機械工程材料總復習資料(編輯修改稿)
2025-05-14 02:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0Si2Mn 用于汽車,拖拉機,機車的板簧和螺旋彈簧②以 Cr,V,W 合金化:50CVA350℃～400℃以下重載, 較大型彈簧,如高速柴油機氣門彈簧. ①高 σe 和 σs ,高屈強比②高疲勞抗力③足夠塑韌性,能承受震動,沖擊④有較好淬透性,不易脫 C ,易繞卷成形①中高 C:%～%②加入 Si,Mn 提高淬透性也提高屈強比③加入 Cr,W,V 也提高淬透性加入 SiCr 不易脫 C 加入 CrV細化晶粒, 耐沖擊,高溫強度好 ①熱成形法制彈簧熱軋鋼絲鋼板→卷彎曲成型→淬火+中溫回火→噴丸②冷成形法制彈簧鋼絲鋼板→淬火+中溫回火→冷卷彎曲成型→去應力→噴丸 T39。 14 / 29鋼 種 典型鋼號及其應用 性能特點 成分特點與合金化原則 熱處理特點 使用態(tài)組織 ⒌滾珠軸承鋼 ①Cr 軸承鋼: GCr15 中小型軸承,冷沖模,量具,絲錐. ②添加 Mn,Si,Mo,V 的鋼:GCr15SiMo,GSiMnMoV 制造大型軸承. ①高接觸疲勞強度②高硬度和耐磨性③足夠的韌性和淬透性④一定耐蝕能力和良好尺寸穩(wěn)定性 ①高 C:%～%②Cr 基本元素:提高淬透性。細化Cem。提高耐磨性和接觸疲勞抗力。 Cr≈％～％③加入 Si,Mn 提高淬透性。加入V 耐磨性,防止過熱④純度要求極高S＜％，P＜％預先熱處理（球化退火）①正火:消除 Cem 網(wǎng)②球化退火:便于切削, 使ｋ細小均勻,為淬火作準備最終熱處理：（淬火（800～840℃）＋低溫回火（150～170℃） ）冷處理:(精密零件)尺寸穩(wěn)定M′＋粒狀Cem＋少量 A 殘余 15 / 29⒍低合金刃具鋼 ① SiCr 系:9SiCr,低速切削刃具② Cr 系:Cr,Cr06 如,鉸刀,刮刀,銼刀等. ③ CrWMn 系:CrWMn 如拉刀,沖模,樣板,量規(guī)④ W 和 CrW 系:小麻花鉆,低速切削刃具 ①高硬度:HRC＞60②高耐磨性③高熱硬性④足夠塑性和韌性 ① 高 C: %～ %② 加入 Cr,Mn,Si 提高淬透性③ 加入 Si 提高回火穩(wěn)定性加入 W,V 提高耐磨性,并防止加熱時過熱，保持晶粒細小預備熱處理：鍛造后進行球化退火。最終熱處理：淬火+低溫回火工藝路線：鍛造＋球化退火＋機加工＋淬火＋低溫回火 M′＋粒狀Cem＋少量 A 殘余與碳素工具鋼相比較，淬透性提高，可采用油淬火。變形和開裂傾向小。鋼 種 典型鋼號及其應用 性能特點 成分特點與合金化原則 熱處理特點 使用態(tài)組織 ⒎高速鋼 （高速工具速鋼）① W 系:W18Cr4V②WMo 系:W6Mo5Cr4V2 作高速切削刃具鑄造組織有魚骨狀共晶 ① 高硬度:HRC ＞60 ② 高耐磨性③ 高熱硬性④足夠塑性和韌性 ① 高 C: %～ %要保證能與 W、Cr、V 等形成足夠數(shù)量的 Cem；有一定數(shù)量的 C 溶于 A 中，以保證 M 的高硬度。）② 加入 Cr 提高淬透性鉻的碳化物(Cr 2C6)在淬火加熱時幾乎全部溶于奧氏體中，增加 A 過冷 的穩(wěn)定性，鋼的淬透性。屬于萊氏體鋼，鍛造：共晶萊氏體呈魚骨胳狀，熱處理不能消除，只能熱變形破碎，預熱處理：等溫退火，消除內(nèi)應力，改善切削，組織準備。最終熱處理： 1270℃淬火＋560℃～580℃回火(三次)：若冷處理只需一次回火回火(三次)：消除內(nèi)應力M′+少量 A 殘余+ Cem。16 / 29還提高抗氧化、脫碳能力③ 加入 W,Mo 提高熱硬性（提高回火穩(wěn)定性和熱硬性的主要元素）④ 加入 V 提高耐磨性 V 形成的碳化物 vC(或 V4C3)非常穩(wěn)定，極難溶解，硬度較高消除 A 殘余齒輪銑刀生產(chǎn)過程的工藝路線如下： 下料→鍛造→退火→機械加工→淬火+回火→噴砂→磨加工→成品。17 / 29第二部分 考試知識第一章 金屬的機械性能（了解）1．低碳鋼的拉伸圖 2．材料的性能：強度、剛度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強度、斷裂韌性。第二章 材料的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征⒈掌握概念（名詞解釋）：固溶體、固溶強化、枝晶偏析、A、F、P、F e3C。⒉合金中的基本相結(jié)構(gòu)：固溶體和金屬間化合物⑴固溶體：產(chǎn)生晶格畸變，增加晶體位錯移動的阻力，使滑移變形難以進行，使金屬得到強化。⑵金屬化合物：熔點、硬度高、脆性大。碳鋼中的 Fe3C。對鋼的強度和耐磨性有重要的作用。⑶金屬化合物對固溶體基體的強化作用：彌散硬化：當金屬間化合物以極小的粒子均勻分布在固溶體基體上通常能提高合金的強度、硬度以及耐磨性，但會降低合金的塑性和韌性。⒊掌握鐵碳相圖基本知識：⑴正確填寫鐵碳相圖的相組成物相圖⑵兩條水平線是什么線，能寫出反應式，解釋共晶、共析反應。18 / 29⑶ 正確填寫鐵碳相圖的組織組成物相圖第 3 章 工程材料成型過程中的行為與性能變化掌握概念：冷加工、熱加工、回復、再結(jié)晶，加工硬化⒈ 掌握金屬的凝固⑴純金屬的結(jié)晶：由晶核的形成和長大這兩個基本過程組成；晶核的形成：存在有兩種方式，即自發(fā)形核和非自發(fā)形核；晶體長大的形態(tài)：有平面推進、樹枝狀生長兩種；金屬結(jié)晶過程缺陷的產(chǎn)生：縮孔19 / 29和疏松，液體供應不充分，最后凝固的樹枝晶之間的間隙不能被填滿，將形成縮孔和疏松等缺陷。⑵合金結(jié)晶的特點：合金結(jié)晶時有相的變化、成分變化，有成分偏析，它將引起鑄件力學性能惡化和抗腐蝕性能降低。⑶晶粒大小和控制：控制過冷度、加入形核劑、機械方法（振動與攪拌）⒉掌握鑄造過程中的材料行為及性能變化⑴鑄錠組織：表面細晶粒層、柱狀晶粒層、中心等軸晶粒區(qū)⑵鑄錠結(jié)構(gòu)中主要的缺陷。①縮孔與縮松集中的縮孔：金屬凝固時體積要收縮，如果得不到液體的補充，就會形成縮孔?？s松（分散性縮孔）：樹枝晶結(jié)晶時不能保證液體的補給而在枝晶間和枝晶內(nèi)形成細小而分散的縮孔。②氣孔③非金屬夾雜物外來非金屬夾雜物由冶煉、澆鑄過程中爐襯、型壁材料等脫落進人鑄錠帶來；金屬內(nèi)部各種化學反應生成，非金屬夾雜物很大的脆性，破壞金屬晶體的連續(xù)性，促進裂紋的萌生和擴展削弱金屬的機械性能。④成分偏析枝晶偏析（微觀偏析）：局限于一個或幾個晶粒尺寸范圍內(nèi)的偏析?？捎脭U散退火的方法來消除宏觀偏折（或域偏析）：同一鑄件中，表面和中心、上層和下層的化學成分也可能存在不均勻，這種較大尺寸范圍內(nèi)出現(xiàn)的偏析。消除枝晶偏析：擴散退火或均勻化退火→把有枝晶偏析的合金加熱到高溫，長時間保溫，使固溶體中原子充分擴散．以達到成分的均勻化。⒊掌握冷塑性變形過程中的材料行為及性能變化冷塑性變形對金屬組織與性能的影響冷塑性變形金屬加熱時組織與性能的變化⒋掌握熱塑性變形過程中的材料行為及性能變化金屬的熱加工和冷加工熱塑性變形對金屬組織和性能的影響20 / 29第 4 章 改善材料性能的熱處理、合金化及改性⒈掌握概念： P、S、T、 B、M、S 回 、T 回 、M 回、 、完全退火、球化退火、擴散退火、去應力退火、正火、淬火、淬透性、淬硬性、表面淬火、滲碳、調(diào)質(zhì)。⒉掌握金屬材料在加熱與
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