机械常用金属材料及热处理

常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。

6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。

淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。

但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。

未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。

淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。

碳钢的淬透性低。

在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。

直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。

如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。

7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。

第二部分 机械基础第四章 金属材料和热处理本章重点1．掌握：强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度的含义。

2．了解：工艺性能的含义。

3．了解：热处理的概念及目的。

4．熟悉：退火、正火、淬火、回火，表面热处理的方法。

5．掌握：碳素钢的概念、分类、牌号的表示方法及性能。

6．掌握：合金钢的牌号及表示方法。

7．熟悉：铸铁分类牌号及用途。

本章内容提要一．金属材料的性能1．物理、化学性能物理性能是指金属材料的密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等具有物理特征的一些性能。

化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。

如：耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。

2．金属材料的机械性能金属材料在外力作用下所表现出来的性能就是力学性能。

主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

（1）强度强度是材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。

可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度。

常用的强度是抗拉强度。

工程上常用的强度指标是屈服点和抗拉强度。

（2）塑性塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力。

常用塑性指标是伸长率和断面收缩率。

伸长率：是指试样拉断后的伸长与原始标距的百分比。

式中，L 0表示试样原长度（mm ），L 1表示试样拉断时的长度（mm ）。

断面收缩率：是指试样拉断后，缩颈处横截面积（A 1）的最大缩减量与原始横截面积（A 0）的百分比。

（3）硬度硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入时所引起的塑性变形能力；是金属表面局部体积内抵抗塑性变形和破裂的能力。

目前最常用的硬度是布氏硬度（HB ）、洛氏硬度（HRC 、HRB 、HRA ）和维氏硬度（HV ）。

（4）韧性1o o 100%L L L -=⨯δ010A A 100%A -=⨯ψ韧性是脆性的反意，指金属材料抵抗冲击载荷的能力。

工程技术上常用一次冲击弯曲试验来测定金属抵抗冲击载荷的能力。

（5）疲劳强度疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下不发生断裂的最大应力。

一般规定，钢铁材料的应力循环次数取108，有色金属取107。

常用金属材料热处理规范热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺方法，使金属材料在固态下发生化学、物理或机械性能变化的过程。

热处理可以提高金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能，从而满足具体的应用要求。

下面将介绍几种常用金属材料的热处理规范。

1.碳钢的退火处理碳钢是最常见的金属材料之一，经过退火处理后可以提高其塑性和韧性。

通常将碳钢加热至800-900°C，保温时间由材料厚度决定，通常是每25mm厚度增加1小时。

然后将材料冷却到室温，这样可以得到具有良好塑性和韧性的碳钢。

2.不锈钢的固溶处理不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，但在焊接后会出现晶间腐蚀的问题。

固溶处理是为了解决晶间腐蚀问题而进行的热处理过程。

通常将不锈钢加热至1050-1150°C，保温时间取决于材料的厚度。

然后将材料迅速冷却到室温，这样可消除晶界处的过饱和元素，减少晶界的碳化物析出，从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。

3.铸铁的正火处理铸铁是一种含碳量较高的金属材料，通过正火处理可以提高其硬度和强度。

通常将铸铁加热至850-950°C，保温时间由材料的厚度决定，通常是每25mm厚度增加1小时。

然后将材料冷却到室温。

正火处理可以改善铸铁的组织和性能，提高其机械性能。

4.铝合金的时效处理铝合金具有良好的强度和韧性，但在加工过程中可能会出现软化现象。

时效处理是为了提高铝合金的强度和稳定性的热处理过程。

通常将铝合金加热至150-200°C，保温时间由材料的合金组成决定，通常是几小时至几十小时。

然后将材料迅速冷却到室温。

以上是几种常用金属材料的热处理规范，不同的金属材料可能需要不同的热处理工艺。

在进行热处理时，需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以保证热处理的效果。

同时，需要根据具体应用要求选择适当的热处理工艺，以获得期望的材料性能。

常用金属材料及其热处理介绍2011年12月第一部分：常用金属材料及材料选择钢铁材料中，除了Fe元素以外，还有其他元素，不同元素对金属材料的性能影响是不同的，有时候，除了天然冶炼不可避免的元素以外，为了增强或改善钢材的某种性能，还在冶炼过程中添加一些合金元素。

在目前的金属结构及机构设计中，我们最常用到的材料均是黑色金属，只有小部分轴瓦用铸铜件，还有部分结构框架用到角铝。

黑色金属按其合金元素含量和含碳量等可以划分为碳素结构钢、低合金结构钢、优质碳素结构钢、优质碳素弹簧钢、合金结构钢、合金弹簧钢、工具钢、轴承钢、不锈钢、易切削钢和硅钢等。

目前在起重机的钢结构和机构中，主要用到的材料为碳素结构钢（GB700）、低合金结构钢(GB1591)、优质碳素结构钢(GB699)、合金结构钢(GB3077)。

简言之，常用的Q195~Q275为碳素结构钢，Q295~Q460属于低合金结构钢，20、25、35、45、40Mn等属于优质碳素结构钢，而40Cr、42CrMo、35CrMo等属于合金结构钢。

具体材料的分类可以参照《机械设计手册》第一卷，第三篇。

一、钢铁产品牌号的表示方法及含义：1、碳素结构钢，以Q235为例：2、低合金结构钢的表示方法同碳素结构钢，只是其脱氧方式均为镇定或特殊镇定钢，无脱氧方法符号。

3、优质碳素结构钢的数字表示含碳量的万分之几，如45钢，表示含碳量为0.45%的优质碳素钢，钢号后加Mn，表示含Mn量较高的优质碳素钢。

4、合金结构钢的表示方法，前面两位表示含碳量的万分之几，合金元素的含量表示规则为用阿拉伯数字表示，如平均含量小于1.5%的，牌号仅表明元素即可，平均含量为1.5%~2.49%，2.5%~3.49%，3.5%~4.49%，4.5%~5.49%......分别在合金元素后写成2、3、4、5……，例如20Cr2Ni4，表示含碳量为0.2%，铬含量1.5%，Ni含量3.5%。

二、材料的选用方法：1、用于金属结构焊接的材料一般为碳素结构钢（Q235）或低合金钢(Q345)，这类钢材具有良好的综合机械性能，塑性和焊接性能良好，冷弯性较好。

第一章金属材料的力学性能•工程上将材料抵抗弹性变形的能力称为刚度。

•强度是指金属材料在静力作用下，抵抗永久变形和断裂的性能。

•抗拉强度。

b是材料在破断前所承受的最大应力值。

•塑性是指金属材料在静力作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。

•塑性指标：伸长率和断面收缩率。

•硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。

•硬度包括：布氏硬度（HBW）、维氏硬度（HV）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）第二章金属与合金的晶体结构•在晶体中，原子（或分子）按一定的几何规律作周期性地排列。

•这种抽象的、用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架，简称晶格。

•能够完全反应晶格特征的、最小的几何单元称为晶胞。

•原子半径：晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距地一半。

•配位数：晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。

•致密度：K二箸（n为原子个数）V照•晶面指数确定方法：（工）设坐标（2）求截距（3）取倒数（4）化整数（5）列括□•晶向指数确定方法：（1）设坐标（2）求坐标值（3）化整数（5）列括号•晶体缺陷包括：点缺陷（空位、间隙、置换）、线缺陷（刃型位错、螺型位错）、面缺陷（晶界、亚晶界）第三章金属与合金的结晶•金属的实际结晶温度Tn低于理论结晶温度T。

的现象，称为过冷现象。

理论结晶温度与实际结晶温度的差4T称为过冷度，过冷度△!'二To・Tn•实践证明，金属总是在一定的过冷度下结晶的，过冷是结晶的必要条件。

同一金属，结晶时冷却速度越大，过冷度越大，金属的实际结晶温度越低。

•纯金属的结晶过程是在冷却曲线上平台所经历的这段时间内发生的。

它是不断形成晶核和晶核不断长大的过程。

•细化晶粒的方法：在增加过冷度②变质处理③附加振动•共晶反应和a+B相互转化（恒温下由一个液相同时结晶出两个成分结构不同的固相）⑦渗碳体+奥氏体一莱氏体•共析反应：、和a+B相互转化（恒温下由一个固相同时析出两个成分结构不同的固相）/铁素体+渗碳体一珠光体•包晶反应：L+a和B相互转化（恒温下由一个液相包着一个固相生成另一个新的固相）•过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：过冷度和冷却速度是两个不同的概念。

常用金属材料及热处理金属材料是一类常用的工程材料，具有良好的导电性、导热性、机械性能和可塑性。

常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢、锌等。

铁是一种常用的金属材料，常见的有铸铁和钢。

铸铁具有较高的硬度和脆性，适合用于制造机械零件和汽车零件。

而钢具有较好的韧性和可塑性，广泛应用于建筑、制造业等领域。

铝是一种轻质金属，具有良好的导电性和导热性，常用于航空航天、汽车制造和电子设备等行业。

铝也可以通过热处理来提高其强度和硬度。

铜具有良好的导电性和导热性，广泛用于电子电气、建筑和水管等领域。

铜也可以通过热处理来强化其力学性能。

钢是一种含有铁和碳的合金，具有高强度和韧性。

钢的热处理方法包括退火、淬火和回火，可以使钢具有不同的硬度和韧性，适用于不同的应用领域。

锌是一种蓝白色的金属，具有较好的防腐性和延展性。

常用于镀锌钢管、锌板等工业制品中。

锌也可以进行热处理来提高其力学性能和耐蚀性。

热处理是金属材料加工中的一项重要工艺，通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变其组织结构和性能。

常见的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火等。

这些热处理方法可以改变金属的硬度、韧性、强度、耐腐蚀性等性能，使金属材料更加符合特定的工程需求。

不同金属材料适用的热处理方法有所不同，需要根据具体材料的组织结构和性能来选择合适的热处理工艺。

总而言之，常见的金属材料如铁、铝、铜、钢、锌等具有广泛的应用领域，热处理可以改变金属材料的性能，使其更符合工程需求。

金属材料在工程领域中广泛应用，其性能常常可以通过热处理来改善。

热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程，使其发生组织和性能上的变化的工艺。

热处理通常分为退火、淬火、回火、正火等几种方式，每种方式都有不同的应用场景和效果。

退火是最基础的热处理方式之一，通过在适当温度下加热材料一段时间后缓慢冷却，以消除材料内部的应力和提高其延展性。

退火使金属材料结构上发生改变，晶粒变大并更加均匀，强度相对降低，但具有较好的塑性和韧性。

常用金属材料及热处理金属是人类社会重要的材料之一，广泛应用于各行各业。

常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢等。

在使用金属材料的过程中，为了改善其性能，常常需要对其进行热处理。

下面将介绍一些常用的金属材料和其热处理方法。

1.铁：铁是一种性能优良的金属材料，常用于制作建筑结构、机械零件等。

铁的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。

退火可以降低材料的硬度，提高其塑性和延展性；正火可以提高材料的韧性和强度；淬火可以使材料获得高硬度和耐磨性；回火可以降低材料的脆性，并改善其强度和韧性。

2.铝：铝是一种轻质金属，常用于制造飞机、汽车等产品。

铝的热处理方法有固溶处理、时效硬化等。

固溶处理可以改善铝的强度和塑性；时效硬化可以在固溶处理基础上，进一步提高铝的强度和硬度。

3.铜：铜是一种导电性能优良的金属材料，常用于制造导线、电路板等。

铜的热处理方法有退火、退火软化等。

退火可以消除铜材料中的应力，改善其韧性和延展性；退火软化可以使铜材料变得更加易加工。

4.钢：钢是一种优质的金属材料，常用于制造建筑结构、机械零件等。

钢的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。

不同的钢材在热处理时的温度和时间以及冷却速度等参数都有所差异，可以根据具体需要来选择合适的热处理方法，以获得理想的性能。

此外，还有许多其他金属材料也需要经过热处理来改善其性能，比如镍、锌、锡等。

热处理方法的选择应根据具体的金属材料以及使用要求来确定。

综上所述，金属材料在使用过程中，经常需要进行热处理来改善其性能。

不同的金属材料有不同的热处理方法，通常包括退火、正火、淬火和回火等。

通过热处理可以改变金属材料的组织结构和性能，使其达到更加理想的状态。

热处理技术在金属材料的应用中起着重要的作用，对于提高产品质量和使用寿命具有重要意义。

常用金属材料及热处理知识金属材料是工业生产中最常用的材料，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。

这些金属材料都具有良好的机械性能、电导性能、导热性能和成形性能，因此在各个行业中得到广泛应用。

下面主要介绍常用金属材料及其热处理知识。

1.钢铁钢铁是最常用的金属材料，包括碳钢和合金钢两种。

碳钢中碳含量较低，一般在0.1%-0.3%之间，适用于一般工程材料的制造；合金钢中包含一定数量的合金元素，如铬、镍、钒等，通过合金元素的添加可以提高钢的硬度、强度和耐磨性能。

热处理：钢的热处理包括退火、正火、淬火、回火等工艺。

退火可以消除应力和改善材料的韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使钢材具有高硬度和耐磨性；回火可以降低淬火后的脆性，提高韧性。

2.不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的铁基合金材料，主要成分为铁、铬、镍等元素。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和良好的机械性能，广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等高要求的领域。

热处理：不锈钢的热处理主要包括退火和固溶处理。

退火可以去除不锈钢中的应力，改善材料的硬度和韧性；固溶处理可以提高不锈钢的硬度和强度。

3.铝合金铝合金是一种轻量化的金属材料，具有良好的导热性能、导电性能和可加工性能。

铝合金可以通过添加合金元素如铜、锌、锰等来改变材料的性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

热处理：铝合金的热处理主要包括固溶处理和时效处理。

固溶处理可以提高铝合金的硬度和强度；时效处理可以提高材料的抗拉强度和硬度。

4.铜合金铜合金具有良好的导电性能、导热性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电子、电器、交通等领域。

铜合金通过添加合金元素如锡、锌、铝等来改变材料的性能。

热处理：铜合金的热处理主要包括退火和固溶处理。

退火可以消除应力、改变晶粒结构；固溶处理可以提高材料的强度和硬度。

综上所述，金属材料是工业生产中最常用的材料之一，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。

这些金属材料具有良好的机械性能、导电性能、导热性能和成形性能，可以通过热处理来改变材料的性能。

第二章常用金属材料及热处理金属材料是机械工程中应用最广泛的材料。

它具有良好的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能，主要用于机械设备、港口建设、交通运输、建筑和军事工业等方面。

金属材料的机械性能又称力学性能，是金属材料在外力作用下表现出的能力，是我们机械产品设计与零部件选材的重要依据。

常用的机械性能指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

金属材料的热处理是指金属材料在固态下加热到一定温度，保温一定时间，然后以设定的冷却速度冷却下来，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。

根据热处理所获得的内部组织和机械性能的不同，可以分为退火，正火，淬火，调质（淬火+高温回火）、回火和表面热处理。

2.1常用金属材料及用途金属材料是应用最广泛的材料，目前仍占据材料工业的主导地位。

包括黑色金属的型钢、钢板及钢带、钢管、钢丝、钢丝绳，有色金属的棒材、线材、板材、带材及箔材、管材等12大类。

黑色金属：如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。

钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

习惯上把碳含量＞2.11%的归类于铁，碳含量＜2.11%的归类于钢。

当铁中含C在0.03%~1.2%范围时则为钢，含C在1.2%~2.5%的铁缺乏实用性，一般不进行工业生产。

2.1.1 碳素钢1 碳素钢的分类方法如下：2 普通碳素结构钢牌号及其用途常见碳素结构钢的牌号用“Q+数字”表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服强度的数值。

例如，Q235表示屈服强度为235MPa。

若牌号后面标注字母A,B,C,D，则表示钢材质量等级不同，即硫，磷的质量分数不同。

其中A级钢含硫，磷的质量分数最高，D级钢含硫，磷的质量分数最低，即A,B,C,D表示钢材质量依次提高。

这类钢最典型的钢号是Q235A。

3 优质碳素结构钢的牌号和主要用途优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示钢的平均含碳的质量分数的万分数，例如，20钢，45钢等，其平均的碳质量分数分别为0.2%和0.45%。

机械常用金属材料及热处理1. 引言金属材料是机械工程中常用的材料之一，具有良好的机械性能和热导性能。

在机械设计和制造中，了解机械常用金属材料的特性以及正确的热处理方法是非常重要的。

本文将介绍一些常见的机械金属材料以及它们的热处理方法。

2. 钢材钢材是机械行业常用的金属材料之一，具有高强度、耐磨性和良好的可塑性。

常见的钢材类型包括碳钢、合金钢和不锈钢等。

2.1 碳钢碳钢是最常见的钢材类型之一，其主要成分为碳和铁。

碳钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件和结构件的制造。

热处理方法包括淬火、回火、正火和退火等。

•淬火：通过快速冷却使碳钢的组织变质，提高其硬度和强度。

•回火：通过加热和冷却过程，使碳钢的硬度降低并提高其韧性。

•正火：将碳钢加热至临界温度，然后进行连续冷却，使碳钢的组织产生相应的变化。

•退火：将碳钢加热至适当温度，然后缓慢冷却，以改善碳钢的塑性和可加工性。

2.2 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如镍、铬、钼等）的钢材，具有更高的强度、硬度和耐磨性。

热处理方法和碳钢类似，但因合金元素的添加，热处理过程可能会有所不同。

2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，主要成分为铁、铬和镍。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于食品加工、化工和航空航天等领域。

常见的不锈钢类型包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。

3. 铝合金铝合金是另一种常用的金属材料，具有低密度、良好的导热性和可塑性。

铝合金广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。

铝合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理。

•固溶处理：将合金加热至一定温度，使可溶固溶于固体溶液中，然后快速冷却。

•时效处理：将固溶处理后的合金加热至适当温度，然后冷却，以产生所需的强化相。

4. 铜合金铜合金是一种具有良好导电性和热导性的金属材料，广泛应用于电子、航空和化工等领域。

铜合金的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。

•退火：将铜合金加热至特定温度，然后缓慢冷却以改善材料的可塑性。

可编辑修改精选全文完整版机械加工常用的金属材料机械加工就是对金属零件加工，那么你对机械加工常用的金属材料有哪些有兴趣吗?下面由店铺向你推荐机械加工常用的金属材料介绍，希望你满意。

机械加工常用的金属材料分析1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。

主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。

小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。

应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。

轴、齿轮、齿条、蜗杆等。

焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。

2. Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢。

主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。

应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。

如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。

主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。

应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。

4. HT150——灰铸铁。

应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。