金屬工程材料.docVIP

3.1 金属工程材料?? 碳 钢 | 合金钢 | 铸 铁 | 有色金属及合金 碳钢一、碳钢中的杂质 1．Mn——有益；0.25--0.80% 脱氧剂； ?? 降低FeO→↓脆性， Mn+S→MnS (降低S的有害作用) ↑热加工性能 ??? 固溶强化；使性能更优； 2．Si ? 有益 ??? 脱氧→↓脆性 ??? 固溶强化 3．S??? 有害 ???? 985℃ ?????（Fe+FeS）→热脆 ??? 加入 Mn→MnS 4．P ???有害 ??? ?Fe3P ?????? 室温下100℃，脆性大→冷脆 5． O、N、H ???? O2-↓机械性能 ，强度、塑性降低，有害元素 ??? N2——兰脆， 若钢中存在Al、V、Ti↑→兰脆消失→强度，硬度提高 ??? H2——氢脆、白点，有害 　 二、碳钢的分类 ??? 1．碳含量 （低碳钢 C% 0.25%? 、中碳钢0.25 C% 0.6%、高碳钢 C 0.6%） ??? 2．质量 （S、P杂质含量）?? （普碳钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢） ??? 3．按用途 （碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢） 三、碳钢的牌号及作用 1．普通碳素结构钢 ? （1）甲类钢（A类钢） ??? 机械性能：A1,A2,A3,A4,A5,.......A7, 随钢号数字的增大，强度提高，塑性下降。 ??? 用途： ??? A1,A2,A3，塑性好，钢板、钢筋、螺钉、螺帽 ?? ?A4,A5 ?????? 型钢、钢板 ??? A6，A7???????? 工具、农机零件、轻轨 ??? 热轧状态使用 ? （2） 乙类钢（B类钢） ??? 按成分供应，B1，B2，B3.....B7, C%↑ ? （3）特类钢（C类） ??? C2,C3,C4,C5,按机械性能及化学成分供应。 2．优质碳素结构钢 ??? 钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。如：08F?，20A，45，15Mn。 ??????????? （F 表沸腾钢） ? （0.20%C，后有“A”表高级优质钢）??? （表含 Mn 量高） ??? 制作各种机器零件，一般进行热处理。 ??? 08F? 塑性好，冷冲压件 ??? 10，20? 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 ??? 35，45，40，50? 齿轮、轴类 ??? 60，65 ?弹簧 3．碳素工具钢 ? 0.65～1.35C%， 用以制作刃具、量具、模具 ??? 钢号用平均碳含量的千分数的数字和T一起表示。如：T10A, ?T9 ,??? T12, ?????????????????????? （1.0%C，A表示高级优质碳素工具钢） （0.9%C） （ 1.2%C,） ???? T7，T8，强度，韧性较高，可制作冲头、凿子、榔头 ???? T9，T10，T11，强度，韧性适中，可制作钻头、刨刀、丝锥、手锯及冷作模具。 ???? T12，T13， 硬度很高，韧性低，可制作锉刀、刮刀、量规。 4．铸钢 ??? “ ZG”加平均碳含量万分数表示，如：ZG25， （ 0.25%C） ????????????????????????? ????????????? ZG45， （0.45%C） ???? 形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。3.1.2 合金钢?? 一、合金钢的编号 1．合金结构钢 ??? 碳含量用万分数（两位）C％ ??? 如40Cr， C%=0.4% ?????合金含量用（百分数）表示,如20Cr3MoWVA,其中C%=0.2%, Cr%=3%, Mo,W,V1.5%. ??????合金含量小于1.5%不标 ??????A：表示高级优质 2．合金工具钢，特殊性能钢 ?????碳含量大于1.0%时，不标注其含量。碳含量小于1.0%时，用千分数表示，如5CrMnMo，C％=0.5% 二、合金元素在钢中的方式?? 1．形成固溶体 ????（1）扩大γ相区元素（奥氏体稳定化元素）Mn,Ni作用最强，A4提高，A3降低 ?????（2）扩大 α 相区元素（F稳定化元素）A3提高，A4降低 ?????????强K形成元素 Cr,Mo,W,V,Nb,Ti 2．形成碳化物K ?????? （1）碳化物形成元素,Mn,Cr,Mo,V,W,Nb,Zr,Ti ?????? （2）非碳化物形成元素,Ni,Co,Cu,Si,A??三、Me对铁碳相图的影响? 1．影响 A 和 F 存在的范围 ???? Mn，Ni 扩大γ相区，扩大A存在的区域 ???? 1Cr18Ni9 和 ZGMn13，室温下单相 A ???? Cr，Ti，Si 缩小γ相区均缩小A存在区域 ???? 1Cr17Ti 高铬铁素体不锈钢 2．使 S、E 点大大左移 ???? 扩大 γ 相区元素，使 A1 下降