工程材料第3章金属材料内容整理
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工程材料与热加工技术第3章
第3章 铁碳合金相图
3.2.2 典型合金结晶过程分析
1．铁碳合金的分类
根据Fe-Fe3C相图，铁碳合金可分为三类： (1) 工业纯铁(wC≤0.0218%)。 (2) 钢(0.0218%＜wC≤2.11%)。钢分为亚共析钢(0.0218%＜ wC＜0.77%)、共析钢(wC=0.77%)和过共析钢(0.77%＜wC≤2.11% ＝。
第3章 铁碳合金相图
液相线和固相线之间所构成的两个区域，是由液态合金和 结晶体组成的两相区。不过，这两个区所包含的结晶体不同， 液态合金沿AC线结晶出来的是奥氏体，而沿CD线结晶出来的是 渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳体称为一次渗碳体(Fe3CI)。
第3章 铁碳合金相图
ECF水平线为共晶反应线，C点为共晶点。合金在平衡结晶 过程中冷却到1148℃时，C点成分的液相发生共晶反应，生成E 点成分的奥氏体和Fe3C。共晶反应在恒温下进行，共晶转变的 表达式如下：
(1) 液相。用符号L表示，是铁碳合金在熔化温度以上形成 的均匀的液体。
第3章 铁碳合金相图
(2) 铁素体。用符号F表示，是碳溶解于α-Fe中形成的间隙 固溶体，呈体心立方晶格。铁素体中碳的固溶度极小，室温时 约为0.0008%，600℃时为0.0057%，在727℃时溶碳量最大， 为0.0218%。铁素体的性能特点是强度、硬度低，塑性和韧性 良好。其力学性能与工业纯铁大致相同，即σb≈250 MPa、 80HBS、δ= 45%～50%，工业纯铁(wC≤0.02%)的室温组织是 由铁素体晶粒组成的。
第3章 铁碳合金相图
(3) 奥氏体。用符号A表示，是碳溶入γ-Fe中形成的间隙固 溶体，呈面心立方晶格。奥氏体中碳的固溶度较大，在1148℃ 时溶碳量最大达2.11%。奥氏体的强度较低，硬度不高，易于 塑性变形(δ= 40%～50%)。故在轧钢或锻造时，为使钢易于进 行变形，常把钢加热到高温，使之呈奥氏体状态。
清华大学《工程材料》第5版教材简介
清华大学《工程材料》第5版教材简介《工程材料》第5版教材由清华大学材料学院朱张校教授、姚可夫教授主编，清华大学出版社出版。
《工程材料》第5版教材目录如下：绪论0.1中华民族对材料发展的重大贡献0.2材料的结合键0.3工程材料的分类第1章材料的结构与性能特点1.1金属材料的结构与组织1.2金属材料的性能特点1.3高分子材料的结构与性能特点1.4陶瓷材料的结构与性能特点第2章金属材料组织和性能的控制2.1纯金属的结晶2.2合金的结晶2.3金属的塑性加工2.4钢的热处理2.5钢的合金化2.6表面技术第3章金属材料3.1碳钢3.2合金钢3.3铸钢与铸铁3.4有色金属及其合金第4章高分子材料4.1工程塑料4.2合成纤维4.3合成橡胶第5章陶瓷材料5.1普通陶瓷5.2特种陶瓷第6章复合材料6.1复合材料的复合原则6.2复合材料的性能特点6.3非金属基复合材料6.4金属基复合材料第7章功能材料及新材料7.1电功能材料7.2磁功能材料7.3热功能材料7.4光功能材料7.5隐形材料及智能材料7.6纳米材料第8章零件失效分析与选材原则8.1机械零件的失效8.2机械零件失效分析8.3机械零件选材原则第9章典型工件的选材及工艺路线设计9.1齿轮选材9.2轴类零件选材9.3弹簧选材9.4刃具选材第10章工程材料的应用10.1汽车用材10.2机床用材10.3仪器仪表用材10.4热能设备用材10.5化工设备用材10.6航空航天器用材附录1金属材料室温拉伸试验方法新、旧国家标准性能名称和符号对照表附录2金属热处理工艺的分类及代号(摘自GB/T 12603—2005) 附录3常用钢的临界点附录4钢铁及合金牌号统一数字代号体系(摘自GB/T 17616—1998)附录5国内外常用钢号对照表附录6常用铝及铝合金状态代号与说明(摘编自GB/T 16475—2008)附录7若干物理量单位换算表附录8工程材料常用词汇中英文对照表参考文献本教材有以下特点：（1）体系科学合理，内容丰富新颖，实例丰富。
机械基础：第03章机械工程材料
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.2 合金钢
3.合金工具钢 (2)刃具钢 ②高速钢 用途：主要适宜于制造切削速度较高的刃具（如车刀、钻头等）和形状复杂、负载较重的 成形刀具（如铣刀、拉刀等）。此外高速钢还可用于制造冷冲模、冷挤压模以及某些耐磨 零件。常用的高速钢有钨系高速钢，如W18Cr4V；钼系高速钢，如W6Mo5Cr4V2等。 (3)模具钢 定义：主要用来制造各种模具的钢称为模具钢。 ①冷变形模具钢 用于制造冷态金属成形的钢称为冷变形模具钢。如冷冲模、冷压模等。冷变形模具钢的性 能特点是高的硬度和高耐磨性，具有足够的强度、韧性和疲劳强度。 常用的冷变形模具钢有9SiCr、Cr12和Cr12MoV等。
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
2.碳素钢 （1）碳素结构钢 ②优质碳素结构钢 牌号：优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字代表钢的平均含碳质量分数的万 之一。例如45表示平均含碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。 按照钢中锰的含量不同，可分为普通含锰量钢（WMn≤0.80%）和较高含锰量钢（WMn =0.7%～1.2%）两种，如果是后一种钢，则在两位数字后面加上Mn，如45Mn表示平均含碳 量分数为0.45%的较高锰优质碳素结构钢。 用途：优质碳素结构钢既保证力学性能又保证化学成分，而且钢中的有害杂质硫、磷质量分 数较低，质量较高，故广泛用于制造较重要的零件。
根据钢中含有害元素磷、硫质量分数划分。
普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035%
优质钢
Ws≤0.030%，Wp≤0.030%
高级优质钢 Ws≤0.020%，Wp≤0.025%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
土木工程材料(第3章 金属材料)
B上 B
A B下
σS
）强化阶段（Ⅳ） 颈缩阶段。每个阶 段都各有其特点。
δ
ε=ΔL/ L
图2.1 低碳钢受拉时应力应变曲线图
– 图2.1中的 B上点是这一阶段的最高点，称为 屈服上限（σ s上）； B下点相应的应力称为 屈服下限（σs下），又称屈服点或屈服强度 ，用σs表示。
– 伸长率δ
l1 l0 100%
d
d。
d+2.1d。
α
（a）
（a）试件安装
P
d
(b)
（b）弯曲90°
P
(c)
（c）弯曲180°
(d)
（d）弯曲至两面重合
钢材冷弯试验
第三节 钢的化学成分对钢材性能的影响
①碳（C）：
– 当含碳量小于 0.8% 的碳素钢，随着含碳量的 增加，钢的抗拉强度（σb）和硬度（HB）增加 ，而塑性和韧性则相应降低。
l0
– 伸长率δ是衡量钢材塑性的一个指标，它 的数值愈大，表示钢材塑性愈好。
– 伸长率与标距有关。通常钢材拉伸试验 标距取l0= 10d0和 l0= 5 d0，伸长率分别 以δ10和δ5表示。对同一钢材δ5大于δ10。
2．冲击韧性
– 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不破 坏的能力。是以试样缺口处单位横截面 所吸收的功（J/cm2）来表示，即冲击韧 性值，其符号为αk。
有色金属是除黑色金属以外的其他 金属，如铝、铅、锌、铜、锡等金属及
建筑工程上用的钢材包括各类钢结 构用的型钢（如圆钢、角钢、槽钢和工 字钢等）、钢板和钢筋混凝土用钢筋、 钢丝等。
钢材强度高、品质均匀，具有一定 的弹性和塑性变形能力，能够承受冲击 、振动等荷载作用；钢材的加工性能良 好，可以进行各种机械加工，可以通过 切割、铆接或焊接等方式的连接，进行 现场装配。
工程材料力学性能第三章资料
1.摆锤冲断试样失去的位能 Ak=GH1—GH2， 试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功.单 位为J。 冲击韧性：指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形 功和断裂功的能力，常用标准试样的冲击吸收功Ak 表示。 2.冲击吸收功Ak的大小并不能 真正反映材料的韧脆程度, 部 分功消耗于试祥扔出、机身振 动、空气阻力以及轴承与测量 机构的摩擦消耗。
三 应变速率增加，抗拉强度增加，而且应变速率的 强度关系随温度的增加而增加。
图 应变速率对铜在各种温度下抗拉强度的影响
第二节
冲击弯曲和冲击韧性
不含切口零件的冲击：冲击能为零件的整个体积均 匀地吸收，从而应力和应变也是均匀分布的； 零件 体积愈大，单位体积吸收的能量愈小，零件所受的 应力和应变也愈小。 含切口零件的冲击：切口根部单位体积将吸收更多 的能量，使局部应变和应变速率大为升高。 另一个 特点是：承载系统中各零件的刚度都会影响到冲击 过程的持续时间、冲击瞬间的速度和冲击力大小。 这些量均难以精确测定和计算。且有弹性和塑 性。 因此，在力学性能试验中，直接用能量定性地表示 材料的力学性能特征；冲击韧性即属于这一类的力 学性能。
3.对于屈服强度大致相同的材料，根据Ak值评定材料 对大能量冲击破坏的缺口敏感性。 如弹壳、防弹甲板等，具有参考价值： 4.评定低合金高强钢及其焊缝金属的应变时效敏感性。
第三节 低温脆性 一、 低温脆性 低温脆性:一些具有体心立方晶格的金属，如Fe、 Mo 和W，当温度降低到某一温度时，由于塑性降低 到零而变为脆性状态。 从现象上看，是屈服强 度随温度降低而急剧增加的结果 倘若屈服强度随温度的下降而升高较快，而断裂 强度升高较慢，则在某一温度Tc以下，σs>σc， 金属在没有塑性变形的情况下发生断裂，即表现 为脆性的； 而在Tc以上，σs<σc，金属在断裂 前发生塑性变形，故表现为塑性的。 低温脆性对压力容器\桥梁和船舶结构以及在低温 下服役的机件是非常重要的.
3 第三章 金属的结晶、变形与再结晶——【工程材料学】
（1） 形核
形核方式有两种：均匀形核和非均匀形核。
均匀形核即晶核在液态金属中均匀的形成；非均匀形核 即晶核在液态金属中非均匀的形成。
实际生产中，金属中存在杂质并且凝固过程在容器或铸 型中进行，这样，形核将优先在某些固态杂质表面及容器 或铸型内壁进行，这就是非均匀形核。
非均匀形核所需过冷度显著小于均匀形核，实际金属的 凝固形核基本上都属于非均匀形核。
颗粒钉扎作用的电镜照片
3.2.2 塑性变形对金属组织与性能的影响
一、 塑性变形对金属组织与结构的影响
1. 显微组织的变化 滑移带 孪晶带 晶粒形状
金属在外力作用下发生塑性变形时，随着变形量的增加晶 粒形状发生变化，沿变形方向被拉长或压扁。当拉伸变形量 很大时，只能观察到纤维状的条纹（晶粒变成细条状），称 之为纤维组织。
Hall-Pitch关系：σs =σ0 + Kyd-1/2
三、 合金的塑性变形 根据组织，合金可分为单相固溶体和多相混合物两种。合
金元素的存在，使合金的变形与纯金属显著不同。
奥氏体
珠光体
1. 单相固溶体的塑性变形 单相固溶体合金组织与纯金属相同，其塑性变形过程也与
多晶体纯金属相似。但随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度 提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。
3.1 金属的结晶及铸件晶粒大小控制
凝固
金属由液态转变为固态的过程。
结晶
结晶是指从原子不规则排列的液 态转变为原子规则排列的晶体状 态的过程。
3.1.1 冷却曲线及结晶一般过程
一、 冷却曲线
温 度
理论冷却曲线
结晶平台(是由结晶潜热导致)
Tm
Tn
△T 过冷度
实际冷却曲线
时间
gc03-1金属材料
齿轮
螺栓
●60、65钢
主要用来制造弹簧。
热处理：淬火+中温回火
弹簧
老师提示 优的碳质量分数在0.65%～1.35% 之间，钢号用平均碳质量分数的千分数的数字 表示，数字之前冠以“T”（碳）。 如：T9表示碳质量分数为0.9%（即千分之 九）的碳素工具钢。 碳素工具钢均为优质钢，若含硫、磷更低， 为高级优质钢，钢号后标注“A”。 如：T12A表示碳质量分数为1.2%的高级优 质碳素工具钢。 用途：制造各种刃具、量具、模具等。
平炉钢（用平炉冶炼钢） 转炉钢（用转炉冶炼钢）
3.1.2 碳钢的牌号及用途 一、碳素结构钢 碳素结构钢的牌号用Q+数字表示。 “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。 如：Q275是屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 若牌号后面标注A、B、C、D，表示钢材质量 等级。 A级钢含硫、磷量最高。 D级钢含硫、磷量最低。
常用碳素工具钢： ●T7、T8 硬度较高、韧性较高，可制 造冲头、凿子、锤子等工具。 ●T9、T10、T11 硬度高，韧性适中，可制造 钻头、刨刀、丝锥、手锯条等刃 具及冷作模具等。 ●T12、T13 硬度很高，韧性较低，可 制作锉刀、刮刀等刃具及量规、 样套等量具。
锉刀
量规
老师提示 碳素工具钢使用前都要进行 热处理（淬火+低温回火）。
建筑构件
钢桥梁
老师提示 这类钢常在热轧状态下使用，不再 进行热处理。对某些小零件，可以进行正火、 调质、渗碳等处理，以提高其使用性能。
二、优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的钢号用平均碳质量分数 的万分数的数字表示。 例如：钢号“20”即表示碳质量分数为 0.20%（万分之二十）的优质碳素结构钢。 若钢中锰含量较高，钢号后加符号“Mn”， 如15Mn、45Mn等。 优质碳素结构钢主要用来制造各种机器零 件。
重庆大学工程材料第三章 金属的结晶
三、金属的同素异构转变 1、同素异构现象和同素异构体
§1结晶过程
有些金属在固态下，存在两种或两种以上的晶格类型， 有些金属在固态下，存在两种或两种以上的晶格类型，这 两种或两种以上的晶格类型 种现象称为同素异构或多晶型性。 种现象称为同素异构或多晶型性。 同素异构 以不同晶体结构存在的同一种金属的晶体称为该金属的同 素异构体。 素异构体。 2、同素异构转变 同一种金属的同素异构体在一定的条件下会相互转化。 同一种金属的同素异构体在一定的条件下会相互转化。同 素异构转变就是这种在固态下随温度的改变由一种晶格转变为 素异构转变就是这种在固态下随温度的改变由一种晶格转变为 在固态下 另一种晶格的现象。 另一种晶格的现象。
一、液态金属的结构特点
§1结晶过程
1. 液态金属的特点
长程无序 短程有序、 短程有序、长程无序 长程有序
有序原子团
气体 液体 晶体（固体） 晶体（固体）
1、原子排列的短程有序和长程无序 结构起伏 2、存在着结构起伏（相起伏） 存在着结构起伏（相起伏）
2.金属结晶的条件
金属 的 结 现 的现象
1结晶
第三章 材料制备的基本过程
新材料的发展，不仅与对材料的成分 结构 结构—性能的研究 新材料的发展，不仅与对材料的成分—结构 性能的研究 有着密切的关系，还与其制备方法有着直接的联系。 有着密切的关系，还与其制备方法有着直接的联系。 不同的材料需要采用不同的工艺过程来制备和合成： 不同的材料需要采用不同的工艺过程来制备和合成： 金属材料： 金属材料：凝固与结晶 陶瓷材料：烧结 陶瓷材料： 聚合物： 聚合物：反应合成
§1结晶过程
四、 金属铸锭的组织特点 1金属铸锭的组织示意图
2 金属铸锭中的缺陷
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合金弹簧钢 – 万分之碳>50 +合金含 量（Si）
热成型：淬火中温回火；大型弹簧 冷成型：铅淬冷拔冷卷；冷拔油淬回火冷卷；退火冷卷淬火中温回火 提高寿命，喷丸强化
滚动轴承钢 – 滚铬：GCr+…
球化退火（降硬易削&细球P细粒碳化物以备最终热处理） 淬火+低温回火；高硬耐磨 极细回火马氏体、均匀分布粒状碳化物、少量残余奥氏体
奥氏体：固溶处理-千度加热水冷碳化物充分溶解 稳定化处理-含Ti、Nb可用，防晶
沉淀硬化：固溶+时效；奥氏体+马氏体+弥散晶间化合物，高强度
性
耐热钢：抗氧化抗蠕变（热强性）
低碳原因：碳降低 塑性 抗氧化性 焊接性能；
能
低碳，含铬硅铝
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
合金钢
特殊性能钢
分类与牌号
元素功能
分类基准：正火状态；低碳：碳化物阴极相、晶界贫铬
不锈钢：耐蚀-化学&电化学
铬提高基体电位，突变特性 马氏体：造弹簧淬中回；造医~或量具淬低回
碳质量分数低更耐腐蚀
铁素体：退火、正火态使用，不可强化，很耐蚀强度低
特
马氏体~：Cr13；铁素体~：Cr17； 奥氏体：高镍；沉淀硬化
热作：调质；名字短回火索氏体-屈氏体组织；名字长回马碳残奥
热作模具钢 - （千分之碳）+ 铬钼等；
中碳 5CrMnMo 3Cr2Mo
量具用钢： 高碳、铬钨锰
淬火-低温回火； 降低淬火温度-减少残奥；淬火后冷处理-70℃~-80℃-减少残奥； 精度要求高的量具：时效处理：（作用如下）
消除残余应力、降低马氏体正方度、稳定残余奥氏体
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热处理：不均匀性 – 扩散退火消除 慢冷 – 粗大奥氏体 – 魏氏组织 – 塑性韧性降 消魏 – 完全退火or正火；同时消应力，细化 低合金铸钢：粗加工后淬回，大件油空淬 Back
铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
铸铁分类与牌号
碳在铁碳合金中存在的形式： 溶于铁素体、奥氏体等晶体中；铁三碳（亚稳）；石墨（稳定）
镶嵌外来硬物；凹处储存润滑油
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2015年工程材料考试重点：1239章 第三章并不是考试的全部【微笑脸】
以及还有热测电工传热燃烧数学课【债见脸】 祝好！
石墨化中石墨来源：析出自液体、F/A，或分解自渗碳体 石墨化影响因素：加热温度+、冷却速度-、合金元素（C Si P Al Cu Ni Co+）
（Mn Mo W V Cr S-）
石墨化三阶段： 第一阶段：液相 – 奥氏体、石墨，温度E-S 第二阶段：奥氏体 – 铁素体、石墨，温度S 第三阶段：铁素体中析出石墨，温度S-
奥氏体：固溶+时效 提高强度，最耐高温，炉、燃机透平 铁素体：退火，强度不高，燃气轮机燃烧室、炉
钢
马、铁、奥、沉淀硬化（高强度） 马氏体：回火索氏体；耐热不强，汽轮机 沉淀硬化：强度最高，高温弹簧、波纹管等
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耐磨钢： 高碳、高猛、含硅
受力不大时，高锰钢 耐磨性 发挥不出 铸造-加工-水韧（千度溶碳水冷），奥氏体 硬度低韧性高，受强力加工硬化&马氏体转变-表面变硬
高速钢 – W/CW百分数+其他合金元素； （铬钨钼钒）；C%约1；名字长；Cr4%
回火：析出碳化物、减少残余奥氏体 回火马氏体+碳化物+少量残奥；碳化物-未溶+析出
W18Cr4V
合金模具钢： 冷作模具钢 - （千分之碳）+ 合金元素； 高碳 Cr12MoV CrWMn
冷作：淬火+低温回火；含钼钒高碳高铬：回马碳残奥 一次硬化：重载模具-韧性好；两次硬化：四五百℃用，韧性差
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碳钢
概念与分类 牌号 元素功能
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碳C：决定钢的性能 锰Mn、硅Si：有利于改善钢的力学性能 硫S：易使钢发生热脆（高温锻轧开裂） 磷P：易使钢发生冷脆（室温脆性增加）
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合金钢
分类与牌号
元素功能
概念：含有除铁、碳外其他功能性元素的合金（碳钢中也含有其他元素） 重点：元素功能、热处理及其目的
加
调质：综合力学性能，小尺寸适用
而
等温淬火：获得下贝氏体，千兆帕，
增
强韧，小截面件适用
加
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铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
灰铸铁
球墨铸铁
铸铁分类与牌号
蠕墨铸铁 可锻铸铁
特殊性能铸铁
蠕墨铸铁
各 种
综合力学性能接近球墨铸铁， 铸
铸造性能好，导热性好
铁
牌号：RuT+抗拉强度
硬 度
蠕化剂：MgTi or MgCa
不锈钢里的铬：13-17-18马铁奥；高碳 – 球化退火 不锈钢：Cr钝化TiNb消晶界贫铬（与工具结构钢分开记忆）
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铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
铸铁分类与牌号
铸造的优势： 易造形状复杂的零件
特点： 碳素铸钢vs碳钢： 综合力学性能不及 流动性好；收缩率小 低合金铸钢： 锰强化，铬淬透耐磨 高合金铸钢：特殊性能
铸铁石墨化
灰铸铁
球墨铸铁
铸铁分类与牌号
蠕墨铸铁 可锻铸铁
特殊性能铸铁
各
球墨铸铁
种 铸 铁 硬
特点：综合力学性能接近钢， 铸造性能好，成本较低 屈-强比约两倍于钢，静载用
度
牌号：QT+抗拉强度+断后伸长率；
随
(F/P/S/T/M)+G球
强
热处理：退火、正火、调质或等温淬火
度
退火：获得铁素体基体
增
正火：获得珠光体基体并细化组织
热处理： 20钢：自行车销钉，热轧材料 – 机加工 – 920℃渗碳 – 水淬 – 180℃低温回火， 表面60HRC耐磨 45钢：凸轮轴，热轧棒料 – 模锻 – 正火 – 粗加工 – 调质处理（淬火+高温回火）– 精加工 – 表面淬火 – 低温回火；心部回火索氏体-强韧，表面回火马氏体-58HRC耐磨 65钢：弹簧，机加工 – 840℃加热淬火 – 500℃中温回火； 回火屈氏体-弹性好（800MPa屈服）
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合金钢
合金工具钢
分类与牌号
元素功能
千分之碳：C%≥1时省去不写
合 金 工 具 钢
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合金刃具钢：
低合金刃具钢：球化退火-机加工-淬火-低温回火；
低合金刃具钢 – （千分之碳）+ 合金元素
回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体
（铬锰硅钨钒）；典型 – 9SiCr
高速钢：球化退火-机加工-二次预热油淬火-三次高温回火
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碳钢
概念与分类 牌号 元素功能
Home
概念：钢 – 铁碳合金，碳质量分数处于0.02%-2.11%范围； 常用碳钢碳质量分数处于0.02%-1.3%范围；
共性：比合金钢冶炼简便、加工容易、价格便宜。
分类： C%
Quality
用途
冶炼方法
0.02% 低碳钢
0.25% 中碳钢
0.6% 高碳钢
1.3%
时效热处理：固溶处理+时效 固溶处理：形成过饱和相，强度低，类似淬火； 时效：析出第二相，强度升高渐稳；低温下时效变慢 回归：发生自然时效
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有色金属及其合金
铜合金
铝合金 铜合金 其他 Home
耐腐蚀，抗磁
黄铜：铜锌合金 H**；复杂黄铜：H+主加元素+含量（铜、主、次、其他） 变形加工、铸造性能好，耐腐蚀，应力腐蚀开裂-低温退火&其他元素 铅黄铜：钟表（切削性能优良，耐磨）；锡/铝/硅黄铜：海洋船舶（耐蚀）
课本183页 铸铁的组织与石墨化表格
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铸钢与铸铁 铸钢
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灰铸铁
特点：价格便宜、应用最广泛
牌号：HT+抗拉强度； 强度越高，石墨与组织越细 组织成片状((F+P)/P/S/T)+G
孕育/变质处理： 加入硅钙碳类孕育剂， 细化基体组织，
热处理：不改变石墨形态与分布 仅消除内应力、易削耐磨 去应力or消白口降硬退火、 表面淬火
硫、磷含量越低， 质量越好
普通碳素钢 优质碳素钢 高级优质碳素钢
碳素结构钢： 强韧，工程构 建、机器零件
碳素工具钢： 硬，刃具、量 具、模具
平炉钢 转炉钢
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碳钢
优质碳素结构钢
概念与分类 牌号 元素功能
应用： 冷冲压：带F，如08F，塑性好 焊接、冷冲压：10-20，冲压件、焊接件；渗碳后可造轴、销 综合力学性能：35-50，齿轮、轴类、套筒；需热处理 弹簧：60、65，需热处理
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合金钢
分类与牌号
元素功能
喵。。看习题册吧。。第8-9页 或者课本125页起
【制作人偷懒所以要补偿】其他总结 低合金、低碳 – 船舶车辆桥梁 – Null或正火 – SPF索珠铁 调质 – 齿轮轴承等；渗碳 – 销轴；医用 – 硬且耐蚀（低碳低回） 强度不够？沉淀硬化；热作、冷作模具钢用途：造冷热**模
青铜：铜锡/铝/铍合金 Q+主要元素+含量（铜、主、次、其他）；铸造：ZCu+其他 锡青铜：耐大气、海水等腐蚀优于黄铜；轴承耐磨、弹性件、耐蚀抗磁 铝青铜：力学性能好； 铍青铜：抗拉强度千兆帕，无火花，昂贵 硅青铜：力学性能优于锡青铜，价格略低；含镍硅青铜-航天
白铜：铜镍无限互溶，电阻率大，热电偶丝
随
强
特殊性能铸铁
度
增
合金元素起作用
加
耐磨铸铁（i.e.白口铸铁）磷 耐热铸铁（球墨+铝硅铬） 耐蚀铸铁（铝硅钼铬）