【正文】 P+F 過共析鋼 P 亞共析鋼 含C=% 2 鋼:含碳: ~ 組織:F 4) GPS: A+F 兩相區(qū) 3 主要區(qū)域 1) ACE: 兩相區(qū)L+A ES:”Acm” A到此線開始析出Fe3CⅡ 7) AE: 鋼的固相線,液態(tài)到此線—A 5) AECF:固相線 此線下合金為固態(tài) 3) 2 主要線的意義 1) 912 7)K: Fe3C成分點(diǎn) Fe3C成分點(diǎn) 1148 3)D: Fe3C熔點(diǎn) % 1538℃ 2)C: 共晶點(diǎn) 含C: 0% 一鐵碳合金狀態(tài)圖中點(diǎn)線面的意義 　 　 　 　 　 2鐵碳合金狀態(tài)圖 %的鐵碳合金的成分,溫度與組織之間關(guān)系,是研究鋼鐵的成分,自治和性能之間關(guān)系的基礎(chǔ),也是制定熱加工工藝的基礎(chǔ). 塑性極差. HBS700727℃ P+Fe3C—Ld’低溫萊氏體 性能: 與Fe3C相似 五 萊氏體 727℃ A+Fe3C—Ld 高溫萊氏體 四 珠光體P F+Fe3C—機(jī)械混合物,% 組織:兩種物質(zhì)相間組成,性能::1147℃,% HBS=170~220 性能：韌性很好（因含C少），強(qiáng)、硬不高。 s ℃ 固態(tài)：固溶體1 鐵碳合金的基本組織 液態(tài)：Fe、C 無限互溶 。 第三章 鐵碳合金 　 　 　 　 　 　 ACD、BCE。 單相區(qū)：只有一個(gè)相。 液相線：ACB D B A 二、二元合金狀態(tài)圖的建立 以Pb（鉛）Sb（銻）合金為例： 1 配置幾種PbSb成分不同的合金。 合金狀態(tài)圖——合金系結(jié)晶過程的簡明圖解。4 二元合金狀態(tài)圖的構(gòu)成 合金系：由給定的組元可以配制成一系列成分含量不同的合金，這些合金組成一個(gè)合金系統(tǒng)—— 3 機(jī)械混合物 （2）在合金中作強(qiáng)化相，提高強(qiáng)度、硬度、耐磨性，而塑性、韌性下降，如WC、TiC。如Fe3C也固溶強(qiáng)化。溶質(zhì)原子小，與溶劑原子比為〈 。 2） Cu——Ni溶解度無限 晶格畸變——固溶強(qiáng)化：畸變時(shí)塑性變形阻力增加，強(qiáng)，硬增加。 *溶質(zhì)原子，溶劑原子直徑相差不大時(shí)，才能置換 如：Cu——Zn 1）根據(jù)溶質(zhì)在溶劑晶格中所占的位置不同，分為： 1 固溶體 溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格而仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體。 二 合金結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu) 面心 二 金屬的同素異購轉(zhuǎn)變(二次結(jié)晶\重結(jié)晶) 同素異構(gòu)性—一種金屬能以幾種晶格類型存在的性質(zhì). 同素異購轉(zhuǎn)變—金屬在固體時(shí)改變其晶格類型的過程. 如:鐵 錫 錳 鈦 鈷 以鐵為例: δFe(1394℃)γFe(912℃)αFe 晶溫度之差. (實(shí)際冷卻快,結(jié)晶在理論溫度下) 過冷: 液態(tài)金屬冷卻到理論結(jié)晶溫度以下才開始結(jié)晶的現(xiàn)象. 理論結(jié)晶溫度 外來晶核:液態(tài)金屬中一些外來高熔點(diǎn)固態(tài)微質(zhì)點(diǎn). 晶核長大:已晶核為中心,按一定幾何形狀不斷排列. 三 多晶結(jié)構(gòu) 單晶體 晶體內(nèi)部的晶格方位完全一致. 多晶體—. 晶?！庑尾灰?guī)則而內(nèi)部晶各方位一致的小晶體. 晶界—晶粒之間的界面. 純鐵在室溫高壓(130x108N/M2)成εFe βCr αTi Cd(鎘) 密排六方晶格: 420多種 原子數(shù):4 Al Pb Au 2 面心立方晶格: Cu 20多種 1 體心立方晶格: Cr ,W, αFe, Mo , V等,特點(diǎn):強(qiáng)度大,塑性較好,原子數(shù):1/8 X8 +1=2 二 常見晶格類型 金屬晶體結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于晶格類型,晶格常數(shù). 晶面: 各個(gè)方位的原子平面 結(jié)點(diǎn): 晶格中每個(gè)點(diǎn). 如: 金屬 ,合金,金剛石—晶體 晶體: 原子排列有序,規(guī)則,固定熔點(diǎn),各項(xiàng)異性. 一基本概念: 4 將鐘表發(fā)條拉成一直線,這是彈性變形還是塑性變形?如何判定變形性質(zhì)? 2 頸縮現(xiàn)象發(fā)生在拉伸圖上哪一點(diǎn)? 如果沒發(fā)生頸縮,是否表明該試樣沒有塑性變形? 三 工藝性能 金屬材料能適應(yīng)加工工藝要求的能力. 鑄造性,可鍛性,可焊性,切削加工形等 二 化學(xué)性能 金屬的化學(xué)性能,決定了不同金屬與金屬,金屬與非金屬之間形成化合物的性能,使有些合金機(jī)械性能高,有些合金抗腐蝕性好,有的金屬在高溫下組織性能穩(wěn)定. 鍛造:加熱速度 導(dǎo)電性: 電器元件 銅 鋁 磁性:變壓器和電機(jī)中的硅鋼片 第二節(jié) 金屬材料的物理,化學(xué)及工藝性能 3預(yù)防措施 改善結(jié)構(gòu)形狀,避免應(yīng)力集中,表面強(qiáng)化噴丸處理,表面淬火等. 材料有雜質(zhì),表面劃痕,能引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致微裂紋,裂紋擴(kuò)展致使零件不能承受所加載荷突然破壞. 例如：純彎曲， 有色金屬N》108 鋼材N107 不疲勞破壞 據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%機(jī)件失效是由于疲勞破壞。 六 （微裂紋——應(yīng)力集中——沖擊——裂紋擴(kuò)展） Ak不直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算:在生產(chǎn)中,工件很少因受一次大能量沖擊載荷而破壞,多是小沖擊載荷,多次沖擊引起破壞,而此時(shí),主要取決于強(qiáng)度,故設(shè)計(jì)時(shí), ak只做校核. 2 ak↑,沖擊韌性愈好. 1 F缺口截面 脆性材料一般不開口,因其沖擊值低,難以比較差別. Ak=G(Hh)材料抵抗沖擊載荷的能力 常用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來測定金屬材料的沖擊韌性,標(biāo)準(zhǔn)試樣一次擊斷,用試樣缺口處單位截面積上的沖擊功來表示ak ak=Ak/F(J/m2) 顯微放大測量 3顯微硬度(Hm) HRA 硬質(zhì)合金 碳化物 優(yōu)點(diǎn):易操作,壓痕小,適于薄件,成品件 缺點(diǎn):壓痕小,代表性不全面需多測幾點(diǎn). *硬度與強(qiáng)度有一定換算關(guān)系,如灰鐵: σb=1HBS ２　洛式硬度ＨＲ 特點(diǎn)：壓痕大，代表性全面 l 因鋼球存在變形問題,不能測太硬的材料,適于HBS450, 如鑄鐵,有色金屬,軟鋼等. 用直徑D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,在一定壓力P下,將鋼球垂直地壓入金屬表面,并保持壓力到規(guī)定的時(shí)間后卸荷,測壓痕直徑d(用刻度放大鏡測)則 是材料性能的綜合物理量,表示金屬材料在一個(gè)小的體積范圍內(nèi)的抵抗彈性變形\塑性變形或斷裂的能力. 金屬抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力— Ps產(chǎn)生屈服時(shí)最大外力, F0原截面 常用來表示金屬材料強(qiáng)度的指標(biāo): 抗彎強(qiáng)度σw 抗剪強(qiáng)度τb 三 強(qiáng)度 σ=Εε, Ε=σ/ε=tgα 1 材料本質(zhì) 　 2 有些材料在拉伸圖中沒有明顯的水平階段。 4 延伸率和斷面收縮率：——表示塑性大小的指針 1）延伸率： （試樣橫截面變小，拉力↓） 4）局部變形階段bk P↑ （P一定，σ=P/F一定，但真實(shí)應(yīng)力P/F1↑ 因?yàn)樽冃?，F(xiàn)1↓） 發(fā)生永久變形 3）強(qiáng)化階段：水平線右斷至b點(diǎn) 　 　 　 　 　 在材料試驗(yàn)機(jī)上對試件軸向施加靜壓力P，為消除試件尺寸對材料性能的影響，分別以應(yīng)力σ（即單位面積上的拉力4P/πd2）和應(yīng)變（單位長度上的伸長量Δl/l0 ）來代替P和Δl，得到應(yīng)力——應(yīng)變圖 1）彈性階段oe 將金屬材料制成標(biāo)準(zhǔn)式樣。 以低碳鋼為例 　 σb σk σs σe ε（Δl） （金屬之間的連續(xù)性沒破壞） 塑性大小以斷裂后的塑性變形大小來表示。 力和變形同時(shí)存在、同時(shí)消失。 一 彈性和塑性： 指力學(xué)性能受外力作用反映出來的性能。 第一節(jié) 金屬材料的機(jī)械性能 包括：機(jī)械性能、物理、化學(xué)性能 目的、任務(wù)：使學(xué)生了解常用金屬材料的性質(zhì)及其加工工藝的基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)其它相關(guān)課程及以后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方面的工作奠定必要的金屬工藝學(xué)的基礎(chǔ)。 附錄：金屬工藝學(xué) ～ 1范圍內(nèi)，該公式在現(xiàn)場用起來十分方便，您不妨試一試。那么，能否根據(jù)布氏硬度計(jì)的壓痕直徑，直接計(jì)算出工件的洛氏硬度值呢？答案當(dāng)然是肯定的。利用布氏硬度壓痕直徑直接換算出工件的洛氏硬度　　在生產(chǎn)現(xiàn)場，由于受檢測儀器的限制，經(jīng)常使用布氏硬度計(jì)測量大型淬火件的硬度。 標(biāo)尺 100kg負(fù)荷金剛圓錐壓頭15N標(biāo)尺15－kg負(fù)荷30N標(biāo)尺30－kg負(fù)荷45N標(biāo)尺45kg負(fù)荷HVHBSHBWHRAHRBHRCHRDHR15NHR30NHR45NHSσbHV123456789101112133703603503403303203103002952902852802752702652602552502452402302202102001901801701601501401301201101009590853503413313223133032942842802752702652612562522472432382332282192092001901811711621521431331241141059590868135034133132231330329428428027527026526125625224724323823322821920920019018117116215214313312411410595908681－－－－－－－－－――－－－－－－－()－()－()－()－()－()－()－()－－()()()()()()()()－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－50－47－45－42－41－40－38－37－36－343332302928262524222120－－－－－－1170(170)1130(164)1095(159)1070(155)1035(150)1005(146)980(142)950(138)