第1章_工程材料.pptVIP

四、碳钢的编号和用途 ? 1)普通碳素结构钢 牌号：Q+三位数，数字表示屈服强度，单位Mpa。 如：Q195 Q235 Q215 用于受力不大的场合。通常只把它用在工程结构、建筑结构或要求不太高的机械零件中。 2)优质碳素结构钢 牌号：两位数字表示，表示含C量的万分之几。 08 10 15 20 25???????? 强↓ 塑↑ 冲压件? 焊件 30 35 40 45 50 55 60? 强↑硬↑? 弹簧,轴,齿轮 耐磨件 65 70 75 80 85???????耐磨件 3)碳素工具钢 牌号：T+一位（两位）数字，数字表示含C量的千分之几。 如：T7 T8? T10 T12??????? 用于做各种工具，比如锉刀、錾子、锯条等手工工具。 1.4 合金钢 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 ??牌号：“数字+元素符号+数字”表示 数字—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 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: 数字+元素符号+数字 ???????????????? 与结构钢同 数字—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。 3、特殊性能钢 不锈钢: 1Cr13?? 1Cr18Ni9Ti 等。 耐热钢:在高温下具有抗氧化性和高温强度的特殊钢。 1Cr13?? 2Cr13??? 400℃ 工作 耐磨钢:耐磨钢是指在冲击和磨损条件下使用的高锰 钢。 热处理：高锰钢水韧处理表面硬度达HB450-550,表面 耐磨,心部为A。 水韧处理: 钢加热到临界点以上(1000-1100℃)保温, 碳化物全容于A,水冷,因冷速快,无法析出碳化物,成 单一A组织。 金属零件选材的一般原则 产品的质量和生产成本如何,与材料选择的是否恰当有直 接关系,机械零件进行选材时,主要考虑零件的工作条件,材料 的工艺性能和产品的成本。 基本原则主要从以下三个方面考虑： 1、满足零件工作条件: 受力状态—机械性能,基本?σ、δ、αk 等。 工作温度环境介质—使用环境 ,高温—耐热,抗腐蚀—不 锈钢，高硬度—工具钢。 2、材料的工艺性能 零件的生产方法不同,直接影响其质量和生产成本。 如:灰口铁,铸造性能 切削加工性很好,可锻性差. 3、经济性 价值=功能/成本? 如: 耐腐蚀容器: 1)普通碳素钢:5000元 用1年 ????????????????? 2)奥氏体不锈钢: 40000元? 用10年 ???????????????3)铁素体不锈钢: 15000元? 用6年 1.3.6 钢的表面淬火 普通热处理：材料的内外力学性能均匀一致：外硬内硬、外韧内韧，但是，特殊情况下，需要内外力学性能不一致的材料：外硬内韧。 钢的表面淬火仅对钢的表面加热、冷却，而不改变其成分的热处理工艺。它能使钢表面具有较高的硬度和耐磨性,心部保持较高的塑性和韧性。 碳的质量分数在0.4%～0.5%的优质碳素结构钢是最适宜于表面淬 火。这是由于中碳钢经过预先热处理（正火或调质）以后再进行表面 淬火处理，即可以保持心部原有良好的综合力学性能，又可使表面具 有高硬度和耐磨性。 表面淬火后，—般需进行低温回火，以减少淬火应力和降低脆性。 ①感应加热表面淬火 感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件表面所产生的热效应，使表面加热并进行快速冷却的淬火工艺。 淬火后深度和电流频率有关， 频率低深度大些。 感应加热速度极快，时间很短仅为几秒钟，加热淬火有如下特点： 表面性能好，硬度比普通淬火高2HRC～3HRC。疲劳强度较高，一般工件可提高20％～30%； 工件表面质量高，不易氧化脱碳，淬火变形小； 淬硬层深度易于控制，操作易于实现机械化、自动化，生产率高。 （2）马氏体的