材料概论 教学课件 作者 许并社 第3章 金 属 材 料.pptVIP

2.钛合金 (1)钛合金的性能 1)比强度高。 2)热强度高。 3)耐蚀性好。 4)低温性能好。 5)化学活性大。 6)热导率小、弹性模量小。 (2)钛合金的分类　钛是同素异构体，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。(3)合金元素对钛合金组织结构和性能的影响　钛合金中的各种合金元素，如Al、V、Sn、Zr、Mo、Cu等，它们可以对钛合金进行强化，改善钛合金的性能。(4) 钛合金的热处理　常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。 图3-11　铁与合金元素组成的二元相图的四种类型a)封闭γ相区　b)缩小γ相区　c)开启γ相区　d)扩大γ相区L—液相　α、γ、δ—固溶体　c—化合物 表3-5　常用合金元素对γ相区的影响 3. 合金结构钢 (1)普通低合金钢　普通低合金钢是在普通碳素钢的基础上加入少量合金元素(总的质量分数不超过3%～5%)，在满足塑性、韧性及工艺性能要求的条件下使钢具有更高的强度和其他性能。(2)弹簧钢　弹簧钢是指专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。(3)渗碳钢　渗碳钢是指可经受渗碳淬火使表面硬度和耐磨性提高而心部保持适当强度和韧性的钢。(4)滚动轴承钢　滚动轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈，通常在淬火状态下使用。 4. 合金工具钢 (1)工具钢的分类　工具钢可以分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三大类。(2)刃具钢　刃具钢主要是指制作车刀、铣刀、钻头等切削刃具的钢种。(3)模具钢　模具是机械、汽车拖拉机、仪表、无线电、电机电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。(4)量具钢　量具是机械加工工业中的测量工具，如量块、塞尺等。 5. 特殊性能钢 (1)不锈钢　在自然环境或一定工业介质中具有耐蚀性的一类钢称为不锈钢。(2)耐热钢　在高温下工作的钢称为耐热钢。(3)耐磨钢　耐磨钢是指具有高耐磨性的钢种。 图3-12　锰对Fe-C相图γ相区的影响 3.1.4　铸铁 1. 概论2. 灰铸铁3. 可锻铸铁4. 球墨铸铁5. 特殊性能铸铁 1. 概论 (1) 灰铸铁　碳全部或者大部分以片状石墨形态析出，凝固后断口呈暗灰色。(2) 球墨铸铁　碳全部或者大部分以球状石墨形态存在，通过球化剂与铁液反应后凝固而得。(3) 蠕墨铸铁　碳全部或者大部分以蠕虫状石墨形态存在，通过蠕化剂与铁液反应而获得。(4) 可锻铸铁　碳全部或者大部分以游离团絮状石墨形态存在，与灰铸铁相比，有较好的塑性和韧性，因此得名，实际上可锻铸铁并不可锻造。(5) 白口铸铁　碳全部或者大部分以化合态Fe3C形式存在。 (6) 冷硬铸铁　铸件表面一定深度全是白口组织，心部是灰口组织。 2. 灰铸铁 1)石墨片破坏了基体的完整性，因而在切削过程中切屑易脆断。2)石墨的组织松软，能吸收振动。3)石墨本身就是良好的润滑剂，所以灰铸铁具有优良的耐磨性。4)灰铸铁对表面缺口及缺陷不敏感。 图3-13　钼对Fe-C相图γ相区的影响 3. 可锻铸铁 图3-16　可锻铸铁的基体组织a)珠光体基体　b)铁素体基体 4. 球墨铸铁 图3-17　球墨铸铁的基体组织a)珠光体基体　b)铁素体基体 5. 特殊性能铸铁 (1)耐磨铸铁　耐磨铸铁的主要加入元素是磷和锰，为了进一步提高铸铁的力学性能，还常加入铜、铬、铅、钛等。(2)耐热铸铁　普通灰铸铁加热后，其强度、硬度下降，温度再高则铸铁表面将发生氧化，还会产生不能复原的体积胀大，这一现象称为生长。(3)耐蚀铸铁　铸铁在酸、碱、盐以及其他介质，如大气、海水等的作用下会发生腐蚀，造成铸件损坏。 3.2　铝及铝合金、镁及镁合金 3.2.1　铝及铝合金3.2.2　镁及镁合金 3.2.1　铝及铝合金 1. 铝及铝合金的性能特点2. 铝合金的分类3. 铝合金的强化4. 变形铝合金5. 铸造铝合金 1. 铝及铝合金的性能特点 (1)高纯铝　纯度为99.93%～99.99%，主要用于科学研究及制作电容器等。(2)工业高纯铝　纯度为98.85%～99.90%。(3)工业纯铝　纯度为98.0%～99.0%，可制作电线、电缆、器皿及配制合金。 图3-18　面心立方晶胞示意图a)刚球模型　b)质点模型　c)晶胞中的原子数示意图 按照成形方式不同，铝合金通常分为变形铝合金和铸造铝合金两类。变形铝合金具有良好的塑性和压力加工性能，可以采用锻造、轧制、挤压等压力加工方法制成各种板材、带材、棒材、管材、线材等各种型材。铸造铝合金具有良好的铸造性能，可直接浇铸成铝合金铸件。 2. 铝合金的分类 图3-19　铝合金相图的一般模型 3. 铝合金的强化 (1)固溶强化　合金元素加入铝中形成固溶体，造成晶格畸变，增加位错运动的阻力而提高强度。(2)时效