【正文】 ? 應(yīng)用 機(jī)床主軸、階梯軸、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、齒輪的齒形表層等 表面電感應(yīng)淬火 2）化學(xué)熱處理 工件置于化學(xué)介質(zhì)中，并通過 加熱、保溫 ， 通過原子擴(kuò)散和 化學(xué)反應(yīng) ，改變其表層的 化學(xué)成分和組織，達(dá)到工件表層改性的目的。 常用工藝 ： 滲碳、滲氮、碳氮共滲 等。 滲碳 低碳鋼工件進(jìn)入密閉滲碳爐中，通入煤油（氣體滲碳）。加熱： 900～ 950℃ ，保溫，使表層達(dá)到 1%C， 淬火后再低溫回 火，可達(dá) 56～ 64HRC，如 汽車變速箱齒輪、車橋齒輪、活塞銷等。 熱處理在模具制造中的綜合應(yīng)用 第四章 工業(yè)用鋼簡(jiǎn)介 按化學(xué)成分分為： 非合金鋼（碳素鋼）、 低合金鋼 合金鋼 一、 碳素鋼 —— 碳鋼 碳對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響 化學(xué)成分對(duì)碳鋼性能的影響 碳素鋼的含碳量在 %以下，其中還含有少量的 Si、 Mn、 P、 S 等雜質(zhì)，碳是碳素鋼中最重要的成分，其含量對(duì)碳素鋼的組織和性能影響極大，鋼中含碳量愈多，則珠光體和滲碳體愈多，因而硬度愈高，塑性愈低，當(dāng)含碳量超過 共析成分 時(shí)，因出現(xiàn)了 網(wǎng)狀 Fe3CⅡ ,強(qiáng)度反而降低 。 冷脆 ——磷在 ?鐵中會(huì)形成固溶體，可使鋼的 強(qiáng)度和 硬度有所增加 ，但使 塑性和韌性顯著降低 ，特別在 低溫 時(shí)鋼的脆性急劇增加，這種現(xiàn)象叫 冷脆 。 熱脆 ——硫和鐵化合成 FeS, FeS又與鐵形成熔點(diǎn)僅為985186。C 的共晶體（ Fe+FeS）， 沿晶界分布。當(dāng)鋼的 含硫量較多 ，在 800 186。C ~1200 186。C 進(jìn)行 壓力加工 時(shí)由于共晶體熔化，會(huì)使鋼的各個(gè) 晶體分離 ，從而引起鋼的破裂。 由于 磷、硫 是鋼中的 有害雜質(zhì) ，按質(zhì)量分類時(shí)要規(guī) 定鋼中的磷、硫含量。 在 普通鋼 中允許含磷量 ≤ % 含硫量 ≤ % 在 優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 中含磷量 ≤% 含硫量 ≤ % 在 工具鋼中 磷、硫含量分別 ≤ % 在 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 中磷、硫的含量分別 ≤ % 2. 碳素鋼的牌號(hào)和用途 （ 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼（ Wc＜ %) 牌號(hào)： Q215A， Q235A， Q255A 數(shù)字表示該鋼種板厚小于 16mm時(shí)的最低 屈服點(diǎn) ； A、 B、 C、 D表示鋼的 質(zhì)量等級(jí) ， A、 B為 普通級(jí) ； C、 D表示硫、磷含量低的 優(yōu)等鋼 。 Q235為低碳鋼 ，應(yīng)用最廣。用途見 P31表 15。 （ 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 （ S、 P ＜ %） 用來制造 比較重要 的零件，一般都要 進(jìn)行熱處理 以提高其力學(xué)性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。因此冶金廠供應(yīng)時(shí)，不僅要保證它的 化學(xué)成分 ，還要保證其 力學(xué)性能 牌號(hào)用 用 二位數(shù) 表示，二位數(shù)表示 鋼中平均含碳量的萬分之幾。 如： 15號(hào)鋼表示平均含碳量為 %的優(yōu)質(zhì)鋼，但實(shí)際上鋼中含碳量在 ~%的范圍內(nèi)。 08， 10， 15， 20， 25（低碳鋼） ——強(qiáng)度小而塑性好，易于拉拔、沖壓、鍛造和焊接。常用來制造 螺釘、螺母、墊圈和需要滲碳的零件等。 30， 35， 40， 45， 50， 55（中碳鋼） ——強(qiáng)度較高，韌性和加工性也較好。應(yīng)用時(shí)通常要經(jīng)過 淬火、回火 等熱處理，這類鋼多用來制造 軸類、齒輪、絲杠、連桿、套筒 等。 ? 60， 65， 70， 75（高碳鋼） ——淬火后有較高的 彈性 ，可用來制造各種 彈簧、鋼絲繩 等。 根據(jù)含碳量的不同，適于制造各種不同的零件。 （ 3）碳素工具鋼（ C=%~% ） 屬于共析鋼和過共析鋼 熱處理：淬火、回火后有高硬度 （ 60HRC） 用途：做小型工、模具 牌號(hào)：用 “ T”表示，其后面的一位或兩位表示 鋼中平均含碳量的 千分之幾。 如： T8， T10， T10A， T12； 后面 A表示 高級(jí)優(yōu)質(zhì) 碳素工具鋼一般均為優(yōu)質(zhì)鋼。見 P32表 16 二、 低合金鋼 低合金鋼指合金總含量低（＜ 3%）、含碳量也較低 的合金結(jié)構(gòu)鋼。 熱處理： 退火或正火 性能： 較高的強(qiáng)度、塑性、韌性和耐蝕性、 良好的焊接性。 用途： 橋梁、 汽車、 鐵路、船舶、鍋爐、高 壓容器、鋼筋、礦用設(shè)備等 分類：可焊接低合金高強(qiáng)度鋼 、低合金耐候鋼、 低合金鋼筋鋼、鐵路用低合金鋼、礦用低合金鋼 應(yīng)用最廣是 可焊接低合金高強(qiáng)度鋼， 其牌號(hào)表示方法與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同。 見 P33表 17 三、合金鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 分類及用途：低碳合金結(jié)構(gòu)鋼用于滲碳件；中碳合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)、滲氮件； 高碳合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造彈簧。 牌號(hào)： 采用 “數(shù)字 +元素符號(hào) +數(shù)字” 來表示。 前面的數(shù)字表示 鋼的平均含碳量，以萬分之幾 表示，如：平均含碳量為 %，以 25表示； 后面的數(shù)字表示 合金的含量， 以平均含量的 百分之幾 表示， 合金元素小于 1 .5%時(shí)，編號(hào)中只標(biāo)明元素，不標(biāo)明含量如果平均含量等于和大于 %、 %、 %，則相應(yīng)的用 4…. 表示，如：含 0 .37~%C、 ~%Cr的鉻鋼 ——40Cr 當(dāng)鋼中合金元素超過低合金鋼的限度時(shí) ——合金鋼 屬于優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 合金工具鋼 用途：制造刀具、量具、模具等，工作溫度達(dá) 600。 C 分類 ：刀具、量具用鋼、耐沖擊工具用鋼、 冷作模具鋼、熱作模具鋼 牌號(hào) ： 平均含碳量 ＞ %時(shí)，不標(biāo)出， %時(shí)以 千分之幾 表示。高速鋼 例外， 平均含碳量 1. 0%時(shí)也不標(biāo)出。 合金元素的表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼。 如： CrMn表示平均含碳量 %， Cr、 Mn平均含量 %的合金工具鋼， 9SiCr表示平均含碳量為 %， Si 、 Cr平均含量 %的合金工具鋼， W18Cr4V表示 含碳量為 ~%， W、 Cr、 V平均含量分別為 18%、 4%、 %的 高速鋼 特殊性能鋼 ? 包括不銹鋼，耐熱鋼，耐磨鋼，磁鋼等。 如： 3Cr13， 1Cr18Ni9等 不銹鋼在石油、化工、食品、醫(yī)藥、裝飾 應(yīng)用最廣。 合金鋼的各種化學(xué)成分、熱處理、用途 見 P35表 18 選材的一般原則 1. 材料的 力學(xué) 性能 在設(shè)計(jì)零件并進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的工作條件和損壞形式找出所 選材料的主要 力學(xué) 性能指標(biāo) ，這是保證零件經(jīng)久耐用的先決條件。 2. 材料的工藝性能 材料的工藝性能的好壞對(duì)加工生產(chǎn)有直接的影響， 因此，應(yīng)選用其工藝性能優(yōu)良的材料，以便降低制造成本，減少廢品的產(chǎn)生。 幾種重要的工藝性能如下： 鑄造性能：包括流動(dòng)性能、收縮、偏析等。 鍛造性能：包括可鍛性、抗氧化性等 機(jī)械加工性：包括光潔度、切削加工性等 一般來說，碳鋼的鍛造、切削加工性能較好，其機(jī)械性能可以滿足一般零件的工作條件要求，因此 碳鋼的用途較廣 。但其強(qiáng)度還不夠高，淬透性差。制造大面積形狀復(fù)雜零件，常選用 合金鋼。 3. 材料的經(jīng)濟(jì)性 在滿足使用性能的前提下，選用材料時(shí)還應(yīng)注意降低零件的 總成本 。零件的總成本包括材料本身的價(jià)格和與生產(chǎn)有關(guān)的一些費(fèi)用。 在金屬材料中， 碳鋼和鑄鐵 的價(jià)格是比較低廉的，因此在滿足零件力學(xué)性能的前提下選用 碳鋼和鑄鐵，不僅具有較高的加工工藝性能，而且可降低成本。 立足于國內(nèi)資源，盡力采用國產(chǎn)鋼材，此外，選用材料的牌號(hào)要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，品種盡量少而集中。 復(fù)習(xí)題 ？?jī)烧叩奶攸c(diǎn)和用途有什么不同？ 不同之處？鋼中的馬氏體組織表現(xiàn)出什么特性？ ？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應(yīng)用有什么不同？ 、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的最終熱處理工藝。