【正文】 能力學(xué)性能中抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性均遠(yuǎn)不如鋼，而抗壓強(qiáng)度和硬度并沒(méi)有明顯降低。 切削性能良好，刀具使用壽命高。 第 47 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記良好的鑄造性能、耐磨性能、消音減震性能以及較低的缺口敏感性等優(yōu)異性能。 （2）孕育處理孕育處理：或稱(chēng)變質(zhì)處理，在澆注前往鐵水中投加少量硅鐵、硅鈣合金等作孕育劑，使鐵水內(nèi)產(chǎn)生大量均勻分布的晶核，使石墨片及基體組織得到細(xì)化。目的：細(xì)化金屬基體并增加珠光體數(shù)量，改變石墨片的形態(tài)和數(shù)量 。3．灰鑄鐵的牌號(hào)及用途 由“灰鐵”兩字的大寫(xiě)漢語(yǔ)拼音字母字頭“HT”及后面的一組表示最小抗拉強(qiáng)度數(shù)值的數(shù)字組成。 HT100 HT150二、可鍛鑄鐵 俗稱(chēng)瑪鋼、馬鐵。它是白口鑄鐵通過(guò)石墨化退火，使?jié)B碳體分解成團(tuán)絮狀的石墨而獲得的。 1．可鍛鑄鐵的組織與性能 成分一般為：C 2％～％，Si ％～％，Mn ％～％，P＜％，S＜％。 素體基體的可鍛鑄鐵（黑心可鍛鑄鐵）鐵素體+珠光體基體的可鍛鑄鐵珠光體基體的可鍛鑄鐵 2．可鍛鑄鐵的牌號(hào)及用途 三個(gè)字母及兩組數(shù)字組成。前兩個(gè)字母“KT” ，第三個(gè)字母代表可鍛鑄鐵的類(lèi)別。后面兩組數(shù)字分別代表最低抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的數(shù)值。 例如：KTH300－06表示黑心可鍛鑄鐵，其最低抗拉強(qiáng)度為300MPa，最低伸長(zhǎng)率為6％。KTZ450－06表示珠光體可鍛鑄鐵，其最低抗拉強(qiáng)度為450MPa，最低伸長(zhǎng)率為6％。 第 48 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記三、球墨鑄鐵 鐵水在澆注前經(jīng)球化處理，使析出的石墨大部分或全部呈球狀的鑄鐵。 1．球墨鑄鐵的組織與性能 化學(xué)成分一般為：C ％~％，Si ％~％，Mn ％~％，S％，P＜％。 鐵素體球墨鑄鐵 鐵素體－珠光體球墨鑄鐵 珠光體球墨鑄鐵強(qiáng)度和塑性超過(guò)灰鑄鐵和可鍛鑄鐵，接近鑄鋼，而鑄造性能和切削性能均比鑄鋼要好 2．球墨鑄鐵的牌號(hào)及用途 “QT＋兩組數(shù)字”，兩組數(shù)字分別代表其最低抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。例如：QT400－18表示球墨鑄鐵，其最低抗拉強(qiáng)度為400 MPa，最低伸長(zhǎng)率為18％。 四、蠕墨鑄鐵 在高碳、低硫、低磷的鐵水中加入蠕化劑（目前采用的蠕化劑有鎂欽合金、稀土鎂鈦合金或稀土鎂鈣合金），經(jīng)蠕化處理后，使石墨變?yōu)槎倘湎x(chóng)狀的高強(qiáng)度鑄鐵。 蠕蟲(chóng)狀石墨介于片狀石墨和球狀石墨之間，金屬基體和球墨鑄鐵相近。 性能介于優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間?？估瓘?qiáng)度和疲勞強(qiáng)度相當(dāng)于鐵素體球墨鑄鐵，減震性、導(dǎo)熱性、耐磨性、切削加工性和鑄造性能近似于灰鑄鐵。 五、常用鑄鐵的熱處理 1．熱處理作用 只能改變基體組織，但不能改變石墨的大小、數(shù)量、形態(tài)和分布。灰鑄鐵：提高力學(xué)性能的作用不大。主要是減小內(nèi)應(yīng)力，提高表面硬度和耐磨性能，消除因冷卻過(guò)快而在鑄件表面產(chǎn)生的白口組織。可鍛鑄鐵：一般不再進(jìn)行熱處理。球墨鑄鐵：改變基體組織來(lái)提高和改善其力學(xué)性能。 第 49 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記蠕墨鑄鐵：通過(guò)正火使其獲得以珠光體為主的基體組織，在一定程度上提高其力學(xué)性能。 2．熱處理方法 第 50 頁(yè)鞍 山 技 師 學(xué) 院理 論 課 教 案任課教師： 班級(jí)： 日期：課程名稱(chēng)金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：銅及其合金章節(jié)七1授課時(shí)數(shù)2授課時(shí)間第 周授課方式講授教學(xué)目標(biāo)認(rèn) 知 目 標(biāo)了解銅合金情 感 目 標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)了解銅合金教學(xué)重點(diǎn)銅合金教學(xué)難點(diǎn)銅合金教 具教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記第七章 有色金屬及硬質(zhì)合金有色金屬：黑色金屬以外的金屬，也稱(chēng)非鐵金屬。輕金屬： g/cm3（鋁、鎂、鈹?shù)龋┑摹Ｖ亟饘伲海ㄣ~、鎳、鉛等）的。 167。7－1 銅及銅合金銅及銅合金的分類(lèi) 一、純銅（Cu）呈紫紅色，故又稱(chēng)為紫銅 ；密度： 103 kg/m3；熔點(diǎn)：1083℃；導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)H次于金和銀。 第 51 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記按化學(xué)成分不同：工業(yè)純銅和無(wú)氧銅。我國(guó)工業(yè)純銅有三個(gè)牌號(hào)： 一號(hào)銅（%Cu），代號(hào)T1 二號(hào)銅（%Cu），代號(hào)T2 三號(hào)銅（%Cu），代號(hào)T3。 無(wú)氧銅含氧量極低，%，其代號(hào)有TUTU2，“U”是“無(wú)”字漢語(yǔ)拼音字首。 純銅的牌號(hào)、化學(xué)成分和用途 二、銅合金為了滿(mǎn)足制作結(jié)構(gòu)件的要求，工業(yè)上廣泛采用在銅中加入合金元素而制成性能得到強(qiáng)化的銅合金，常用的銅合金可分為：黃銅 黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金，具有良好的機(jī)械性能，易加工成形，對(duì)大氣、海水有相當(dāng)好的抗蝕能力。 按所含合金元素的種類(lèi)可分為普通黃銅和特殊黃銅；按生產(chǎn)方式可分為壓力加工黃銅和鑄造黃銅。 （1）普通黃銅 普通黃銅是Cu—Zn的二元合金。普通黃銅又分為單相黃銅和雙相黃銅：?jiǎn)蜗帱S銅——當(dāng)鋅含量小于39％時(shí)，鋅全部溶于銅中形成α固溶體。雙相黃銅——當(dāng)鋅含量大于等于39％時(shí)，除了有α固溶體外，組織中還出現(xiàn)了以化合物CuZn為基體的β固溶體。 第 52 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記鋅含量對(duì)黃銅力學(xué)性能的影響 （2）特殊黃銅 在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素，形成的銅合金。 根據(jù)加入元素不同，分別稱(chēng)為錫黃銅、硅黃銅、錳黃銅、鉛黃銅和鋁黃銅等。普通壓力加工黃銅牌號(hào)：H+ 平均含銅量。例如：H62表示含銅62%，其余為Zn的普通黃銅。 特殊壓力加工黃銅牌號(hào)：H + 主加元素符號(hào)（除鋅外）+ 平均含銅量 + 主加元素平均含量。例如：HMn58－2，表示含銅量為58%、含錳量為2%的特殊黃銅。 鑄造黃銅（包括普通黃銅和特殊黃銅）牌號(hào)：ZCu+主加元素符號(hào)+主加元素含量+其他加入元素的元素符號(hào)及含量組成。例如：ZcuZn38，ZcuZn40Mn2等。2．白銅 白銅是以鎳為主加合金元素的銅合金。具有很好的冷熱加工性能，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，只能用固溶強(qiáng)化和加工硬化來(lái)提高強(qiáng)度。 牌號(hào)：B＋鎳含量。 三元以上的白銅牌號(hào)：B＋第二個(gè)主添加元素符號(hào)及除基元素銅外的成份數(shù)字組表示。例如：B30表示含Ni量為30%的白銅。BMn3－12表示含Mn為3%，含Ni為12%的錳白銅。 第 53 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記3．青銅 除了黃銅和白銅外，所有的銅基合金都稱(chēng)為青銅。按主加元素種類(lèi)的不同，青銅可分為錫青銅、鋁青銅、硅青銅和鈹青銅等。按生產(chǎn)方式也可分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類(lèi)。 壓力加工青銅牌號(hào)：Q＋主加元素的元素符號(hào)及含量＋其他加入元素的含量。例如：QSn4－3表示含錫量為4％，含鋅量為3 %，其余為銅的錫青銅。QAl7表示含鋁量為7%，其余為銅的鋁青銅。 鑄造青銅的牌號(hào)和鑄造黃銅的牌號(hào)：ZCu+主加元素符號(hào)+主加元素含量+其他加入元素的元素符號(hào)及含量組成。例如： ZCuSn5Pb5ZnZCuAl9Mn2。 （1）錫青銅 錫青銅是以錫為主要合金元素的銅合金，是人類(lèi)歷史上應(yīng)用最早的金屬。 （2）鋁青銅 含鋁量為5%~12%。 （3）鈹青銅 %~%。 （4）硅青銅 鑄態(tài)錫青銅的力學(xué)性能與含錫量的關(guān)系 第 54 頁(yè)鞍 山 技 師 學(xué) 院理 論 課 教 案任課教師： 班級(jí)： 日期：課程名稱(chēng)金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：鋁及其合金 硬質(zhì)合金章節(jié)七4授課時(shí)數(shù)2授課時(shí)間第 周授課方式講授教學(xué)目標(biāo)認(rèn) 知 目 標(biāo)了解鋁及其合金 硬質(zhì)合金情 感 目 標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)了解鋁及其合金 硬質(zhì)合金教學(xué)重點(diǎn)硬質(zhì)合金教學(xué)難點(diǎn)鋁及其合金教 具教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記167。7－2 鋁及鋁合金鋁是一種具有良好的導(dǎo)電傳熱性及延展性的輕金屬。鋁中加入少量的銅、鎂、錳等，形成堅(jiān)硬的鋁合金。一、鋁及鋁合金的性能特點(diǎn)1．密度小，熔點(diǎn)低，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，磁化率低2．抗大氣腐蝕性能好 3．加工性能好二、鋁及鋁合金的分類(lèi)、代號(hào)、牌號(hào)和用途鋁及鋁合金的分類(lèi) 1．純鋁（Al） 按純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁。 第 55 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記 高純鋁：%～%，用于科研， 代號(hào)L01～L04。 工業(yè)高純鋁：%～%，用于作鋁合金的原料、特殊化學(xué)器械等，代號(hào)L00、L0。 工業(yè)純鋁：%～%， 用作管、線(xiàn)、板材和棒材，代號(hào)L1～L6。 高純鋁后的編號(hào)數(shù)字越大，純度越高；工業(yè)純鋁代號(hào)后的編號(hào)數(shù)字越大，純度越低。2．鋁合金 根據(jù)成分特點(diǎn)和生產(chǎn)方式不同分：變形鋁合金和鑄造鋁合金。 變形鋁合金根據(jù)性能不同分：防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB3190－1982）規(guī)定：防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁代號(hào)分別用LF、LY、LC、LD等字母及一組順序號(hào)表示，如LFLYLCLD5。 鑄造鋁合金按加入的主要合金元素的不同，又分為Al－Si系、Al－Cu系、Al－Mg系和Al－Zn系合金，其代號(hào)用ZL＋3個(gè)數(shù)字表示，其中第一位數(shù)字表示合金的類(lèi)別（1為Al－Si系，2為Al－Cu系，3為Al－Mg系，4為Al－Zn系），后兩位為合金的序號(hào)。3．鋁合金的強(qiáng)化 在鋁合金的相圖中，將B溶質(zhì)含量在D～F之間的變形鋁合金加熱到α相區(qū)，經(jīng)保溫后迅速水冷（這種淬火稱(chēng)固溶處理），在室溫下得到過(guò)飽和的α固溶體。這種組織是不穩(wěn)定的，在室溫下放置或低溫加熱時(shí)，有分解出強(qiáng)化相過(guò)渡到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向，而使強(qiáng)度和硬度明顯提高，這種現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效。 在室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)為自然時(shí)效。 在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)為人工時(shí)效。含銅4%的鋁合金的自然時(shí)效曲線(xiàn) 第 56 頁(yè)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程附記167。7－4 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是指將一種或多種難熔金屬硬碳化物和黏結(jié)劑金屬，通過(guò)粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類(lèi)合金材料。即將高硬度、難熔的碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）等和鈷（Co）、鎳（Ni）等黏結(jié)劑金屬，經(jīng)制粉、配料（按一定比例混合）、壓制成形，再通過(guò)高溫?zé)Y(jié)制成。一、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)1．硬度高、紅硬性高、耐磨性好的硬質(zhì)合金，在室溫下的硬度可達(dá)86~93 HRA，在900~1000℃溫度下仍然有較高的硬度，故硬質(zhì)合金刀具在使用時(shí)，其切削速度、耐磨性及壽命均比高速鋼顯著提高。2．抗壓強(qiáng)度比高速鋼高，但抗彎強(qiáng)度只有高速鋼的1/3～1/2，韌性差，約為淬火鋼的30%~50%。 二、常用的硬質(zhì)合金 1．鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（K類(lèi)硬質(zhì)合金） 主要成分為碳化鎢及鈷。其牌號(hào)用YG＋數(shù)字表示，數(shù)字表示含鈷量的百分?jǐn)?shù)。例如YG8表示鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金，含鈷量為8%。 2．鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金（P類(lèi)硬質(zhì)合金） 主要成分為碳化鎢、碳化鈦及鈷。其牌號(hào)用YT＋數(shù)字表示，數(shù)字表示碳化鈦的百分?jǐn)?shù)。例如YT5表示鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金，含碳化鈦5％。 硬質(zhì)合金中，碳化物含量越多，鈷含量越少，則合金的硬度、熱硬性及耐磨性越高，合金的強(qiáng)度和韌性越低。含鈷量相同時(shí)，YT類(lèi)硬質(zhì)合金由于碳化鈦的加入，合金具有較高的硬度及耐磨性，同時(shí)，合金的表面會(huì)形成一層氧化薄膜，切削不易粘刀，具有較高的熱硬性；但其強(qiáng)度和韌性比YG類(lèi)硬質(zhì)合金低。3．鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金（M類(lèi)硬質(zhì)合金） 以碳化鉭或碳化鈮取代YT類(lèi)硬質(zhì)合金中的一部分碳化鈦制成。 由于加入碳化鉭（碳化鈮），顯著提高了合金的熱硬性，常用來(lái)加工不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼等難加工的材料。 牌號(hào)用YW＋順序號(hào)表示。如YWYW2等。