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金属工艺学基础知识 一、两种基本变形 1.布氏硬度原理： 使用刚球压头时布氏硬度值用符号HBS表示；使用硬质合金压头时用符号HBW表示。 在实际测试时，不必用公式计算，一般用读数显微镜测出压痕直 径d，然后根据 d大小查表，即可求出所测的硬度值。 应用：测量比较软的材料。测量范围 HBS450、HBW650的金属材料。 优缺点：压痕大，测量准确，但不能测量成品件。 四、铁及铁碳合金组织 1.纯铁的晶体结构 2.金属的同素异构转变 五、铁碳合金状态图分析 铁碳合金相图中主要特性点的含义 相图中主要线的含义 ACD线—液相线 是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。 AECF线—固相线 各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止线。 ECF水平线—共晶线 含碳量为4.3%的液态合金冷却到此线时，在1148 ℃由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。 PSK水平线—共析线（A1线） 含碳量为0.77%的奥氏体冷却到此线时，在727 ℃同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。 GS线—（A3线） 是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。 ES线—称Acm线 是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线。 典型合金结晶过程分析 铁碳合金状态图分析 过共析钢结晶过程分析 根据炼钢时脱氧程度的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。 沸腾钢为脱氧不完全的钢。浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出），钢锭凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，在轧制过程中这种气泡空腔会被粘合起来。这类钢的特点是钢中含硅量很低，通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。优点是钢的收率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。 镇静钢为完全脱氧的钢。通常铸成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。优质钢和合金一般都是镇静钢。 半镇静钢为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握。 碳素钢：含碳量1.4%,含碳量增加,强度和硬度增加,塑性和韧性下降. 1)碳素结构钢:是s、p含量较高，C0.38% 第二节 低合金钢 合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素 常加合金元素: Mn Si Cr Ni Mo? W? V? Ti? B(硼) 稀土元素(Xt)等 低合金钢:合金总含量较低(3%),含碳量也较低的合金结构钢. 性能:较高的强度、塑性、韧性和耐蚀性，大多有良好的焊接性。 应用很广泛。 分类： 1.可焊接低合金高强钢 2.低合金耐候钢 3.低合金钢筋钢 4.铁道用低合金钢 5.矿用低合金钢 牌号同碳素结构钢 第三节 合金钢 合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素 常加合金元素: Mn Si Cr Ni Mo? W? V? Ti? B(硼) 稀土元素(Xt)等 ?1 ）合金结构钢 ?? “数 +元素符号+数”表示 数—含碳万分之几,?? 符号—合金元素,? 符号后面数表示含合金%, 1.5%不标,? =1.5% 标2 若为高级优质钢,后加A 如: 60Si2Mn? 0.6%C,? 2%Si?? 1.5%Mn ?? 18Cr2Ni4WA?? 0.18%C, 2%Cr,? 4%Ni,? 1.5%W 高级优质 应用: 工程结构件,? 机械零件 主要包括:低合金钢,合金渗碳钢,合金调质钢,合金弹簧钢,滚动轴承钢等 2 ）合金工具钢: ?数+元素符号+数????? 与结构钢同 数—一位数, 含C千分之几,含C=1.0%不标 ?如: 9SiCr? (板牙, 丝锥) ??? 0.9%C?? 1.5%Si?? 1.5%Cr ?? CrWMn? (长铰刀,丝锥,拉刀, 精密丝杠) ?*高速钢? 含C1.0也不标? W18Cr4V 0.7~0.8%C,18%W,4%Cr,1.5%V 应用:刃具,模具,量具等。 高速钢High Speed Steels 　　又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于2