金属工艺学知识点总结
金属工艺学总结

1、铸造的优点:可制成形状复杂毛坯、适应范围广、铸造成本低。
2、合金的充型:是指液的合金填充铸型的过程。
合金流动性是旗重要指标之一)3、铸件的凝固方式:逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。
收缩方式:液态收缩、凝固收缩、固态收缩。
4、造型方法有:手工造型、机器造型。
5、特种铸造:熔模铸造、压力铸造、离心铸造、金属型铸造、消失模铸造。
6、焊接的方法有:电弧焊、埋弧焊、电阻焊、摩擦焊、钎焊、真空电子束焊、激光焊、高频焊。
7、焊接的接头由什么组成:焊缝区、熔合区、热影响区。
8、焊接变形的基本形式:横向和纵向收缩变形、角变形,弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。
9、分型的选择原则:应尽量使分型面平直,数量少;应尽量使避免不必要的型芯和活块儿,以简化造型工艺;应尽量使铸件的全部或大部分置于下箱。
10、加工细长轴时容易产生腰鼓形,试分析原因及采取措施。
答:在加工细长轴时,由于工件的径向刚性较差,在切削受力的过程中,引起较大的径向变形,使中间部位的切削深度较两端小,从而产生腰鼓型的变形,为了减小腰鼓型的变形,可采用较大的主偏角,减小切削深度,采用中心架和跟刀架。
11、车削加工的工艺特点:易于保证各加工表面之间的位置精度、切削过程平稳、应用于切削有色金属零件的加工、刀具简单。
12、磨削加工的工艺特点:加工的表面粗糙度小,加工的表面质量高,砂轮有自锐性,径向分力大,磨削的温度高。
13、铣削加工的工艺特点:生产效率高、刀齿的散热条件好、容易产生震动。
14、什么是加工硬化:冷变形时,晶粒破碎为碎晶块,出现晶格扭曲,位错密度增加;随着金属冷变形程度的增加,金属材料的强度指标都会逐渐提高,但塑形韧性逐渐下降的现象称为加工硬化。
15、积屑瘤的形成以及影响:是由于切削前刀面在切削的过程中与工件产生剧烈的摩擦而形成的。
(1)影响:○1保护刀具:因为积屑瘤的产生,剧烈引起强化,其硬度远远大于工件硬度,可代替工具切削,减小刀具磨损。
○2增大前角:积屑瘤的存在增加了刀具的实际前角,使切削变形和切削力减小,使切削轻快,对粗加工有利。
金属工艺学复习要点

1.液态合金本身的流动能力,称为合金的流动性2.浇注温度:浇注温度越高合金的粘度下降且因过热度高,合金在铸型中保持流动的时光越长故充型能力强,反之充型能力差。
鉴于合金的充型能力随浇注温度的提高呈直线升高,因此对薄壁铸件或流动性较差的合金可适当提高其浇注温度,以防止浇不到或冷隔缺陷,但浇注温度过高,铸件容易产生缩孔,缩松,粘沙,析出性气孔,粗晶等缺陷,故浇注温度不宜过高。
3.充型能力:砂型铸造时,提高直浇道高度,使液态合金压力加大,充型能力可改善。
压力铸造,低压铸造和离心铸造时,因充型压力提高甚多,故充型能力强。
4..合金的收缩经历:液态收缩——从浇注温度到凝结开始温度之间的收缩;凝结收缩——从开始凝结到凝结结束之间的收缩;固态收缩——从凝结结束冷却到室温之间的收缩。
5.缩孔位置:扩散在铸件的上部,或最后凝结部位容积较大的孔洞。
6.判断缩孔产生位置的主意:1.画等温线发 2.画最大内接圆发3.计算机凝结模拟法7.消除缩孔的工艺措施:安放冒口和冷铁实现顺序凝结。
8.任何铸件厚壁或心部受拉应力,薄壁或表层受压应力。
9.对于不允许发生变形的重要件,必须举行时效处理。
天然时效是将铸件置于露天场地半年以上,使其缓慢的发生变形,从而使内应力消除。
人工时效是将铸铁加热到550-650举行去应力退火。
时效处理宜在粗加工之后举行,以便将粗加工所产生的内应力一并消除。
10.高温出炉,低温浇注11.下列铸件宜选用哪类铸造合金,请阐述理由:(1)车床床身:宜选用灰铸铁HT300-350 因为车床需要承受高负载(2)摩托车气缸体:铸造铝合金ZL 因为气缸要求气密性好质量要轻(3)火车轮:铸钢车轮要求耐磨性好(4)压气机曲轴:可锻铸铁或球墨铸铁因为曲轴负荷大,受力复杂(5)气缸套:球墨铸铁或孕育铸铁因为要求高负荷高速工作耐磨(6)自来水管道弯头:黑心可锻铸铁承受冲压震动扭转负荷(7)减速器涡轮:铸造锡青铜用于高负荷和高滑速工作的耐磨件12.造型材料必备性能:1 一定的强度 2 一定得透气性 3较高的耐火性 4 一定的退让性13.提高耐火性和防黏沙:铸铁涂石墨水铅粉等铸钢涂石灰粉铬铁矿粉有色金属涂滑石粉14.解决透气性和退让性措施:给砂型加锯木屑,草木粉,煤粉。
大一金属工艺学知识点

大一金属工艺学知识点金属工艺学是研究金属材料在加工制造过程中的工艺规律和技术手段的学科。
作为机械工程的基础学科,金属工艺学的学习对于培养大一学生的工程实践能力和创新思维至关重要。
以下是大一金属工艺学的一些重要知识点:一、金属材料的分类1. 金属材料的基本概念金属材料是指以金属元素为主要成分,并具有金属性的晶体材料。
常见的金属材料包括钢、铝、铜等。
2. 金属材料的分类根据金属的化学成分和物理性质,金属材料可以分为铁基金属、有色金属和特种金属等几类。
不同类型的金属材料具有不同的特点和应用领域。
二、金属的热处理1. 金属热处理的目的和作用金属热处理是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程,使得金属材料的组织和性能发生变化,从而满足特定的使用要求。
常见的金属热处理过程包括退火、淬火和回火等。
2. 金属的退火处理退火是指将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以改善金属的塑性、韧性和抗切削性能,同时消除金属材料中的应力和组织缺陷。
三、金属的塑性加工1. 金属的塑性变形金属材料具有良好的塑性,可以通过外力作用下的塑性变形改变材料的形状和尺寸。
常见的塑性加工方式包括锻造、拉伸、压缩和挤压等。
2. 金属的锻造加工锻造是指利用压力将金属材料压制成所需形状的加工方法。
锻造可以提高金属材料的密实性和力学性能,是制造零件的常用工艺方法之一。
四、金属的焊接1. 焊接的基本原理焊接是通过将两个金属材料加热至熔化状态,并在熔融材料中加入填充材料,使两个金属材料连接成为一个整体的加工方法。
2. 常见的金属焊接方法常见的金属焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊和电阻焊等。
不同的焊接方法适用于不同的金属材料和工作需求。
五、金属的腐蚀与防护1. 金属的腐蚀现象金属在一定环境下会发生腐蚀现象,导致金属材料的性能下降甚至损坏。
常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀等。
2. 金属的防腐方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害,可以采用防护涂层、电镀、合金化和防腐剂等方法对金属进行防腐处理。
金属工艺学方面的知识知识

金属工艺学金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科.主要内容:1 常用金属材料性能2 各种工艺方法本身的规律性及应用.3 金属机件的加工工艺过程、结构工艺性。
热加工:金属材料、铸造、压力加工、焊接目的、任务:使学生了解常用金属材料的性质及其加工工艺的基础知识,为学习其它相关课程及以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺学的基础。
[以综合为基础,通过综合形成能力]第一篇金属材料第一章金属材料的主要性能两大类:1 使用性能:机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
包括:机械性能、物理、化学性能2 工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。
第一节金属材料的机械性能指力学性能---受外力作用反映出来的性能。
一弹性和塑性:1弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
力和变形同时存在、同时消失。
如弹簧:弹簧靠弹性工作。
2 塑性:金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。
(金属之间的连续性没破坏)塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。
塑性变形:在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。
3 拉伸图金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。
以低碳钢为例ζbζkζsζeε(Δl)将金属材料制成标准式样。
在材料试验机上对试件轴向施加静压力P,为消除试件尺寸对材料性能的影响,分别以应力ζ(即单位面积上的拉力4P/πd2)和应变(单位长度上的伸长量Δl/l0)来代替P和Δl,得到应力——应变图1)弹性阶段oeζe——弹性极限2)屈服阶段:过e点至水平段右端ζs——塑性极限,s——屈服点过s点水平段——说明载荷不增加,式样仍继续伸长。
(P一定,ζ=P/F一定,但真实应力P/F1↑ 因为变形,F1↓)发生永久变形3)强化阶段:水平线右断至b点P↑变形↑ζb——强度极限,材料能承受的最大载荷时的应力。
金属工艺学总结

金属工艺学第一篇金属材料导论1、性能金属材料最常用的强度指标是屈服强度和抗拉强度;塑性指标是延伸率和断面收缩率。
强度:材料抵抗变形和断裂的能力。
塑性:金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力.硬度:材料表面抵抗其他更硬物体压入的能力。
韧性:材料抵抗冲击载荷的能力。
材料的工艺性能包括: 铸造性、锻造性、焊接性、热处理性能和切削加工性能。
2、常见的金属晶体结构为体心立方、面心立方和密排六方三种类型。
3、铁碳合金及碳钢碳钢:含碳量为0。
0218% ~2.11%的铁碳合金.铸铁:含碳量为 2。
11%~ 6。
69%的铁碳合金。
在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为2.11%。
铁素体:是碳在α-Fe中所形成的间隙固溶体,为体心立方晶格。
奥氏体是碳在γ-Fe中所形成的间隙固溶体,为面心立方晶格。
渗碳体是 Fe 和 C 形成的化合物,其性能特点是硬度高,脆性大。
珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
4、钢的热处理钢的热处理就是将钢在固态下,通过加热、保温和冷却,以改变钢的组织,从而获得所需性能的工艺方法。
常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火、表面淬火、化学热处理等。
退火:将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后随炉冷却的一种热处理工艺正火:将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后在空气中冷却的一种热处理工艺淬火:将钢加热到高温奥氏体状态后急冷,使奥氏体过冷到Ms点以下,获得高硬度马氏体的工艺。
亚共析钢淬火加热温度:Ac3+30~50℃过共析钢淬火加热温度:Ac1+30~50℃,组织:M+Fe3C+A残回火:将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。
45钢用作轴类零件要求有较好的综合力学性能,应选择的热处理方法是调质。
5、合金钢按钢中合金元素含量高低,可将合金钢分为低合金钢;中合金钢;高合金钢典型牌号:20CrMnTi:表示平均含碳量为0.2%,含Cr量、含Mn量与含Ti量均小于1。
5%的合金渗碳钢。
金属工艺学期末总结

第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的主要性能1、金属材料的力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
2、金属材料拉伸试验可分为五个阶段:①弹性变形阶段,②屈服阶段,③均匀塑性变形阶段(强化阶段),④缩颈,⑤断裂。
3、应力:ζ= 应变:ε=4、强度:金属材料在理的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。
5、屈服点:拉伸试样产生屈服是的应力。
6、:没有明显屈服现象的金属材料的屈服点,即该材料试样产生0.2%塑性变形时的应力。
7、抗拉强度:金属材料在拉断前所承受的最大应力。
8、塑性:金属材料在力的作用下,产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。
9、伸长率:δ= 断面收缩率:ψ=10硬度:金属材料表面抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。
硬度直接影响金属材料的耐磨性。
11常用的硬度计:①布氏硬度计(HB) ②洛式硬度计(HR)12布氏硬度法:测试值较稳定,准确度较洛氏法高.缺点是测量费时,且压痕较大,不适用于成品检验。
13洛氏硬度法:测试简便、迅速,因压痕小、不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
14、韧性:金属材料断裂前吸收的变形能量的能力。
常用指标为:冲击韧度15、冲击值的大小与很多因素有关。
它不仅受式样形状、表面粗糙度及内部组织的影响,还与试验时的环境温度有关。
16、疲劳断裂:承受循环应力的零件在工作一定时间后,有时突然发生断裂,而其所承受的应力往往低于该金属的屈服点,这种断裂称为疲劳断裂。
17、疲劳强度():金属材料在某应力值下可经受无数次应力循环仍不发生疲劳断裂,此应力值称为疲劳强度。
第二章铁碳合金1、过冷:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度)的现象。
2、过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3、液态金属的结晶过程是遵循“晶核不断形成和长大”这个结晶基本规律进行的。
晶核分为自身晶核和外来晶核。
4、同一金属成分,晶粒越细,其强度硬度越高,而且塑性和韧性也愈好。
金属工艺学知识点总结

第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的重要性能金属材料的力学性能又称机械性能, 是金属材料在力的作用所表现出来的性能。
零件的受力情况有静载荷, 动载荷和交变载荷之分。
用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度, 塑性和硬度等;在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等;在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。
金属材料的强度和塑性是通过拉伸实验测定的。
P6低碳钢的拉伸曲线图1,强度强度是金属材料在力的作用下, 抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度有多种指标, 工程上以屈服点和强度最为常用。
屈服点: δs是拉伸产生屈服时的应力。
产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积对于没有明显屈服现象的金属材料, 工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力, 作为该材料的屈服点。
抗拉强度: δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。
拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积2,塑性塑性是金属材料在力的作用下, 产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。
伸长率: δ试样拉断后, 其标距的伸长与原始标距的比例称为伸长率。
伸长率=(原始标距长度-拉断后的标距长度)÷拉断后的标距长度×100%伸长率的数值与试样尺寸有关, 因而实验时应对所选定的试样尺寸作出规定, 以便进行比较。
同一种材料的δ5 比δ10要大一些。
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比例称为断面收缩率, 以ψ表达。
收缩率=(原始横截面积-断口处横截面积)÷原始横截面积×100%3,伸长率和断面收缩率的数值愈大, 表达材料的塑性愈好。
4,硬度金属材料表面抵抗局部变形(特别是塑性变形、压痕、划痕)的能力称为硬度。
金属材料的硬度是在硬度计上测出的。
常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。
1,布氏硬度(HB)2,是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头, 在载荷的静压力下, 将压头压入被测材料的表面, 停留若干秒后卸去载荷, 然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d, 并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值。
金属工艺学知识点总结资料讲解

金属工艺学知识点总结资料讲解1.金属材料的分类和特性:-金属材料的分类:金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
黑色金属包括铁、钢和铸铁等,有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等。
-金属材料的特性:金属材料具有导电性、导热性、延展性、可塑性、机械性能好等特点,适用于各种加工工艺。
2.金属加工方法:-切削加工:包括车削、铣削、钻削、刨削等,通过切削废料的去除改变工件形状和尺寸。
-成形加工:包括锻造、拉伸、锤压、挤压等,通过对金属材料的塑性变形改变工件形状。
-组合加工:包括焊接、铆接、螺纹连接等,通过将多个部件组合在一起形成复杂的工件。
-热处理加工:包括淬火、回火、退火等,通过控制材料的结构和性能来改变其力学性能和使用性能。
3.金属成形工艺:-钣金工艺:包括剪切、冲裁、弯曲等,用于制造薄板金属构件。
-铸造工艺:包括砂铸、压铸、精密铸造等,通过将熔融金属注入模具中,得到所需形状的铸件。
-高温成形工艺:包括真空热压、粉末冶金等,通过在高温条件下对金属进行成形,得到复杂形状的工件。
-冷镦工艺:通过在室温下使用特殊的冷镦机械设备,将金属材料进行快速塑性变形,得到各种螺纹、螺栓等小尺寸工件。
4.金属热处理工艺:-淬火:通过将加热至临界温度的金属材料迅速冷却,使其得到高硬度和高强度。
-回火:在淬火后,将金属加热至适当温度,然后冷却,以减轻淬火后的脆性和应力。
-退火:将金属材料加热至一定温度,保持一段时间后缓慢冷却,以改善其组织和性能。
-焊后热处理:焊接后的金属材料会产生应力和变形,通过热处理可以消除这些问题,提高焊接接头的强度和耐腐蚀性。
5.金属表面处理工艺:-镀层:通过在金属表面镀上一层金属或非金属涂层,增加其耐腐蚀性、装饰性和机械性能。
-涂装:通过在金属表面涂上油漆、涂料等防护层,保护金属不受氧化、腐蚀等损害。
-喷砂:通过在金属表面喷射高压喷砂颗粒,清除污物和氧化层,改善表面质量和光泽度。
-抛光:通过机械或化学方法对金属表面进行抛光,使其光洁度达到要求,提高外观质量。
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第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的主要性能金属材料的力学性能又称机械性能,是金属材料在力的作用所表现出来的性能。
零件的受力情况有静载荷,动载荷和交变载荷之分。
用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度,塑性和硬度等;在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等;在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。
金属材料的强度和塑性是通过拉伸试验测定的。
P6低碳钢的拉伸曲线图1,强度强度是金属材料在力的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度有多种指标,工程上以屈服点和强度最为常用。
屈服点:δs是拉伸产生屈服时的应力。
产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积对于没有明显屈服现象的金属材料,工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力,作为该材料的屈服点。
抗拉强度:δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。
拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积2,塑性塑性是金属材料在力的作用下,产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。
伸长率:δ试样拉断后,其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
伸长率=(原始标距长度-拉断后的标距长度)÷拉断后的标距长度×100%伸长率的数值与试样尺寸有关,因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定,以便进行比较。
同一种材料的δ5 比δ10要大一些。
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称为断面收缩率,以ψ表示。
收缩率=(原始横截面积-断口处横截面积)÷原始横截面积×100%伸长率和断面收缩率的数值愈大,表示材料的塑性愈好。
3,硬度金属材料表面抵抗局部变形(特别是塑性变形、压痕、划痕)的能力称为硬度。
金属材料的硬度是在硬度计上测出的。
常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。
1,布氏硬度(HB)是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头,在载荷的静压力下,将压头压入被测材料的表面,停留若干秒后卸去载荷,然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d,并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
2,洛氏硬度(HR)是将压头(金刚石圆锥体、淬火钢球或合金球)施以100N的初始压力,使压头与试样始终保持紧密接触。
然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷,以残余压痕尝试计算其硬度值。
实际测量时,由刻度盘上的指针直接指示出HR值。
洛氏硬度法测试简便、迅速,因压痕小、不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
3,韧性金属材料断裂前吸收的变形能量的能力称为韧性。
韧性的常用指标为冲击韧度。
金属材料的韧度通常采用摆锤冲击弯曲试验机来测定。
冲击韧度=冲断试样所消耗的冲击功/试样缺口处的横截面积冲击值的大小与很多因素有关。
它不公受试样开关、表面粗糙度及内部组织的影响,还与试验时的环境温度有关。
因此,冲击值的大小一般公作为选择材料时的参考,不直接用于强度计算。
4,疲劳强度承受循环应力或交变应力的零件在工作一段时间后,有时突然发生断裂,而其所承受的应力往往低于该材料的屈服点,这种断裂称为疲劳断裂。
一般认为产生疲劳断裂的原因,是由于材料有内部缺陷、表面划痕驻其他能引起应力食品的缺陷,导致产生微裂纹。
下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?δb 抗拉强度δs 屈服强度或屈服点δ0.2 工程规定屈服点δ-1 按正弦曲线变化的对称循环应力的疲劳强度δ伸长率αk 冲击韧度HRC 120°金刚石圆锥体HBS 布氏硬度计以淬火钢球为压头HBW 布氏硬度计以合金球为压头第二章铁碳合金金属的结晶就是金属液态转变为晶体的过程,亦即金属原子由无序到有序的排列过程。
液态金属的结晶过程是遵循“晶核不断形成和长大”这个结晶基本规律进行的。
金属的冷却速度愈快,自发晶核愈多。
金属晶粒的粗细对其力学性能影响很大。
一般来说,同一成分的金属,晶粒愈细,其强度、硬度愈高,而且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多,但主要取决于晶核的数目。
细化铸态金属晶粒的主要途径是:提高冷却速度,以增加晶核的数目。
在金属浇铸之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,以增加外来晶核。
此外,还可采用招牌理或塑性加工方法,使固态金属晶粒细化。
钝铁的晶格有体心立方和面心立方两种。
铁及锡、钛,锰等金属在结晶之后,在不同温度范围内将呈现出不同的晶格。
这种随着温度的改变,固态金属的晶格也随之改变的现象称为同素异晶转变。
两种或两种以上的金属元素,或金属与非金属元素熔合在一起,构成具有金属特性的物质称为合金。
组成合金的元素称为组元,简称元。
按照铁和碳相互作用形式的不同,铁碳合金的组织可分为固溶体、金属人物和机械混合物三种类型。
固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金属晶体,称为固溶体。
铁素体F:碳溶解于α-Fe中形成的固溶体称为铁素体,呈体心立方晶格。
力学性能与纯铁相近。
铁素体在显微镜下为明亮的多边形晶粒,得晶界曲折。
奥氏体A:碳溶入γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体,呈面心立方晶格。
力学性能与其溶碳量有关。
一般来说,其强度、硬度不高,但塑性优良。
在显微镜下,奥氏体也是呈多边形晶粒,但晶界较铁素体平直,并存有双晶带。
化合物:是各组元按照一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质,属于单相组织。
金属化合物一般具有复杂的晶格,且与构成人物的各组元晶格皆不相同,其性能特征是硬而脆。
渗碳体Fe3C是钢铁中的强化相,其组织可呈片状、球状、网状等不同形状。
它的硬度,可以刻划玻璃,而塑性、韧性极低,伸长率和冲击韧度近于零。
渗碳体在一定条件下可发生分解,形成石墨。
机械混合物:是由结晶过程所形成的两相混合组织。
铁碳合金中的机械混合物有珠光体和莱氏体。
珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体。
莱氏体:奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称高温莱氏体,当冷却到727℃以下时,将转变为珠光体和渗碳体的机械混合物,称为低温莱氏体。
钢它是指含碳量小于2.11%的铁碳合金。
铸铁即生铁,它是指含碳量为2.11%~6.69%的铁碳合金。
P18 铁碳合金状态图共析钢亚共析钢过共析钢第三章钢的热处理在固态下,通过回执、保温和冷却,以获得预期组织和性能的工艺。
它只改变金属材料的组织和性能而不以改变形状和尺寸为目的。
退火:退火是将钢加热、保温,然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
常用的有完全退火,球化退火,去应力退火。
正火:正火是将钢加热到亚共析钢或过共析钢,保温后在空气中冷却的热处理工艺。
正火主要用于:1,取代部分完全退火。
但中碳合金钢、高碳钢及复杂件仍以退火为宜。
2,用于普通件的最终热处理。
3,用于过共析钢,以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。
淬火和回火是强化钢最常用的工艺。
淬火是将钢加热到一定温度,保温后在淬火介质中快速冷却,以获得马氏体组织的热处理工艺。
注意:1严格控制淬火加热温度。
2,合理选择淬火介质使其冷却速度略大于临界冷却速度。
3,正确选择淬火方法。
回火:将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度,保温后冷却到室温的热处理工艺,称为回火。
回火的主要目的是消除淬火内应力,以降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时也使钢获得所需的力学性能。
总的趋势是回火温度愈高、析出的碳化物愈多,钢的强度、硬度下降,而塑性、韧性升高。
将钢的回火分为如下三种:1,低温回火250度以下目的是降低淬火钢的内应力和脆性,但基本保持淬火所获得的高硬度和高耐磨性。
用途最广,如各种刀具、模具、流动轴承和耐磨件等。
2,中温回火250~500度目的是使钢获得高弹性,保持较高硬度和一定的韧性。
中温回火主要用于弹簧、发条、锻模等。
3,高温回火500度以上它广泛用于承受循环应力的中碳钢重要件,如连杆、曲轴、主轴、齿轮、重要螺钉等。
经调质处理的钢可获得强度及韧性都好的综合力学性能。
表面淬火常用于机床主轴、发动机曲轴、齿轮等。
快速加热法有多种,如电感应、火焰、电接触、激光等,目前应用广泛的是电感应加热法。
第四章工业用钢碳素钢即“非合金钢”,简称碳钢。
碳素钢的含碳量在1.5%以下,除碳之外,还含有硅、锰、磷、硫等杂质。
磷和硫是钢中的有害杂质。
磷可使钢的塑性、韧性下降,特别是在低温时脆性急剧增加,这种现象称为冷脆性。
硫在钢的晶界处可形成低熔点的共晶体,致使含硫较高的钢在高温变回工时容易产生裂纹,这种现象称为热脆性。
硅和锰是炼钢后期作为脱氧剂加入钢液中残存的。
硅和锰可提高钢的强度和硬度,锰还能与硫形成MnS,从而抵消硫的部分有害作用。
显然,它们都是钢中的有益元素。
碳素钢通常分为如下三类:碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢。
1、碳素结构钢的牌号以代表屈服点的“屈”字汉语拼音首字母Q和后面三位数字来表示,每个牌号中的数字表示该钢种厚度小于16mm时的最低(Mpa)。
在钢号尾部A、B为普通级别,C、D为磷、硫低的优等级别,可用于较重要的焊接结构。
Q315塑性好通常轧制成薄板、钢管、型材制造钢结构,也用于制作铆钉、螺钉、冲压件、开口销等。
Q235强度较高,塑性也较好,常轧制成各种型钢、钢管、钢筋等制成各种钢构件、冲压件、焊接件及不重要的轴类、螺钉、螺母等。
Q255强度更高,用做键、轴、俏、齿轮、撙、连杆、销钉等。
2、优质碳素结构钢的硫、磷含量较低,供货时既保证化学成分,又保证力学性能,主要用于制造机器零件。
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示,这两位数字即是钢中平均含碳量的万分数。
例如,20钢表示平均含碳量为0.20%的优质结构钢。
08、10、15、20等牌号属于低碳钢。
20钢用途最广,常用于制造螺钉、螺母、垫圈、小轴,焊接件,有时也用于渗碳件。
40、45等牌号属于中碳钢。
45钢常用来制造主轴、丝杠、齿轮、连杆、、套筒、键和重要螺钉等。
60、65等牌号属于高碳钢。
它们经过淬火、回火后,不仅强度、硬度显著提高,且弹性优良,常用弹簧、发条、钢丝绳、轧辊、凸轮等。
3、碳素工具钢的含碳量高达0.7%~1.3%,淬火、回火后有高的硬度和耐磨性,常用于制造锻工、钳工工具和小型模具。
碳素工具钢一般均为优质钢。
对于硫、磷含量更低的高级优质碳素工具钢,则在数字后面增加“A”表示,例如,T10A表示平均含碳量为1.05的高级优质碳素工具钢。
T8冲头、錾子、锻工工具、木工工具、台钳钳口等。
T10,T10A硬度较高、但仍要求一定韧性的工具,如手锯条、小冲模、丝锥、板牙等。
T12适用于不受冲击的耐磨工具,如钢锉、刮刀、绞刀等。
合金钢是为了改善钢的某些性能,在钢的基础上加入某些合金元素所炼成的钢。
如果钢中的含硅量大于0.5%,或者含锰量大于1.0%,也属于合金钢。