日本JIS钢材料选择与应用.pptVIP

JIS鋼鐵材料與選用 1. 設計－材料－熱處理三要素 Good Design－How to Design？ Good Steel － How to Select？ Good Treatment－ How to Treat？ （1）普通設計－良好材料－不良的熱處理 疲勞強度的比例10%。 （2）普通設計－良好材料－良好的熱處理 疲勞強度的比例50%。 （3）良好設計－良好材料－良好的熱處理 疲勞強度的比例100%。 適材、適處理、適所 1-1機械零件選材的原則 一、零件使用性能與選材的關係 （1）按機械性質選材的基本原則與步驟 （2）按機械性質選材時應注意事項 （3）按機械性質選材的具體方法 二、材料製程加工能力與選材的關係 （1）鑄造性能 （2）可鍛性 （3）可焊性 （4）切削加工性 三、經濟性與選材的關係 機械性能選材的基本步驟 分析零件工作條件（應力情況、載荷性質、溫度、環境介質、摩擦條件等） 分析失效形式（斷裂、變形、表面損傷） 結合力學計算確定零件應具有的主要機械性能指標 選擇材料（材料化學成分、組織狀況、冶金品質） 決定熱處理方法（或其它強化方法) 試驗 投產 2. JIS鋼鐵手冊的看法及用途 2-1 JIS 鋼鐵的區別 2-2 化學成分 2-3 機械性質（強度及硬度等） 2-4 熱處理方法（溫度及方法等） 2-5 不可迷惑於用途別的名稱 2-6 鍛鋼品與鍛造品 JIS 鋼鐵的區別 鋼鐵材料的分類 鋼的分類 鋼五大元素系列 日本－C , Si , Mn , P , S 美國－C , Mn , Si , P , S －普通鋼（碳鋼） －特殊鋼－合金鋼（調質使用）… SCr，SCM等 工具鋼（SK材）… SK， SKS，SKD，SKH等 特殊用途鋼（SU材）… SUS，SUP，SUJ等 JIS 鋼鐵材料分類 硬化能曲線 硬化能保證鋼的應用 SCr440H鋼的油淬硬度（圓棒直徑2吋） 3. 鋼鐵材料使用法的區分 選用鋼鐵材料時,常因三種情形而猶疑不決： （1）用碳鋼或合金鋼？ （2）整體淬硬或表面淬硬？ （3）用鑄造品或鍛造品？ 3-1 碳鋼與合金鋼的用法區分 （1）淬火、回火（調質）的鋼的機械性質性 質取決於硬度,幾無鋼種所製的差異。 （2）充分淬硬的鋼的淬火硬度取決於鋼的 C% , 幾不受合金元素影響。 淬火最高硬度 HRC＝30＋50×C%（90%M） 淬火臨界硬度 HRC＝24＋40×C%（50%M） ＊但淬火效果會因物品大小而異,此稱質量效果（mass effect）。 3-2整體淬硬鋼與表面硬化鋼的用法區分 一般而言，機械零件常受到彎曲或扭曲，因而表面的機械性質很重要，因而需加強表面層。 承受拉張或壓縮的零件（例如螺栓）是整體淬硬鋼比表面硬化鋼更適當。 整體淬硬鋼的選用： σB＝3.2 × THRC……..（1） QHRC＝THRC+5…… （2） QHRC＝30+50×C%....（3） 再由質量效果決定鋼種，此鋼種也宜依S-C，SMn，SCr440，SCM435之序而選定。 3-3 鑄造品與鍛造品的用法區分 鑄物在往昔為Art（藝術），在現今為科學（Science）。 『鑄比鍛差』已成舊觀念。 今天已是『以鑄代鍛』的時代。 4.鋼鐵材料選定上的重點 選擇鋼鐵材料需切記5大重點 （1）硬化能（Hardenability） （2）質量效果（Mass effect） （3）纖維流向（Flow line） （4）殘留應力（Retained stress） （5）凹口效果（Notch effect） 理想臨界直徑（DI值） 質量效果（Mass effect） 鍛流線（Flow line） 5.機械設計與材料熱處理 5-1 對機械性質的觀念 5-2 對形狀的觀念 （1）断面的平衡 （2）角偶部 （3）形狀所致的冷卻差異 5-3 對熱處理的觀念 （1）淬火方法的選擇 （2）硬化能的決定 （3）鋼種的決定 （4）淬火回火溫度的決定 6.機械構造用鋼的選法與用途 6-1 要求抗張特性時 6-9 要求深衝拉性時 6-2 要求耐疲勞性時 6-10 要求冷間彎曲性 6-3 要求耐衝擊性時 6-11 要求磨削性時 6-4 要求耐磨耗時 6-12 要求淬火適應性 6-5 要求耐蝕性時 6-6 要求焊接性時 6-7要求切削性時 6-8 要求耐蝕性時 7.工具鋼的選法與用法 7-1 工具鋼要求與性能 7-2 圖解法選法 7-3 工具鋼諸性質（硬度、耐磨性、耐衝擊 性、熱處理所致的變形、硬