材料（机械性能和金属知识）.pptVIP

第二篇 机械工程材料基础; 材料的物理、化学及工艺性能; 三、材料的工艺性能：加工性能 1) 铸造性能：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。 2) 锻造性能：成型性与变形抗力。 3) 切削性能：对刀具的磨损、断屑能力及导热性。 4) 焊接性能：产生焊接缺陷的倾向。 5) 热处理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。;四、材料的力学性能;; （2）塑性变形:;2．变形的三个阶段;拉伸实验;1．强度：;k;2. 塑性;3．刚度（E） ;布氏硬度适用HB450;5．冲击韧性 ;6．疲劳强度;;第一节 金属的晶体结构 ;;一、金属的结晶过程;自发形核;3．细化晶粒的方法;二、金属的同素异晶转变;第三节 合金的结构;一、固溶体;二、金属化合物;三、机械混合物;铁素体 — 碳（C）溶入α-Fe中所形成的固溶体。 727℃ 0.02%C ;;状态图—— 表示合金系的成分、温度、组织、状态之间关系的图表。 ;三、铁碳合金状态图;C—共晶点，1147℃ 4.3%C ; S —共析点。 727℃ 0.77%℃;2. 状态图上线的意义;ES线 — C在γ-Fe中的溶解度曲线。析出二次Fe3CⅡ;E;2; 五．含碳量对铁碳合金组织和性能的影响;0.9~1.0;第五节 钢的表面热处理;常见的热处理方法 ;退火 方法：将钢加热到适当温度（Ac1或Ac3）附近，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般须随炉冷却）的热处理工艺。 目的： （1）降低钢的硬度，提高塑性，以便于切削加工及冷变形加工； （2）细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备。 （3）消除钢中的残余内应力，以防止变形和开裂。;完全退火 是把亚共析刚加热到Ac3以上30-50℃，经保温一段时间后缓慢冷却的一种热处理工艺。 主要用于亚共析刚的铸、锻、焊接件。 等温退火 等温退火加热工艺与完全退火相同，但它得到的组织和硬度更均匀。主要用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢。;球化退火 把过共析钢加热到Ac1以上10~20℃，经过一定时间保温后缓慢冷却的一种热处理工艺。目的：使渗碳钢（或碳化物）成为球状，以降低硬度，改善可加工性。 主要用于共析或过共析成分的碳钢和合金钢。 均匀化退火 把合金钢铸锭或铸件加热到Ac3以上150~250℃，长时间保温，然后缓慢冷却的工艺。目的：消除铸件结晶过程中的枝晶偏析，使成分均匀。 均匀化退火后还必须进行一次完全退火，以消除热缺陷。;去应力退火 是把工件加热至低于Ac1的某一温度（约500~650℃），保温一定时间后，随炉冷却至300~200 ℃以下出炉空冷的工艺。 目的：消除铸、锻、焊接件的内应力，稳定尺寸，减少工件使用中的变形。 一般工件常在精加工或淬火前进行一次去应力退火。 ;正 火;正火与退火的区别 （1）目的基本相同 （2）正火的冷却速度比退火稍快 （3）正火的生产周期短，成本低，操作方 便，应优先采用正火 ;淬 火;加热温度：亚共析钢：Ac3以上30~50度 共析、过共析钢：Ac1以上30~50度 冷却介质： 油：适用于合金钢和小型碳钢工件的淬火 水：适用于形状简单的碳钢工件的淬火 盐水 碱水;淬火方法： 单液淬火法 双介质淬火 马氏体分级淬火 贝氏体等温淬火 淬硬性：是指钢经淬火后所能达到的最高硬度。主要取决于钢的含碳量。 淬透性：是指在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。合金钢的淬透性比碳钢好。;回 火;回火的分类 低温回火（150~250℃） 得到的组织为回火马氏体 58~64HRC 目的：降低工件内应力，减少脆性，保持淬火后的高硬度和高耐磨性。 一般用于表面要求高硬度、高耐磨的工件，如刀具、量具、冷作模具、滚动轴承、渗碳体、表面淬火件等。 ;中温回火（350~500℃） 得到的组织为回火托氏体35~50HRC 目的：获得高的弹性极限和屈服强度，并保持一定的韧性。 一般用于要求弹性高、有足够韧性的工件，如弹簧、弹性元件及热锻模具等。 ;高温回火（500~650℃） 得到的组织为回火索氏体200~330HBS 调质处理：淬火+高温回火 目的：获得强度、硬度和塑性、韧性都较好的综合力学性