體轉(zhuǎn)變，滲碳體也同時(shí)向奧氏體中溶解，奧氏體長(zhǎng)大。 合金鋼 ——合金鋼的用途 合金鋼 ——合金鋼的用途 ? 特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼），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 1Cr13等。 15F：拉桿、軸套、螺釘、起重鉤等；不重要的軸、齒輪、鏈輪等 35：如轉(zhuǎn)軸、曲軸、軸銷、拉桿、連桿、橫梁、輪圈、墊圈、螺釘、螺母、飛輪等 40：軸、曲柄銷、傳動(dòng)軸、活塞桿、連桿等 45：齒輪、軸等零件 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 55：齒輪、連桿、扁彈簧及軋輥等 65：制造氣門彈簧、彈簧圈、軸、軋輥、各種墊圈、凸輪及鋼絲繩等 70：用于制造彈簧 碳素工具鋼 幾種常用碳素工具鋼性能及用途 T7：扁鏟、手鉗、大錘、改錐 T8：沖頭 T T10A：鑿巖工具 T1 T11A：車刀、刨刀、沖頭、絲錐、鉆頭、手鋸條 T1 T12A：銼刀、刮刀、量具 T1 T13A：刮刀、剃刀 鑄造碳素鋼 幾種常用鑄鋼的性能和用途 ZG200— 400：機(jī)座、變速器殼體等 ZG230— 450：外殼、軸承座、底板、箱體等 ZG270— 500：軸承座、連桿、箱體、曲軸、缸體、飛輪等 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 ?穩(wěn)定組織、細(xì)化晶粒 合金元素溶入鐵素體或奧氏體，提高其穩(wěn)定性；抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大。 碳鋼的分類、牌號(hào)和用途 ? 碳素工具鋼 T＋數(shù)字（含碳量千分?jǐn)?shù)）如 T8 ? 含碳量高達(dá) ～ ％，共析或過(guò)共析鋼，淬火后高硬度和耐磨性，常用作鍛工、木工、鉗工工具和小型模具。 （滲氮降低塑性，表面一層高的硬度） ? 思考： ? 1哪些元素有益，哪些元素有害？ ? 2有害元素影響材料何種性能？ 工業(yè)用鋼簡(jiǎn)介 ? 碳鋼 ? 碳鋼的分類、牌號(hào)和用途 ? 按質(zhì)量分類（主要按元素硫和磷含量） ?普通鋼 S=％， P=% ?優(yōu)質(zhì)鋼 S=％， P=% ?高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 S （ P） = ? 碳鋼的分類、牌號(hào)和用途 ? 按含碳量（形成 性能與含碳量關(guān)系 的概念） ? 低碳鋼 ～ ％，塑性好，沖壓、焊接和滲碳工件； ? 中碳鋼 ～ ％，強(qiáng)度、韌度較高，熱處理后性能良好，各種重要結(jié)構(gòu)零件。 ? 合金鋼 ? 含有合金元素的鋼。 在實(shí)際鑄造生產(chǎn)中，常選用接近共晶成分的鑄鐵來(lái)生產(chǎn)鑄件。 Fe 3C II組織組成物相對(duì)量0100組織組成物相對(duì)量0