工程材料及機(jī)械性能-展示頁(yè)
2025-01-02 23:17本頁(yè)面
【正文】 數(shù)字＋元素符號(hào)＋數(shù)字”。 (3)回火脆性 結(jié)構(gòu)鋼 一、 低合金結(jié)構(gòu)鋼（ HSLA） 在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入少量（ wMe3％）合金元素 一般為 wC =％～ ％，一般以少量的錳為主加元素 (wMn=％～ ％ )， Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較碳素結(jié)構(gòu)鋼高 (wSi％ )。 Co、 Al外，大多數(shù)合金元素使 Ms點(diǎn)、 Mf 點(diǎn)下移 ，使鋼在淬火后殘余奧氏體量增多 3) 合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的 影響 (1) 提高淬火鋼的回火 穩(wěn)定性 與 碳鋼相比，在相同回火溫度時(shí)，合金鋼強(qiáng)度、硬度較高；在保持相同強(qiáng)度、硬度條件下，合金鋼回火溫度較高，回火時(shí)間較長(zhǎng)，因此內(nèi)應(yīng)力消除徹底，塑性、韌性較高 。 2) 合金元素對(duì)鋼冷卻轉(zhuǎn)變的影響 除了 Co以外，大多數(shù)合金元素溶入奧氏體中，不同程度地阻礙了鐵、碳原子的擴(kuò)散，使奧氏體穩(wěn)定性提高， C曲線右移；強(qiáng)碳化物形成元素 Cr、 Mo、 W、 V、 Ti等，溶入奧氏體后，使 C曲線出現(xiàn)兩個(gè)“鼻尖”，形成珠光體和貝氏體兩個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū) 合金元素使 C曲線右移，增加了馬氏體臨界冷卻速度，使鋼的淬透性提高。 影響 鎳、鈷以外，大多數(shù)合金元素特別是強(qiáng)碳化物形成元素，使碳的擴(kuò)散速度降低，奧氏體的形成過程減緩，因此奧氏體化加熱溫度提高，保溫時(shí)間延長(zhǎng)。具有更高的熔點(diǎn)、硬度、耐磨性，且更穩(wěn)定 。 穩(wěn)定性略為提高，硬度也較高 (3) 強(qiáng)碳化物形成元素 ： W、 Ti、 Zr、 Nb、 V。 (2) 中強(qiáng)碳化物形成元素： Mn、 Cr、 Mo、 W等 。溶入 鐵素體，固溶強(qiáng)化 當(dāng) wSi％、 wMn％時(shí)，對(duì)鐵素體強(qiáng)化的同時(shí)對(duì)其韌性影響不大，當(dāng)超過這個(gè)限度時(shí)則韌性有明顯下降。 (5) 有的元素，如銅和鉛，常以游離狀態(tài)出現(xiàn)。 (3) 不少元素與鋼中的氧、氮、硫形成簡(jiǎn)單的或復(fù)合的非金屬夾雜物，如 Al2O AlN、 FeO〃Al2O3 、SiO2〃M xOy 、 TiN 、 MnS等。 (2) 部分固溶于鐵素體，另一部分與碳形成碳化物 。磷、硫、氮等在某些情況下也起合金元素的作用。 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 ％的鐵碳合金，實(shí)際生產(chǎn)中使用的碳鋼含有少量的錳、硅、硫、磷等元素 雜質(zhì)名稱 雜質(zhì)含量% 在鋼中的影響 錳（ Mn） wMn 脫氧，降低鋼的脆性；合成 MnS，消除 S的有害作用 硅（ Si） wSi 脫氧，強(qiáng)化鐵素體，提高鋼的強(qiáng)度、硬度；但塑性、 韌性下降 硫（ S） wS～ 生成低熔點(diǎn)共晶體，形成熱脆 磷（ P） wP～ 全部溶于鐵素體，提高鐵素體的強(qiáng)度、硬度，但形成冷脆 表 11 雜質(zhì)元素對(duì)鋼的影響 二、碳鋼的 分類（ GB/T7002023) 分類方法 鋼 種 質(zhì)量分?jǐn)?shù)或脫氧情況 特 點(diǎn) 按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 低碳鋼 wC≤ ％ 強(qiáng)度低，塑性和焊接性能較好 中碳鋼 wC＝ ％～ ％ 強(qiáng)度較高，但塑性和焊接性能較差 高碳鋼 wC % 塑性和焊接性能很差，強(qiáng)度和硬度高 按鋼的質(zhì)量分 普通 鋼 wS≤ ％ , wP≤ ％ 含 S、 P量較高，質(zhì)量一般 優(yōu)質(zhì)鋼 wS≤ ％， wP≤ ％ 含 S、 P量較少，質(zhì)量較好 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 wS≤ ％ , wP≤ ％ 含 S、 P量很少，質(zhì)量好 按用途分 結(jié)構(gòu)鋼 wC＝ ％～ ％ 制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件 工具鋼 wC％ 制造各種刀具、量具和模具 按脫氧程度分 沸騰鋼（ F） 僅用弱脫氧劑脫氧， FeO較多 鋼錠內(nèi)分布有許多小氣泡，偏析嚴(yán)重 鎮(zhèn)靜鋼（ Z） 澆注時(shí)完全脫氧，凝固時(shí)不沸騰 氣泡、疏松少，質(zhì)量較高 半鎮(zhèn)靜鋼（ b） 介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間 質(zhì)量介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間 三、碳鋼的 牌號(hào) C（首）船用鋼； G（首）滾動(dòng)軸承鋼， G（尾）鍋爐用鋼 Q（首）屈服強(qiáng)度， q（尾）橋梁用鋼 R（尾）壓力容器用鋼 ZG鑄鋼 分 類 編號(hào)方法 常用牌號(hào) 用途 舉例 說(shuō)明 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235A F 屈服點(diǎn)為 235 MPa、質(zhì)量為 A級(jí)的沸騰鋼 Q19 Q215A， Q235B、Q255A、 Q255B、 Q275等 一般以型材供應(yīng)的工程結(jié)構(gòu)件，制造不太重要的機(jī)械零件及焊接件（參見 GB 7001988） 優(yōu)質(zhì)碳素 結(jié)構(gòu)鋼 45 表示平均wC=%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F、 3 50、60、 65 用于制造曲軸、傳動(dòng)軸、齒輪、連桿等重要零件（參見 GB 6991988） 碳素 工具鋼 T8 T8A 表示平均wc=%的碳素工具鋼， A表示高級(jí)優(yōu)質(zhì) T T8Mn、T T T1 T1 T13 制造需較高硬度、耐磨性、又能承受一定沖擊的工具，如手錘、沖頭等（參見 GB 12981986） 一般工程 鑄造碳鋼 ZG200 400 表示屈服強(qiáng)度為200 MPa、抗拉強(qiáng)度為 400 MPa的碳素鑄鋼 ZG230450、ZG270500、ZG310570、ZG340640 形狀復(fù)雜的需要采用鑄造成形的鋼質(zhì)零件（參見 GB 113521989） 碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 碳素工具鋼 基礎(chǔ) 合金 元素：改善 和提高鋼的力學(xué)性能和使鋼獲得某些特殊的物理、化學(xué) 性能而加入在一定含量的化學(xué)元素。 本課程 內(nèi)容 一、工程材料 金屬（鋼鐵、有色金屬） 聚合物 陶瓷 復(fù)合材料 二、材料的力學(xué)性能 靜載荷下拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、 彎曲 動(dòng)載荷下沖擊、 疲勞 高溫 力學(xué)性能 學(xué)習(xí)方法 課堂學(xué)習(xí) +自學(xué)（網(wǎng)絡(luò)、書籍、實(shí)踐） 本課程 40個(gè)學(xué)時(shí)，理論課 34+實(shí)驗(yàn) 6 曠課 5次或遲到 10次沒有考試資格 總成績(jī) =試卷成績(jī)（ 80%） +平時(shí)成績(jī)（ 20%） 第一章 工程材料 概述 工程 材料 是用于機(jī)械、車輛、船舶、建筑、化工、能源、儀器儀表、航空航天等工程領(lǐng)域的材料 。 材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱為機(jī)械性能（或稱為力學(xué)性能） 。 凡與工程有關(guān)的材料均為工程材料 。工程材料及機(jī)械性能 張春霞 材料是人類社會(huì)發(fā)展的三大支柱（信息、能源、材料）之一。而材料是前兩者的基礎(chǔ)。根據(jù) 使
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