【正文】 116 塑料 缺點(diǎn) ： ① 強(qiáng)度、剛度底； ② 耐熱性差。 常用的有 塑料 、 橡膠 、 膠粘劑 等 。應(yīng)用：化工機(jī)械、彈性元件。 （二）、青銅 bronze 一般指 Cu—Sn 合金， 常稱錫青銅。 ——Cu—Zn 合金 ——Cu—Sn 合金 （一）黃銅 brass GB5232—85 按成分不同分： 普通黃銅 WZn39% 特殊黃銅 ：加入 Pb、 Sn、 Al { 普通黃銅 （ 1）特點(diǎn)：顏色隨 Zn↑，由黃紅色 →淡黃色； （ 2） 牌號 ： H ? ? WCu= ? ?% 黃銅 如； H62 ； H70 ； H90 等。 113 二、銅合金 白銅黃銅 青銅 ——在純銅的基礎(chǔ)上加入些合金元素構(gòu)成合金。 T4—% 。 面心晶格 （ 2）良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱 性； 導(dǎo)電性僅次于 銀 （ 3）塑性好，易熱、冷加工； δ=45% —50% （ 4）較高的抗蝕性（ Cu2O膜 ) （ 5）抗磁性 ——可制造磁學(xué)儀器、定向儀器等。 熱處理 了解內(nèi)容，自己看 112 第二節(jié) 銅及其合金 一、純銅 ： ——紫銅， 玫瑰紅色 ，表面氧化膜后呈紫色。 人工時(shí)效 ——加熱 280~300℃ （退火）目的是消除加工硬化、穩(wěn)定尺寸 . 時(shí)效硬化 ： 淬火后鋁合金隨時(shí)間延長而發(fā)生 σ、 HB升高的現(xiàn)象，稱為時(shí)效硬化 。 熱處理 （ 1）淬火 ——獲得過飽和的固溶體，獲得高的強(qiáng)度、硬度，足夠的塑性 。 （ 4） L D Al—Cu—Mg—Si 合金； 熱處理強(qiáng)化 特點(diǎn) ： 具有良好的鍛造性，較高強(qiáng)度、力學(xué)性能 ；在熱態(tài)下易壓力加工。 特點(diǎn) ： 強(qiáng)度高，一定的塑性 ；但 抗蝕性差 ；通過在外邊包一層鋁鋅合金，提高耐磨性。如 LY1 、 LY11等。 LF5 （ 2） LY AlMgCu 合金 ； 通過熱處理強(qiáng)化。 （ 1） 防銹鋁合金 L F AlMg 、 AlMn 合金； 不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化 。 108 二、鋁合金的分類： 按成分及工藝不同 變形 鋁合金 鑄造 鋁合金 三、變形鋁合金 分類、牌號、特點(diǎn)、應(yīng)用 ——廠家直接按加工成各種規(guī)格的型材、板材、帶材、管材、線材等。 純鋁牌號 GB/T8190—96 工業(yè)純鋁 ： L L L L L L L7七種，號數(shù)越大，純度越低。 性能特點(diǎn) （ 1） 密度 ρ 小 g/cm3； （ 2） 導(dǎo)熱、導(dǎo)電性好；（ 3） 抗大氣腐蝕（ Al2O3膜 )； （ 4） 塑性、韌性好，易加工成形。 小結(jié) ： 掌握概念、分類； 常用鑄鐵材料的牌號、性能、應(yīng)用 。 見 P93 表 8—3。 牌號 ： K T H（或 Z） ? ? ? —? ? δ=? ?% σb≥ ? ? ? MPa 可鍛鑄鐵 （ 可鐵 ） 珠 光體 黑 心（鐵素體 ） 如： KTH300—06；用： 灣頭、三通管件、閥門 。 含碳、硅量低 ； 生產(chǎn)過程：首先澆注成白口鑄鐵件，然后再經(jīng)過可鍛化（石墨化）退火而得到團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵 。 二、牌號、用途 GB1348—88 牌號： Q T? ? ? —? ? δ= ? ? % σb= ? ? ? MPa 球墨鑄鐵 簡稱 球鐵 （漢語拼音字母字首） 如： QT400—18； QT600—3；見 P92表 82 球墨鑄鐵金相組織照片 三、熱處理 退火 （ 1）去應(yīng)力退火（ 2）石墨化退火：低溫退火、高溫退火兩種。 三、熱處理 消除應(yīng)力退火 消除白口組織改善切削加工性能退火 表面淬火 如車床導(dǎo)軌 第三節(jié) 球墨鑄鐵 nodular graphite castiron 一、成分、組織、性能 成分 ：在金屬液中加入球化劑 稀土鎂合金 ——球化處理使 G 變?yōu)?球狀 。 薄 件 → 白口厚大件 →灰口 100 第二節(jié) 灰鑄鐵 gray cast 一、成分、組織、性能 成分 ： Wc=%~%； Wsi=~3%； Mn=~% 組織 （ 1） F+片狀 G；（ 2） F+P+片狀 G；（ 3） P+片 G 性能： （ 1）力學(xué)性能 ： σ壓 高；σb低； δ、 ak較差； （ 2）其他性能 ：鑄造性好；減振性好；減摩性好；切削加工性好；低的缺口敏感性 。V小 ——易得到灰口。 石墨 “ G ” 表示， graphite 是碳的一種結(jié)晶形式，六方晶格，碳原子呈層片狀排列； 性能： σ、 δ、 ak很低，硬度為 3HBS； 實(shí)踐證明 ： 冷卻速度 快 ——Fe3C冷卻速度 慢 —— G 二、石墨化影響因素 化學(xué)成分 ：隨 C、 Si↑→G核 ↑，有利于 G 析出 ； S↑→阻礙 G ，促進(jìn)白口化，所以嚴(yán)格控制。 白口 灰口 麻口 另 ：合金鑄鐵 （向鑄鐵中加入合金元素，改善性能）。 按 石墨 的 形狀 不同，又分為 ： （ 1） 灰 鑄 鐵 ——片 狀石墨（ 2） 球墨鑄鐵 ——球 狀石墨（ 3） 可鍛鑄鐵 ——團(tuán)絮狀石墨（ 4） 蠕墨鑄鐵 ——蠕蟲狀石墨 麻口鑄鐵 mottled castiron ——碳以 Fe3C+石墨 形式出現(xiàn)。 斷口 ： 銀白色 ，硬而脆 ；很難切削加工，很少直接用于零件 . 灰口鑄鐵 gray castiron ——碳以 石墨 形式出現(xiàn)。 特點(diǎn) ：鑄鐵有良好的鑄造性、耐磨性、減摩性、減振性、切削加工性等優(yōu)良性能，且制造容易、價(jià)格便宜，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 補(bǔ)充 ： 生鐵 ： pig—iron 鐵礦石在高爐中煉出來的。 三、耐熱鋼 自己閱 P81表 712 小結(jié)： 作業(yè) P85 第八章 鑄 鐵 p86 cast iron 本章重點(diǎn)：鑄鐵的 分類 、常用的 牌號 、 應(yīng)用 。 WCr12% 鉻不銹鋼 ： 1Cr1 2Cr1 3Cr1 4Cr13， 鉻鎳不銹鋼 ： 1Cr18Ni9Ti 、 0Cr18Ni9 另：鐵素體不銹鋼： 1Cr17——容器，日用品 二、耐磨鋼 GB5680—98 P84表 71 ——又稱“高錳鋼”，強(qiáng)烈沖擊力作用下發(fā)生 硬化 現(xiàn)象。常見的 牌號 ： W18Cr4V 。 特點(diǎn) 是高熱硬性、耐磨性、淬透性。 Wc=%%；熱處理：淬火 +中溫回火 ——S回 如： 5CrMnMo 、 5CrNiMo 、 3Cr2W8V。 Wc=%%；熱處理：淬火 +低回 常見的有： Cr1 Cr12MoV, 簡單的用 T T10A 熱作模具鋼 p77 ——制造熱態(tài)下成型的模具。 如冷沖模、落料模 。 性能特點(diǎn) ： 熱硬性 好 ——在較高溫度下保持較高硬度的能力；如 600℃ 時(shí)硬度達(dá) 60HRC 鋼號、用途 見教材 p74 表 7—7； 熱處理 ：球化退火、淬火 +低溫回火 60HRC—63HRC 二、量具鋼 P75 自己看 三、模具鋼 GB1299—85 ——按工作條件不同分： 冷變形模具鋼 （ 冷作模具鋼 ）、熱 變形模具鋼 （ 熱作模具鋼 ）兩類。在工廠中（電鍍中），為了區(qū)別，而讀音不同 。 性能 ：較高的 σ1， HB， σe一定的 ak 鋼號、用途 ： 常用的 GCr15 ——小型套圈，直徑25mm鋼球； GCr9——直徑為 10—20mm滾珠。 五、滾動(dòng)軸承鋼 （專用） ——應(yīng)用在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中。 性能 ：具有良好的綜合力學(xué)性能。 鋼號、用途 ： 見 P68 表 73 統(tǒng)一數(shù)字代號： 20CrA20202。 二、合金滲碳鋼 GB3077—99 P68 成分 ： WC%；目的保證 心部 有良好的 塑性、韌性 。 91 成分 ： WC%；合金元素強(qiáng)化鐵素體。 二、對鋼力學(xué)性能影響 三、對鋼工藝性能影響 與 碳 作用： ① 固溶于鐵素體； ② 形成碳化物， ↑↑HB、 σb. 總的看來： 在碳鋼的基礎(chǔ)上，加入些合金元素，提高淬透性，提高綜合力學(xué)性能，滿足使用要求 。 86 本章總結(jié) ： 什么是熱處理？分類；為什么要進(jìn)行熱處理？ 加熱、冷卻時(shí)組織如何轉(zhuǎn)變的？冷卻速度對組織有何影響？ “ 四把火 ”的概念、工藝、應(yīng)用，工序安排 。 （ 1）目的 ：提高硬度、耐磨性，提高疲勞強(qiáng)度，耐蝕性 。 （ 4）熱處理 ：滲碳、淬火 +低溫回火。 （ 2）應(yīng)用 ：低碳鋼，低合金鋼 。 第六節(jié) 化學(xué)熱處理 簡介 Thermo—chemical treatment 一、概念 ：是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，改變化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。 特點(diǎn) ：操作簡單，效率低；表面層 2—6mm，工作表面嚴(yán)重氧化，質(zhì)量難以控制。 應(yīng)用大批量生產(chǎn)小件，齒輪等。 應(yīng)用 ： 齒輪、凸輪、套筒 、 頂桿 等， WC=%—%較好。 退火、正火、淬火、回火簡稱“ 四把火 ”的概念、工藝、目的、應(yīng)用 。 82 回火脆性 ： 一般來講，隨回火溫度 ↑，其 σ、 HB↓， δ、 ak↑，但在 250—350℃ 之間其 ak↓的現(xiàn)象 ， 稱 “回火脆性”。 淬火 +高溫回火稱 調(diào)質(zhì)處理 ，簡稱： 調(diào)質(zhì) 。 （ 3）高溫回火 ( 500—650)℃ ； high—temperatuer tempering ——回火組織： S回 ；特點(diǎn)是 綜合力學(xué)性能好。 （ 2）中溫回火 81 （ 2）中溫回火 （ 350—500） ℃ ； medium—temperatur tempering ——回火后 σb、 σs 較高，內(nèi)應(yīng)力消除， ak 較好 。 目的 ： （ 1）使工件獲得要求的力學(xué)性能；（ 2）穩(wěn)定工件尺寸；（ 3）消除或減少內(nèi)應(yīng)力；（ 4）改善工件的切削加工性。 80 （ 3）對力學(xué)性能的影響 ： 淬透性好的鋼，力學(xué)性能高；淬透性差的鋼，尤其是心部力學(xué)性能底，受力易變形。取決于 WC的含量； 注意：淬火后硬度高的鋼，不一定淬透性好； 淬火后硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性。硬度層越深，淬透性越好。 油： 較慢，減少變形，如 20機(jī)油。少 M+Fe3CⅡ + A?很少 保溫時(shí)間： 太短 ——奧氏體化不均勻，出現(xiàn)軟點(diǎn) ； 太長 ——鋼件表面出現(xiàn)氧化、脫碳、晶粒粗大。 目的 ：提高硬度，高彈性和耐磨性 。 可加工性 ： WC≤% 碳鋼用正火；高碳鋼用退火， ↓HB。 應(yīng)用 ：碳鋼件。 77 二、正火 normalizing A F+A A+Fe3C P+Fe3C S F P G 概念 ：將工件加熱到 奧氏體化 狀態(tài)，然后在 空氣 中冷卻的熱處理工藝。 去應(yīng)力 退火 500 600 （ 2）、目的 ：去除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形 。 （ 3） 應(yīng)用 ：過共析鋼，模具鋼，合金工具鋼 。 76 球化退火 spheroidizing annealing （ 1）、概念 ：使工件中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝 。提高切削加工性 。 完全退火 full annealing （ 1） 概念： 將工件加熱到 AC3+30—50℃ 完全奧氏體化 ，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡組織（ P+F）的退火工藝。 —— 屬 整體熱處理 的一種 。 板條狀 M，WC≤%, 良好 σ，較高 ak,強(qiáng)韌性 。 55HRC—65HRC 馬氏體的形態(tài)、性能 ① 晶體結(jié)構(gòu) ：體心立方→體心正方，體積增大。 硬度很高： 62HRC—65HRC，耐磨性好 。 M+A39。 350 B上 B下 （ 3） 馬氏體型轉(zhuǎn)變 —M martensite △ T極大， Fe、 C原子不能擴(kuò)散， C全部溶于 α—Fe中，體積 ↑，產(chǎn)生應(yīng)力。分 B上 、 B下 ， B上 硬脆無使用價(jià)值， B下 力學(xué)性能較好。 S ③ 、 600—550℃ ，△ T大， P 粒很細(xì)，用 T 表示， troostite 托氏體 ；35HRC—48HRC。 Time—Temperature—Transform P B M 按溫度劃分三個(gè)區(qū) ： 高溫區(qū)： A1—550℃ → 珠光體型轉(zhuǎn)變 P 中溫區(qū)： 550℃ —Ms →貝氏體型轉(zhuǎn)變 B 低溫區(qū)： Ms（ 230）以下 →馬氏體型轉(zhuǎn)變 M 73 過冷 A 等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能 550 600 650 A1 Ms P B M （ 1） 珠光體型轉(zhuǎn)變 ——產(chǎn)物 P