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合金钢性能ppt课件

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第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件

第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
分类：按用途和热处理特点，
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。

合金钢—合金结构钢(航空材料)

合金钢—合金结构钢(航空材料)

➢ 热处理工艺：渗碳 → 淬火 → 低温回火
➢ 组织：表层：回火M +碳化物+ 残余奥氏体； 心部：低C的回火M（+T + F）。
➢ 用途： —— 受冲击载荷的耐磨件 20Cr，小轴、活塞销、小齿轮
20CrMnTi，汽车齿轮
18Cr2Ni4WA，如曲轴、连杆
常用合金渗C钢的牌号（摘自GB/T3077-1999）（渗C: 930℃，回火：200 ℃）
淬
透
钢号
性
主 要 化 学 成 分, %
C
Mn
Cr，Ni
预备处理 ／
淬火, ℃
机械性能
b
s aKU2
MPa MPa J
低
20Cr
0.17~0.24 0.50~0.80 0.70~1.00 880水, 油 835 540 47
20MnV 0.17~0.24 1.30~1.60
880水, 油 785 590 55
20CrMn
0.17~0.23 0.90~1.20 0.90~1.20 850 油
930 735 47
中 20CrMnTi 0.17~0.23 0.80~1.10 1.00~1.30 870油 1080 850 55
18Cr2Ni4WA 0.13~0.19 W0.8~1.2 1.35~1.65 950 ／ 850 1180 835 78
➢ 热处理工艺：淬火 → 低温回火 ➢ 用途： ——飞机上的起落架、机翼、大梁等大型零部件
① 30Ni4CrMoA，直升机的重要零件，如旋翼接头、机身螺栓等 ② 30CrMnSiNi2A，飞机起落架、机翼主梁等重要受力部件 ③ 40Ni2Si2MoVA（300M），典型的飞机起落架用钢。

合金钢的性能及热处理

合金钢的性能及热处理
3. 扩散 在一定温度下，所吸附原子由表层往里迁 移，形成一定厚度的渗层。
➢渗碳
渗碳是向低碳钢或低碳合金钢的表面层渗入碳原子的 过程。常用的渗碳方法有气体渗碳和固体渗碳两种。 低碳钢渗碳后，表面层含碳量以0.85-1.05％为最好。 渗碳层厚度一般为0.5-2.5mm。太薄易引起表面疲劳 剥落，太厚抗冲击能力差。
➢等温退火
如果在对应于某钢C曲线上的珠光体 形成温度使温度使奥氏体进行等温转变， 便可在等温处理的前后以较快的速度进 行冷却，则退火所需要的时间便可大大 地缩短。这种退火方法称为等温退火。
➢球化退火
为使钢中碳化物球状化的热处 理工艺称为球化退火。
目的是为了消除过共析钢中网 状二次渗碳体，降低硬度，并为淬 火作好组织准备。
➢去应力退火
去应力退火又称低温退火,它主要用于消除 铸件,锻件,焊接件,冷冲压件以及机加工 件中的残余应力。
去应力退火工艺是将工件随炉缓慢加热至 500~650度(<A1),保温一定时间后,随炉 缓慢冷却至200度再出炉空冷。
➢扩散退火
为了减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分 和组织不均匀性，将其加热到略低于固相 线或液相线的温度，长时间保温并进行缓 慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均 匀化退火。
调质钢
调质钢就是经过淬火加高温回火处理而使用的结 构钢，其经调质处理后的组织为回火索氏体S回， 这种组织有良好的综合机械性能，即高强韧性的 统一。
弹簧钢
1. 弹簧的使用条件及性能要求 用以制造弹簧或类似弹簧性能零件的钢种称为弹
簧钢。在机器设备中这类零件的主要作用是：间断吸 收冲击能量，缓和机械振动及冲击作用以及周期性贮 存能量。常用零件如汽车叠板弹簧，仪表弹簧，汽阀 弹簧等。
§5 钢的热处理新技术 一、可控气氛热处理 二、真空热处理 三、形变热处理 四、表面处理和技术

4-合金钢ppt课件

4-合金钢ppt课件

2020/5/30
4
电厂金属材料
（二）合金工具钢
编号：一位数字（或无数字）+元素符号+数字。 一位数字表示含碳量的千分数，合金元素及其含量的表示方法与合金结构相同。如果合 金工具中的含碳等于或大于1.0%，用来表示含碳量的数字就省略。否则易与合金结构 的钢号混淆。
例如9Mn2V，表示钢中平均含碳量为0.90%，平均含锰量为2%，含铬量小于1%。又如CrW5，表示 钢中含铬量小于1.5%，平均含钨量为5%，含碳量则≥1%（经查表可知为1.25%~1.50%）。
（二）按用途分类
1．合金结构钢
合金结构钢又分为两类：一类为建筑及工程结构用钢，即普通低合金钢；另一类为机器 制造用钢，分为渗透钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
2．合金工具钢
合金工具钢又分为三类：刃具钢（包括低合金刃具钢及高速钢）、模具钢（包括热模具 钢和冷模具钢）、量具钢。
3．特殊性能钢
特殊性能钢又按所具有的特殊物理、化学和机械能分为磁钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢 等。
2020/5/30
11
电厂金属材料
五、滚动轴承钢
• 滚动轴承钢含碳量较高以保证高硬度、高耐磨性，一般为 0.95%～1.10%。 主要加入的合金元素为Cr，最具代表性的是GCr15钢。
• 失效方式为接触疲劳破坏产生的麻点或剥落；长期摩擦造成磨损而丧失精 度；处于润滑环境下而带来的锈蚀。
• 滚动轴承钢的热处理一般为淬火+低温回火，处理后组织为回火马氏体+碳 化物，具有较高的硬度和耐磨性。
0.70 3.80 17.50 1.00
~
~
~
~
0.80 4.40 19.00 1.40
1260~

《低合金钢和合金钢》课件

《低合金钢和合金钢》课件
低合金钢和合金钢可以用于制造飞机的机身、机翼等结构部件，提高飞机的结构 强度和耐疲劳性能。
火箭和卫星
低合金钢和合金钢可以用于制造火箭和卫星的外壳、支架等部件，提高其可靠性 和耐久性。
05
低合金钢和合金钢的市场前景
市场需求
总结词
随着工业化和城市化进程的加速，低合金钢和合金钢的市场需求持续增长。
详细描述
发动机部件
低合金钢和合金钢可以用于制造发动 机的缸体、曲轴等关键部件，提高发 动机的性能和可靠性。
船舶行业
船舶结构
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的船体、甲板等结构部 件，提高船舶的结构强度和耐腐蚀性。
船舶机械部件
低合金钢和合金钢可以用于制造船舶的机械部件，如推进器 、传动系统等。
航空航天行业
飞机结构
炼则是在真空环境下进行熔炼，适用于生产高纯度、高合金化的钢种。
轧制工艺
要点一
总结词
低合金钢和合金钢的轧制工艺主要包括热轧、冷轧、温轧 和异形轧制等方法。
要点二
详细描述
热轧是将熔炼后的钢锭加热至高温，然后进行轧制，适用 于大规模生产厚板和型材。冷轧是在室温下对钢材进行轧 制，适用于生产薄板和高精度钢材。温轧是将钢材加热至 一定温度后进行轧制，介于热轧和冷轧之间的一种工艺。 异形轧制可以生产各种形状复杂的钢材，如H型钢、工字 钢等。
。
镍元素还可以改善钢材的韧性 、耐腐蚀性和耐热性。
镍元素含量的增加，可能会提 高钢材的成本。
在某些情况下，镍元素可以提 高钢材的抗疲劳性能和焊接性 能。
钨元素
钨元素在低Leabharlann 金钢和合金 钢中主要起固溶强化和沉 淀硬化的作用，提高钢材 的强度和硬度。
钨元素含量的增加，可能 会提高钢材的成本。

第六章 合金钢

第六章 合金钢
高淬透性 12Cr2Ni4 20Cr2Ni4
三、合金调质钢
1．成分及性能特点 成分特点：
这类钢的含碳量一般为0.25%～0.50%，含碳量过低，硬度不足； 含碳量过高，则韧性不足。合金调质钢中常加入少量铬、锰、硅、 镍、硼等合金元素以提高钢的淬透性，使铁素体强化并提高韧性。 加入少量钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可阻止奥氏体晶粒长 大和提高钢的回火稳定性，以进一步改善钢的性能。例如40Cr钢的 强度比40钢提高了20%。
（2）热成形弹簧
当弹簧直径或板簧厚度大 于10mm时，采用热成形。热成 形后进行淬火及中温回火（400 ～520℃），可获得很高的 疲劳极限和弹性极限。
3．常用牌号和用途
牌号 55Si2Mn 60Si2Mn 50CrVA 用途 用于制造汽车、拖拉机减震板簧、 螺旋弹簧等 牌号表示法 合金弹簧钢牌 号的表示方法 与合金渗碳钢 相同，如 50CrVA表示 平均含碳量为 0.50%，平均 含铬、钒量都 ＜1.5%的高级 优质合金弹簧 钢。
第六章 合金钢
第一节 合金钢概述
合金钢概念：
所谓合金钢就是在碳素钢的基础上，为了 改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或 几种合金元素的钢。
一、合金元素在钢中的主要作用
1．强化铁素体 2．形成合金碳化物 3．细化晶粒 4．提高钢的淬透性 5．提高钢的回火稳定性
二、合金钢的分类
1．按用途分类 合金结构钢：用于制造机械零件和工程 结构的钢。 合金工具钢：用于制造各种工具的钢。 特殊性能钢：具有某种特殊物理、化学 性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 2．按合金元素总含量分类 低合金钢：合金元素总含量＜5%。 中合金钢：合金元素总含量5%～10%。 高合金钢：合金元素总含量＞10%。

合金钢合金结构钢

合金钢合金结构钢
洛氏硬度测试示意 图
图1-8用金刚石圆锥体压
头进行洛氏硬度试验原
h1-
理示意图及洛氏硬度计
h0
1.2 硬度
测量洛氏硬度
测量洛氏硬度常用的标尺有A、B、C三种。 • 洛氏硬度相应地可分为HRA、HRB、HRC三种。 • 洛氏硬度的标注法规定：硬度数值写在符号
的前面，HR后面写使用的标尺。 • 例如：52HRC 、70HRA 等。 • 表1-1 常用的三种洛氏硬度试验条件及应
图1-4 为铸铁的力－伸长曲线
1.1 强度与塑性
对于无明显屈服现象的金属材料
规定残余伸长应力：试样卸 除拉伸力后，其标距部分的残 余延伸达到规定原始标距百分 比时的应力。表示此应力的符 号，应附以下角标说明所规定 的百分率。一般规定残余延伸 强度Rr
例如Rr0.2 表示规定残余延伸率为 0.2％时的应力。其计算公式为：
1.1 强度与塑性
• 断后伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原 始标距的百分比称为。
• 其计算公式如下：
•
A＝（L0 –Lu）/ L0 ×100％
式中：Lu－试样拉断后的标距（mm）；
L0－试样的原始标距（mm）
（2）断面收缩率Z
1.1 强度与塑性
• 断面收缩率：试样拉断后，缩颈处截面积的 最大缩减量与原始横截面积的百分比。
布氏硬度的表示方法规定：
• 符号HBS或HBW之前的数字为硬度值，符号 后面按球体直径、试验力保持时间（10～15s 不标注）的顺序用数值表示试验条件.
• 例如： • 1．120HBS10/1000/30 • 2．500HBW5/750
1.2 硬度
布氏硬度的特点
• 布氏硬度的特点是试验时金属材料表面压痕大， 能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的 硬度值也较准确，数据重复性强。

金属材料-合金钢

金属材料-合金钢

~1.
0.20 ~0.06 0.20 0.70 16~35
70 Q460
0
WNi≤ 35~50
0.70
≥275 ≥255 ≥345 ≥325 ≥295 ≥390 ≥370 ≥350
≥420 ≥400 ≥380
≥460 ≥440 ≥420
70 470~6 21~22 34 30 490~6 19~20 34 50
中温高压容器。
厚度或
化学成分/%
直径
力学性能
钢号
/mm
应用举例
C
Mn Si
V
Nb Ti 其他
≤0.16 0.80 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~
<16
σs/MPa σ
δ5/% AKV/J(
b/MPa
20℃)
≥295 390~5 23 34 桥梁，车辆，
Q295
~1.
0.15 ~0.06 0.20
Q390 60
0
WNi≤ 35~50
0.70
≤0.20 1.00 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~ WCr≤ <16
~1.
0.20 ~0.06 0.20 0.40 16~35
Q420 70
0
WNi≤ 35~50
0.70
≤0.20 1.00 ≤0.55 0.02~ 0.015 0.02~ WCr≤ <16
• 热处理：包括预先热处理(球化退火)和最终热处理(淬火
+低温回火)。组织为M回+颗粒状碳化物+A’(少量)；精密 轴承：淬火后进行冷处理(-60～-80℃), 可以减少A’、 稳定尺寸；然后低温回火；并在磨削后稳定化处理。

合 金 钢

合 金 钢

1、低合金工具钢 2、高速工具钢
1、低合金工具钢
高硬度、高耐磨性、较好的红硬性（250℃～300℃）
热处理： 等温球化退火→等温淬火+低温回火去应力
例：9Mn2V、9SiCr、Gr2、GrMn、 CrWMn 。
用途：主要用来制作低速切削及手动工具。 如：板牙、丝锥、绞刀、刨刀等
丝锥 板牙
2、高速工具钢
Q295A
（一）低合金高强度结构钢
1、牌 号
低合金高强度结构钢 的牌号：
Q295A
（1）代表屈服点的字母Q ； （2）代表屈服强度的数值； （3）钢的质量等级符号：A、B、C、D。
Q295A：表示屈服强度为295MPa，质
量等级为A的低合金高强度结构钢
2、用途：
① Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、 桥梁、车辆等大型钢结构。 ② Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中 等压力的压力容器。 ③ Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体， 强度高,用于石化中温高压容器。
合金钢
【合金钢】 钢里除铁、碳外，加入其他的元
素，就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多 种合金元素而构成的铁碳合金。 根据添加元素的不同，并采取适当的加工 工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、 耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金钢
合金钢按用途分类有：
一、合金结构钢 二、合金工具钢 三、特殊性能钢
⑤性能特点：含C量在0.1%以下，比马氏体不锈钢的耐蚀性 好，好的冷变形性能，有好的韧性，焊接性。 ⑥用途: 食品设备、化工容器、管道等 ⑦不具有磁性或者弱磁性
2、耐热钢 定义:钢的耐热性是高温抗氧化性 和高温强度(热强性)的总称,耐热 钢通常分为抗氧化钢(不起皮钢) 和热强钢。

常用金属材料碳钢及合金钢的分类课件

常用金属材料碳钢及合金钢的分类课件
电力行业
碳钢在电力行业中用于制造电线杆 、输电线路等，其良好的导电性能 和耐腐蚀性能得到了广泛应用。
合金钢的应用领域
航空航天
合金钢因其高强度、高韧性、耐 高温等特性，广泛应用于航空航 天领域，用于制造飞机、火箭等
关键部件。
石油化工
在石油化工行业中，合金钢因其 良好的耐腐蚀、耐高压性能，被 用于制造管道、储罐、反应器等
碳钢的强度和硬度较高，能够承受较 大的压力和摩擦力，因此在机械制造 、建筑和交通运输等领域得到广泛应 用。
碳钢的耐腐蚀性能较差，容易生锈， 因此在使用过程中需要进行防锈处理 。
合金钢的性能特点
01
02
03
04
合金钢是在碳钢的基础上添加 了适量的合金元素，如铬、镍 、钨等，以提高钢材的各项性
能。
合金钢具有较高的强度、硬度 和耐磨性，适用于制造高精度 、高要求的机械零件和工具。
合金元素总含量大于10%。具有优良 的耐腐蚀、耐高温和耐磨性能，用于 制造要求极高耐久性的结构件，如不 锈钢。
合金元素总含量在5%-10%之间。具 有较好的抗腐蚀性能和机械性能，用 于制造要求较高耐久性的结构件。
按照用途分类
结构钢
用于制造各种建筑结构 和机械零件，要求具有
较高的强度和韧性。
不锈钢
具有优良的耐腐蚀性能 ，用于制造医疗器械、
02
中碳钢具有较好的强度和塑性，可用于制造受力较复杂、要求
耐磨和耐冲击的零件。
高碳钢（C>0.6%）
03
高碳钢硬度高、耐磨性好，但韧性较差，主要用于制造切削工
具、弹簧和耐磨零件。
按照用途分类
普通碳素结构钢
主要用于建筑、桥梁、船舶、 车辆等制造，要求具有一定的

合金钢(材料第六章)

合金钢(材料第六章)
中淬透性钢：
D0油≈40~60mm，常 用40CrNi，用于制造 大中型零件。
柴油机凸轮轴
高淬透性钢：D0油>60mm, 常 用40CrNiMo, 用于制造大截 面重载荷零件，如曲轴等。
单缸汽车曲轴
合金结构钢曲轴
例：用40Cr制作丰收—75拖拉机的连杆螺栓，其热处理工艺方 法的选定和工艺路线的安排如下：
当Mn13%或Ni9%时，S点降到0℃以下，室温下为 单相奥氏体组织，称奥氏体钢。
⑵ Cr、Mo、Si、 Ti、W、Al等是缩 小奥氏体相区的元 素，使A1、A3点上 升，A4点下降。
当Cr13%时，奥 氏体相区消失，室 温下为单相铁素体 组织，称铁素体钢.
铬对奥氏体相区的影响
2、对E点和S点位置的影响 所有合金元素均使E点和S点左移，即这两点的含碳
图6-18 连杆螺栓及其热处理工艺
下料→锻造→退火（或正火） →机械加工（粗加工） →调质→
（预先热处理 ）
（最终热处理）
机械加工（精加工） →装配
五、弹簧钢
制造弹簧或类似性能零件 的钢种。
1、性能要求 弹簧是利用弹性变形储存
能量或缓和冲击的零件。 ⑴ 高的σs，σs/σb；
高的σ-1；足够的韧性 ⑵ 高的淬透性。
⑶ 防止第二类回火脆性
加W、Mo可防止第二类 回火脆性。
高速钢
五、合金钢的分类(主要讲如下两种)
1、钢的分类按化学成分分
低碳钢 0.25%C 碳素钢 中碳钢 0.25~0.6%C
高碳钢 0.6%C 低合金钢 合金元素总量 5% 合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10% 高合金钢 合金元素总量 10%
M回+颗粒状碳化物 +A’(少量) 淬火后进行冷处理 (-60 ~ -80℃), 可以 减少A’、稳定尺寸.

第六章 合金钢

第六章 合金钢

共析点S 的含碳量下降，即向左移动。随着
合金元素含析点S含碳量只有0.30%。
共析点左移表明，在含碳量相同的条 件下，合金钢的珠光体组织比碳钢多，因 而强度高。
b、 当合金元素为碳化物形成元素时，由于这些 元素与碳形成稳定的碳化物，因而这部分碳 被固定，不参与共析反应，故共析点S右移。
珠光体钢 15CrMo、12CrMoV
贝氏体钢 12MoVWBSiRE
3、 按钢中S、P杂质含量 a、普通合金钢 S≤0.050% P≤0.045% b、优质合金钢 S≤0.035% P≤0.035%
c、高级优质合金钢 S≤0.025% P≤0.025%
d、特级优质合金钢 S≤0.015% P≤0.020%
普通低合金钢一般在热轧退火或正火状态下 使用，不需进行热处理。
1、成分特点
C%<0.20%；主强化元素是Mn<1.8%；加 入微量的Ti、V、Nb等细化晶粒；加入Cu提高 耐大气腐蚀能力。
常用钢号： 16Mn、16MnR、15MnV、15MnTi、14MnNb、 16MnCu
三、易切钢
在钢中添加S、Pb、Ca、P等合金元素，使 钢成为容易切削。 作用：使切屑易断，不易形成“切屑积瘤”， 减摩、降低切削力、切削热。但使钢 的性能下降。
8、合金元素对回火转变的影响
合金元素使淬火钢在回火过程中，组织 分解和转变速度减缓，增加了回火抗力，提 高回火稳定性，从而使合金钢的硬度回火后 下降程度减轻。某些碳化物形成元素，甚至 出现回火时二次硬化现象。
① 第一类回火脆性：
含Cr、Mn的合金结构钢，在250-400℃范围 回火，产生无法消除的脆性，称为第一类回火脆 性（或不可逆回火脆性）。产生原因尚无定论， 沿条状马氏体晶界析出碳化物薄片是重要原因。 也与S、P、As、Sb、Sn 等杂质有关。

教学(合金钢)

教学(合金钢)

2019/7/7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
14
材料科学与工程学院
二、钢 中 的 合 金 元 素
Fe的左边： Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr
弱
强
这些元素与碳作用形成合金碳化物
弱碳化物元素: Fe、Mn; 中强碳化物元素: Cr、Mo、W; 强碳化物元素: V、Ti、Nb、Zr。
Summary
2019/7/7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
3
材料科学与工程学院
合金钢：为了改善钢的力学性能、工艺性能或
理化性能，有意往钢中加入一些合金元素，这种 钢称为合金钢。
分类： 合金结构钢→改善力学性能
合金工具钢→特殊的力学性能 特殊性能钢→特殊的理化性能
2019/7/7
表现出明显的脆化现象。
第一类回火脆性：
（低温回火脆性） 碳钢和合金钢回火都出现，不可逆。
第二类回火脆性：
（高温回火脆性） 出现于Ni、Cr合金钢中
2019/7/7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
35
材料科学与工程学院
防止回火脆性的方法:
避开在该温度回火; 在500～600 ℃快速冷却; 加入合金元素W、Mo。
2019/7/7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
Hale Waihona Puke 17材料科学与工程学院
合金元素对铁素体相性能的影响
2019/7/7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
18
材料科学与工程学院
2、形 成 新 相：
多是碳化物形成元素，与碳的亲合力比较强，形成合金碳化物。
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Байду номын сангаас
合金元素对过冷奥氏体转变的最突出的作用是使C曲线向右移（除钴 外），增加过冷奥氏体的稳定性，因而，提高了钢的淬透性。常用的元 素有：Cr、Mn、SI、NI和B。 合金元素对回火转变过程的影响表现在三个方面： 提高回火稳定性。 产生二次硬化，提高钢的红硬性和高温强度。常用的元素有W、 Mo、 V。 使回火脆倾向增大，但一些元素如W、Mn能减弱或防止第二类脆性。
变形铝合金
铸造铝合金
防锈铝合金 硬铝合金 超硬铝合金 锻造铝合金 铝硅合金（是最重要、最常用的铸造铝合金） 铝铜合金 铝镁合金 铝锌合金
详见表4—1和4—2 二、铜及铜合金 1、铜及铜合金的性能特点 （1）优异的电导性、热导性。 （2）良好的耐蚀性。 （3）独具的机械性能。（耐磨性和减摩性） （4）良好的加工性能 2、常用铜合金的分类、性能和用途 分为黄铜、青铜和白铜。黄铜应用最广泛。详见表4—3、4—4和4—5
二、合金钢的分类
合金钢的分类有三种： 按成 按合金元素的总含量分：低（5%以下）中（5~10%）高 分 按所含主加合金元素种类来分：锰钢、硅钢、铬镍钢、 按正火后组织分：奥氏体钢、铁素体钢、珠光体钢、马氏体钢 按用途来分： 合金结构钢：普通低合金钢、渗碳钢、调质钢等 合金工具钢：刃具钢、模具钢、量具钢 特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢
陶瓷材料的性能特点是：极高的耐热性和化学稳定性、很高的硬度 和良好的抗压能力、较高的耐磨性和良好的减摩性、优异的绝缘性和不 老化性、比可燃性。但脆性很大，温度急变抗力很低，抗拉、抗弯能力 较差，加工困难。 常用的特种陶瓷和金属陶瓷有：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物 陶瓷。它们广泛用于切削工具、耐磨耐蚀零件、耐热材料、绝缘材料和 高温构件。 三、塑料的分类、性能特点及其应用 塑料是高分子材料，它的主要成分是树脂，其次是填料，另外还有 一些其他的添加剂。 热塑性塑料 1、塑料的分类 按其热性能 常用的分类有两种： 热固性塑料 通用塑料 按使用范围 工程塑料 耐热塑料 2、塑料的性能特点 塑料具有比强度高，良好的耐蚀性、电绝缘性、耐磨性、减摩性和 成型工艺性，较小的介电损耗，但强度、硬度较低，耐热性差和易蠕变。
三、钛及钛合金的性能特点、组织及用途
钛及钛合金具有良好的综合机械性能。其突出的特点是比强度很 高。且具有较高的耐热性和优良的耐蚀性。钛合金广泛用于航天、航 空和热能、化工工业。 钛合金常分为钛合金、钛合金和+ 钛合金三种。常用钛合 金和+ 钛合金。
四、轴承合金的性能特点、组织及用途
轴承合金主要是制造滑动轴承及轴瓦及轴衬。对轴承合金的性能 要求是：有一定的承载能力和疲劳抗力；有足够的塑性和韧性；良好 的磨合性和小的磨檫系数；良好的抗蚀性和热导性；较小的膨胀系数。 轴承合金的组织特点是在软基体上均匀分布着硬质点或者在硬基体 上均匀分布着软质点。常用的轴承合金有锡基、铅基、铝基和铜基轴 承合金。广泛用于轴承的轴瓦和内衬。
合金钢性能
2、合金元素对Fe—Fe3C相图的影响 合金元素的影响主要表现在扩大或缩小相区。一些合金元素如Mn、 Ni、等将扩大相区使As线下降，而另一些合金元素如Cr、Mo、W、V、 Ti、Si、等则缩小相区并导致As线上升。 扩大或缩小相区的结果，必然使Fe—Fe3C相图中的S点、E点和C点 的成分和温度发生变化。几乎所有的合金元素都使铁碳相图中S点、E 点左移，其中以强碳化物形成元素的作用最为显著。 3、合金元素对热处理相变过程的影响 合金元素对热处理相变过程的影响主要在于对奥氏体形成速度和奥氏 体晶粒长大的影响。
第五章 其它材料
粉末冶金材料、陶瓷材料、塑料、复合材料和磁性材料大部分都 属于非金属材料的范畴具有许多不同于金属材料的特殊性能，如高硬 度、高耐磨性、高弹性、优良的化学稳定性等。 一、粉末冶金的特点、工艺及常用材料 1、粉末冶金的特点 粉末冶金是一种把金属粉末（或非金属粉末）混合并压制成形， 再经过烧结来制取金属材料的特殊冶金方法。它与传统方式不同的是， 它不需要熔炼和铸造，其突出的特点是： （1）烧结温度低；（2）成分均匀性好；（3）多孔性 2、粉末冶金的工艺 其一般流程为：制粉、混合、成型、烧结和后处理。 3、常用的粉末冶金材料 有：含油轴承材料、铁基结构材料、硬质合金等。 二、陶瓷材料的分类、性能特点及应用 陶瓷包括整个硅酸盐材料和氧化物材料，是无机非金属材料的统 称。陶瓷可分为普通陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷。
第四章
有色金属
一、铝及合金 1、铝及合金的性能特点 （1）密度小 （2）比强度高 （3）电导性、热导性好 （4）抗大气腐蚀能力强 （5）加工工艺性能好 2、铝合金的固溶—时效强化方法 由于铝合金在故态下没有同素异构转变，故无法通过马氏体转变 来进行强化。但一些铝合金在故态下具有随温度下降溶解度明显减小 的特点，可通过固溶—时效强化方法进行强化。 固溶—时效强化一般有两个阶段。一是固溶处理，即将铝合金加热 到使溶解度达到或接近最大值温度，形成单相固溶体，并通过急冷而 获得过饱和的固溶体。第二阶段便是时效，将不稳定的过饱和固溶体 长时间搁置二使之分解过度到稳定的固溶体，出现了强度和硬度的升 高。时效类型分为自然时效和人工时效。 3、常用铝及铝合金的分类、性能特点和用途
第六章
材料的选用
一、选材的三项基本原则 1、根据使用性能要求选材 （1）按综合机械性能为主选材。这类零件有：轴类、连杆、螺栓 及低速轻载齿轮等，常选用中碳钢或中碳合金钢经调质处理后 使用。 （2）按疲劳强度为主选材。这类零件有：曲轴、弹簧、滚动轴承 等，常选用中碳钢或中碳合金钢经调质（或淬火和中温回火） 处理后使用或选用低碳钢、低碳合金钢经渗碳及淬火、回火后 使用。 （3）按磨损为主选材。这类零件有：各种量具、刀具、模具和齿 轮等。材料常选用经淬火和低温回火的碳素工具钢或合金工具 钢，或选用经渗碳及淬火、回火后使用渗碳纲。 2、根据工艺性能要求选材 工艺性能是指材料加工的难易程度，包括：铸造、压力加工、 焊接、切削加工和热处理的工艺性能。