金属与热处理培训(修改版2015.12.03)答案.ppt

;第一章、金属的性能 第二章、金属的晶体结构与结晶 第三章、金属的塑形变形 第四章、铁碳合金 第五章、碳素钢 第六章、钢的热处理 第七章、合金钢 第八章、铸铁 第九章、有色金属及硬质合金;绪论;材料分类;实际应用： 铸铁：主要应用在气缸体、离合器主动盘、摇臂支座、变挡轮等铸造类零件。 碳钢：主要应用在主副轴、曲轴、凸轮轴、起动轴、齿轮等锻造类零件。 铸造基本材料为生铁，比如球墨铸铁，锻造采用钢厂冶炼后的碳钢、合金钢等，比如40Cr 。 有色金属：主要应用在气缸头、箱体、箱盖铝制品等，;金属材料的性能;b.变形是指在外力作用下所发生的几何形状和尺寸的变化，包括弹性变形和塑性变形。;6;6;实际应用：;塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。;硬度是指金属材料抵抗局部变形，??别是塑性变形、压痕或划痕的能力，硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。;1、布氏硬度试验（布氏硬度计）;2、测量范围 布氏硬度主要用于测定灰铸铁、有色金属及各种软钢等硬度不是很高的材料.;1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计）;2、常用洛氏硬度标尺及适用范围 洛氏硬度标尺有A、B、C三种，标注在洛氏硬度符号HR后面。;1、维氏硬度试验;韧性;冲击试样的原理及方法：冲击韧度越大， 表示材料的冲击韧性越好。;疲劳强度 ;实际应用：例如主副轴断裂问题，经过对断裂面分析，断裂部位加工面未留有足够的余量或者热处理变形较大，导致磨削面未加工出来，而且此位置有退刀槽，锐角比较明显，热处理后应力较大，最开始使用时，屈服点大于使用强度，但是经过一段时间的使用后，裂纹会慢慢变长，变大，最终导致断裂的发生。因此此件156FMI副轴断裂属于疲劳破坏断裂。因此按1:10的比例索赔。后续整改方向，主要是控制此外圆粗加工余量，以及热处理工艺参数，特别是电流、电压、淬火温度、淬火介质的控制。同时淬火时出现的不平衡内力，会转变为内应力，应力会重新平衡，因此淬火后也须及时回火，消除内应力，防止变形过大。;疲劳断裂是由于材料表面和内部有缺陷（划痕、夹杂、软点、显微裂纹等），这些地方的局部应力大于屈服强度，从而发生局部塑性变形而导致疲劳裂纹的产生，这些裂纹随着循环应力次数的增加而逐渐扩展，直至最后承载的截面减小到不能承受所加载荷而突然断裂。;在循环应力作用下，金属所受的循环应力R和断裂时相应的应力循环次数N之间的关系曲线成为R-N疲劳曲线。 ;金属的工艺性能; 金属（材料）及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。 1、流动性：熔融金属的流动能力成为流动性。 2、收缩性：铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为引缩性。 3、偏析倾向：金属凝固后，内部化学成分和组织的不均匀现象称为偏析。; 压力加工是指压力使零件产生塑性变形，改变其形状、尺寸和性能，从而获得型材或锻压件的一种加工方法。; 焊接是通过加热、加压或两者并用，使用或不使用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。; 切削加工是指通过机床提供的切削运动和动力，使刀具和工件产生相对运动，从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的加工过程。; 金属材料通过热处理可以改善其切削加工性能，也是改善其力学性能的重要途径。热处理性能包括淬透性、淬硬性、过热敏感性、回火脆性、变形与开裂倾向、脱氧脱碳倾向（在第六章中详细论述）。;第二章 金属的晶体结构与结晶 ;晶格和晶胞： 表示原子在晶体中排列规律的空间格架 叫做晶格。 能完整地反映晶格特征的最小几何单元 称为晶胞。 晶面和晶向： 在晶体中由一系列原子组成的平面，秋为晶面。 通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的一定方向，称为晶向 ; 体心立方晶格：它的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中心。如：铬（Cr）、钒（V）、钨（W）、钼（Mo）及α-Fe 面心立方晶格：它的晶胞也是一个立方体，原子位于立方体的八个顶角上和立方体六个面的中心。 如：铝（Al）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）及γ-Fe 密排六方晶格：它的晶胞是一个正六棱柱体，原子排列在柱体的每个顶角上和上、下底面的中心，另外三个原子排列在柱体内。属于这种晶格类型的金属有镁（Mg）、铍（Be）、镉（Cd）、及锌（Zn）等。 ;;金属由原子不规则排列的液体转变为原子规则排列的固体的过程称为结晶。 纯金属的冷却曲线及过冷度。 用热分析法进行研究 纯金属的冷却曲线(理论) 纯金属的冷却曲线(实际) ;纯金属的结晶过程;晶粒大小对金属材料力学性能的影响 金属的晶粒大小对金属的力学性能具有重要的影响，在室温下，细晶粒比粗晶粒具有更高的强度、硬度、塑性和韧性。 细化晶粒的方法 （1）增加过冷度度； （2）变质处理 （3