1、2023-6-121一、课程主线一、课程主线结 晶塑性变形工业用钢工艺性能使用性能合 金纯金属热处理有色金属铸 铁加工工艺组织结构化学成分性 能2023-6-122二、主要内容二、主要内容工程材料工程材料基本理论基本理论常用材料常用材料零件的选材零件的选材2023-6-1231.基本理论基本理论铸铁的热处理铸铁的热处理塑变与再结晶塑变与再结晶材料的性能材料的性能材料的结构材料的结构材料的结晶材料的结晶相图及相图及铁碳铁碳相图相图钢的热处理钢的热处理2023-6-1241.1 材料性能材料性能焊接性能焊接性能硬度硬度HB HRC强强 度度塑塑 性性锻造性能锻造性能切削加工性能切削加工性能铸造性能
2、铸造性能韧性韧性k,k1c热处理工艺性热处理工艺性2023-6-125 条件屈服强度条件屈服强度 0.20.2残余塑变为残余塑变为0.2%0.2%时的应力。时的应力。疲劳强度疲劳强度-1-1无数次交变应力作用下不发生破坏的最大应力。无数次交变应力作用下不发生破坏的最大应力。塑性：材料断裂前承受最大塑性变形的能力。指标为塑性：材料断裂前承受最大塑性变形的能力。指标为、。硬度：材料抵抗局部塑性变形的能力（硬度：材料抵抗局部塑性变形的能力（HBHB、HRCHRC）。（。（HRAHRA、HRBHRB、HRCHRC）冲击韧性：材料抵抗冲击破坏的能力。冲击韧性：材料抵抗冲击破坏的能力。指标为指标为k k材
3、料的使用温度应在冷脆转变温度以上。材料的使用温度应在冷脆转变温度以上。断裂韧性：材料抵抗内部裂纹扩展的能力。指标为断裂韧性：材料抵抗内部裂纹扩展的能力。指标为K K1C1C。1 1、力学性能、力学性能 刚度：材料抵抗弹性变形的能力。刚度：材料抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量指标为弹性模量E E：E=E=/强度：材料抵抗变形和破坏的能力。指标：强度：材料抵抗变形和破坏的能力。指标：抗拉强度抗拉强度 b b材料断裂前承受的最大应力。材料断裂前承受的最大应力。屈服强度屈服强度 s s材料产生微量塑性变形时的应力。材料产生微量塑性变形时的应力。1.1.1 1.1.1 使用性能使用性能表面淬火钢宜用H
4、RA硬度指标铝合金成品宜用HRB硬度指标整体淬火钢宜用HRC硬度指标2023-6-1261 1、铸造性能、铸造性能：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。2 2、锻造性能、锻造性能：成型性与变形抗力。：成型性与变形抗力。3 3、切削性能、切削性能：对刀具的磨损、断屑能力及导热性：对刀具的磨损、断屑能力及导热性.4 4、焊接性能、焊接性能：产生焊接缺陷的倾向。：产生焊接缺陷的倾向。5 5、热处理性能、热处理性能：淬透性、抗回火性、二次硬化、回火脆性。：淬透性、抗回火性、二次硬化、回火脆性。1.1.2 1.1.2 工艺性能工艺性能2 2、化学性能
5、、化学性能（1 1）耐蚀性：材料在介质中抵抗腐蚀的能力。耐蚀性：材料在介质中抵抗腐蚀的能力。（2 2）抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。）抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。（3 3）耐磨性：材料抵抗磨损的能力。）耐磨性：材料抵抗磨损的能力。1 1）切削加工性）切削加工性:（1 1）中碳钢）中碳钢 高碳钢高碳钢（2 2）含碳量相同的钢中，球状珠光体）含碳量相同的钢中，球状珠光体 片状珠光体片状珠光体2 2）焊接性能）焊接性能:中碳钢中碳钢 高碳钢高碳钢3 3）流动性和偏析）流动性和偏析 用共晶相图说明（共晶体最多的成分点）用共晶相图说明（共晶体最多的成分点）4 4）淬透性）淬透性
6、 Vk-CVk-C曲线的位置过冷曲线的位置过冷A A的稳定性的稳定性A A晶粒大小晶粒大小A A中的成分均匀性中的成分均匀性第二相第二相化学成分化学成分加热状态加热状态碳碳合金元素合金元素5 5）残余奥氏体）残余奥氏体（1 1）A A中中C CMs MfA%Ms MfA%（2 2）A A中中MeMeMs MfA%Ms MfA%2023-6-1271.2 材料的结构（金属的晶体结构）材料的结构（金属的晶体结构）1.2.1三种典型金属的晶体结构三种典型金属的晶体结构体心立方体心立方BCCBCC面心立方面心立方FCCFCC密排六方密排六方HCPHCP晶格常数晶格常数a aa aa a、c c原子半径
7、原子半径原子个数原子个数246配位数配位数81212致密度致密度0.680.740.74滑移面滑移面1101106 6111 111 4 4六方底面六方底面1 1滑移方向滑移方向 2 2 3 3底面对角底面对角3 3滑移系滑移系12123常见金属常见金属-Fe-Fe、CrCr、W W-Fe-Fe、NiNi、AlAlMgMg、ZnZna)4/3(a)4/2(a)2/1(晶体结构晶体结构空间点阵空间点阵 晶体点阵（理想晶体）晶体点阵（理想晶体）晶体的晶体的结构基元结构基元(分子、原子、离子、原子集团分子、原子、离子、原子集团)依靠一定的结依靠一定的结合键结合后，在三维空间作有规律的周期性的重复排列
8、方式。合键结合后，在三维空间作有规律的周期性的重复排列方式。抽象的空间几何模型（抽象的空间几何模型（非物非物质性质性）7 7个晶系个晶系1414种晶胞类种晶胞类型型 把空间点阵的结点作为物质质点的中心位置，忽略原子的热振把空间点阵的结点作为物质质点的中心位置，忽略原子的热振动和晶体缺陷，将单纯的几何图形变成具有物质性的点阵，称动和晶体缺陷，将单纯的几何图形变成具有物质性的点阵，称其为晶体点阵（其为晶体点阵（物质性的物质性的）。）。若阵点用直线通过中心连接起来若阵点用直线通过中心连接起来晶格晶格 2023-6-1281.2.2金属的实际结构与晶体缺陷金属的实际结构与晶体缺陷1 多晶体多晶体（由多
9、晶粒组成的晶体结构）由多晶粒组成的晶体结构）2 晶体缺陷晶体缺陷（晶格不完整的部位）晶格不完整的部位）2）线缺陷（）线缺陷（刃型位错、螺型位错）刃型位错、螺型位错）3）面缺陷（）面缺陷（晶界、亚晶界晶界、亚晶界）1）点缺陷（）点缺陷（空位、间隙原子、置换原子空位、间隙原子、置换原子）理论值理论值退火态退火态位错密度位错密度强强度度286/1010cm21211/1010cmb金属材料强化方法金属材料强化方法:（1）固溶强化）固溶强化（2）细晶强化）细晶强化（4）加工硬化）加工硬化（3）第二相强化（弥散强化）第二相强化（弥散强化）1）晶粒：组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体。）晶粒：组成金属
10、的方位不同、外形不规则的小晶体。2）晶界：晶粒之间的交界面。）晶界：晶粒之间的交界面。2023-6-1291.3 材料的结晶材料的结晶3 3、纯金属中的固态转变、纯金属中的固态转变1 1）同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。）同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。2 2）固态转变的特点）固态转变的特点 1 1）形核部位特殊（晶界、位错处等）形核部位特殊（晶界、位错处等）2 2）过冷倾向大）过冷倾向大 3 3）伴随着体积变化）伴随着体积变化1、结晶过程、结晶过程 1）两个条件两个条件（1）能量条件）能量条件 必须过冷必须过冷 过冷度过冷度T=T0-Tn（
11、2）结构条件）结构条件FeFeFe 91213941.3.1纯金属的结晶纯金属的结晶2）基本规律）基本规律 形核（自发形核、非自发形核）形核（自发形核、非自发形核）长大（平面长大，长大（平面长大，树枝状长大树枝状长大）2、细化晶粒的途径、细化晶粒的途径 1）增大过冷度）增大过冷度 2）变质处理）变质处理 3）振动和搅拌）振动和搅拌2023-6-1210化合物化合物间隙化合物间隙化合物合金的相合金的相固溶体固溶体间隙固溶体间隙固溶体置换固溶体置换固溶体其它化合物其它化合物间隙相间隙相1、合金在固态下的基本相结构、合金在固态下的基本相结构1.3.2 合金的结晶合金的结晶相相:金属或合金中凡成分相同
12、、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。合金：合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。2023-6-1211 间隙固溶体：溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体。间隙固溶体：溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体。为过渡族金属元素与原子半径小的非金属元素组成为过渡族金属元素与原子半径小的非金属元素组成。铁素体：碳在铁素体：碳在-Fe-Fe中的固溶体。中的固溶体。奥氏体：碳在奥氏体：碳在-Fe-Fe中的固溶体。中的固溶体。马氏体：碳在马氏体：碳在-Fe-Fe
13、中的过饱和固溶体。中的过饱和固溶体。固溶强化固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高的现象。：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高的现象。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，并随含碳量增加而提高。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，并随含碳量增加而提高。2 2）金属化合物）金属化合物：与组成元素晶体结构均不相同的固相：与组成元素晶体结构均不相同的固相.（1 1）正常价化合物）正常价化合物 如如MgMg2 2Si Si （2 2）电子化合物）电子化合物 如如CuCu3 3SnSn （3 3）间隙化合物：由过渡族元素与）间隙化合物：由过渡族元素与C C、N N、H H、B B等小原子半径的非金属
14、元素组成。等小原子半径的非金属元素组成。分为结构简单的间隙相和复杂结构的间隙化合物。分为结构简单的间隙相和复杂结构的间隙化合物。1 1）固溶体）固溶体：与组成元素之一的晶体结构相同的固相：与组成元素之一的晶体结构相同的固相.置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成的固溶体。置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成的固溶体。大多为金属元素之间形成的固溶体大多为金属元素之间形成的固溶体。2023-6-12124 4）金属化合物形态对性能的影响）金属化合物形态对性能的影响 （1 1）基体、晶界网状：强韧性低）基体、晶界网状：强韧性低 （2 2）晶内片状：强硬度提高，塑韧性降低）晶内片状：强硬
15、度提高，塑韧性降低 （3 3）颗粒状：）颗粒状：弥散强化：第二相颗粒越细，数量越多，分布越均匀弥散强化：第二相颗粒越细，数量越多，分布越均匀,合金的强度、硬度越合金的强度、硬度越高，塑韧性略有下降的现象。高，塑韧性略有下降的现象。5 5）固溶体与化合物的区别）固溶体与化合物的区别：结构；结构；性能；性能；表达方式表达方式 强碳化物形成元素：强碳化物形成元素：TiTi、NbNb、V V 如如TiCTiC、VCVC 中碳化物形成元素：中碳化物形成元素：W W、MoMo、Cr Cr 如如Cr23C6Cr23C6 弱碳化物形成元素：弱碳化物形成元素：MnMn、Fe Fe 如如Fe3CFe3C3 3）性
16、能比较性能比较 强度：固溶体强度：固溶体 纯金属纯金属 硬度：化合物硬度：化合物 固溶体固溶体 纯金属纯金属 塑性：塑性：化合物化合物 固溶体固溶体 纯金属纯金属2023-6-12132 2、合金的组织转变、合金的组织转变 1）一般转变过程）一般转变过程 （1）满足三个起伏（条件）满足三个起伏（条件）能量起伏（必须过冷）；能量起伏（必须过冷）；结构起伏；结构起伏；成分起伏成分起伏（2）基本规律）基本规律 形核及核长大（固态转变有晶界、相界形核理论）形核及核长大（固态转变有晶界、相界形核理论）2 2）相图）相图 匀晶匀晶L L 共晶共晶L L+共析共析 +包晶包晶L+L+（1 1）杠杆定律：只适
17、用于两相区。）杠杆定律：只适用于两相区。（2 2）枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。）枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。3 3）合金中的固态相变）合金中的固态相变 （1 1）固溶体转变：）固溶体转变：A AF F （2 2）共析转变：）共析转变：A AP(F+FeP(F+Fe3 3C)C)（3 3）二次相析出：）二次相析出：A AFeFe3 3C C （4 4）奥氏体化）奥氏体化 （5 5）过冷奥氏体转变）过冷奥氏体转变 （6 6）固溶处理）固溶处理+时效时效LL2023-6-12143、铁碳合金相图、铁碳合金相图1 默画简化的铁碳合金相图默
18、画简化的铁碳合金相图2 相与机械混合物相与机械混合物 A、F、Fe3C与与P、Ld3 两个基本反应式两个基本反应式4 结晶过程分析（冷速曲线表达）结晶过程分析（冷速曲线表达）5 杠桿定律的应用杠桿定律的应用6 热处理加热温度的表达热处理加热温度的表达ACDGS1148727LAL+AL+Fe3CFA+FA+Fe3CKEPFQC%Fe3CFeF+Fe3C4.30.772.116.69注意：注意：1 组织组成物和相组成物的分析；组织组成物和相组成物的分析；2 同一种钢在不同的加热条件下对组织、同一种钢在不同的加热条件下对组织、成分及成分及HT分析。分析。哪个温度加热淬火后马氏体晶粒粗大？哪个温度加
19、热淬火后马氏体含碳量较多？哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？哪个温度为正常的淬火加热温度？1 12 21 12 23 34 4相相（成分、结构相同且有界面分开的部分）（成分、结构相同且有界面分开的部分）机械混合物机械混合物（相与相的构成状态）（相与相的构成状态）组织组织（关注：形态、大小及分布）（关注：形态、大小及分布）组织可以由单相构成；组织可以由单相构成；A A组织可以由机械混合物构成；组织可以由机械混合物构成；P PA A 站在不同的角度可称为相、组织；站在不同的角度可称为相、组织；P P 站在不同的角度可称为机械混合物、组织。站在不同的角度可称为机械混
20、合物、组织。组织组成物组织组成物是指组成合金显微组织的独立部分（形态）。是指组成合金显微组织的独立部分（形态）。相组成物相组成物是指组成合金中成分、结构均匀一致的部分。是指组成合金中成分、结构均匀一致的部分。2023-6-12151.4 钢的热处理钢的热处理1）奥氏体化的四个阶段奥氏体化的四个阶段 奥氏体晶核的形成奥氏体晶核的形成 奥氏体晶核的长大奥氏体晶核的长大 剩余渗碳体的溶解剩余渗碳体的溶解 奥氏体成分的均匀化奥氏体成分的均匀化2）奥氏体晶粒度奥氏体晶粒度实际晶粒度实际晶粒度 本质晶粒度（本质粗本质晶粒度（本质粗(细细)晶粒钢）晶粒钢）1 钢在加热时的转变钢在加热时的转变1.4.1钢的热
21、处理原理钢的热处理原理2023-6-1216扩散退火扩散退火去应力退火去应力退火各种退火（正火）的加热温度范围各种退火（正火）的加热温度范围完全退火完全退火球化退火球化退火正火正火1.4110010009008007006005000.20.40.60.81.01.2温度温度C%AF+Fe3C2023-6-1217650600550350A1MSMf时间时间PSTB上上B下下MM+AAPASATAB上上AB下下AM过冷过冷A过冷过冷A过冷过冷A过冷过冷A过冷过冷A2 2、钢在冷却时的转变、钢在冷却时的转变 共析碳钢等温转变曲线及产物共析碳钢等温转变曲线及产物2023-6-1218 用用C C曲
22、线定性说明连续冷却转变产物（共析碳钢为例）曲线定性说明连续冷却转变产物（共析碳钢为例）根据冷速曲线与根据冷速曲线与C曲线交点位置判断转变产物曲线交点位置判断转变产物 P均匀均匀A细细AA1MSMf时间时间等温退火等温退火PP退火退火(炉冷炉冷)正火正火(空冷空冷)S淬火淬火(油冷油冷)T+M+A等温淬火等温淬火B下下M+A分级淬火分级淬火M+A淬火淬火(水冷水冷)M回回+A150-250T回回350-500S回回500-650?PT+S回回ST+B下下+M+A2023-6-1219AcmAc1V1V2V3V4V5时间时间温温度度Ms例题：（例题：（T12钢）钢）3 3、淬火钢在回火时的转变、淬
23、火钢在回火时的转变 1 1）碳钢：马氏体的分解）碳钢：马氏体的分解 ；残余奥氏体分解；残余奥氏体分解 ；-碳化物转变为碳化物转变为FeFe3 3C C；FeFe3 3C C聚集长聚集长大和铁素体多边形化大和铁素体多边形化 。2 2）W18Cr4VW18Cr4V钢：钢：560560三次回火。析出三次回火。析出W W、MoMo、V V的碳化物，产生二次硬化。回火冷的碳化物，产生二次硬化。回火冷却时，却时，AA转变为转变为M M。每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。每次回火加热都使前一次的淬火马氏体回火。强化钢铁材料最经济有效的热处理工艺是淬火强化钢铁材料最经济有效的热处理工艺是淬火+回火回火,
24、它包含了多种基本强化方法。它包含了多种基本强化方法。2023-6-12201.4.2钢的热处理工艺钢的热处理工艺1、机械零件的加工工工艺路线、机械零件的加工工工艺路线预备热处理预备热处理机械粗加工机械粗加工最终热处理最终热处理机械精加工机械精加工锻造锻造铸造铸造毛坯毛坯预备热处理（退火与正火）预备热处理（退火与正火）最终热处理（淬火最终热处理（淬火+回火）回火）2023-6-12212、三个判据、三个判据1）实际生产中退火与正火的选择）实际生产中退火与正火的选择钢的含碳量钢的含碳量C%0.50.5 0.770.77HT工艺工艺正火正火完全退火完全退火球化退火球化退火组组 织织F+SF+PP球球
25、2）正火组织判断）正火组织判断钢的含碳量钢的含碳量C%0.60.6组组 织织F+SS3）组织中是否有残余奥氏体）组织中是否有残余奥氏体A中含碳量中含碳量C%表面淬火后的性能。表面淬火后的性能。（2）渗碳件通常可以替代表面淬火件，反之不可。（分析）渗碳件通常可以替代表面淬火件，反之不可。（分析）（3）淬透性与淬火缺陷（分析）淬透性与淬火缺陷（分析）（4）锉刀材料）锉刀材料T12搞错（搞错（45），用），用T12的工艺，可行吗？的工艺，可行吗？淬火后发现硬度不足，可能的原因：淬火后发现硬度不足，可能的原因：1)1)未淬上火；未淬上火；2)2)加热时工件表面脱碳。加热时工件表面脱碳。2023-6-1
26、2242.2.常用材料常用材料复合材料复合材料无机非金属材料无机非金属材料有色金属及合金有色金属及合金常常用用材材料料金属材料金属材料工业用钢工业用钢铸铸 铁铁高分子材料高分子材料非金属材料非金属材料2023-6-12252.12.1工业用钢工业用钢钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素作用合金元素作用热处理热处理使用状态下组织使用状态下组织性能性能用途用途碳素结碳素结构钢构钢0.4Q195Q235热轧状态热轧状态F+P塑性塑性,焊接性焊接性好好建筑结建筑结构构低合金低合金高强度高强度钢钢0.2Q345(16Mn)Mn:强化强化F,增加增加P,降低脆转温降低脆转温度度热轧空冷热轧空冷F+P塑性塑
27、性,焊接性焊接性好好桥梁桥梁,船船舶舶,容容器器渗碳钢渗碳钢0.10.252020Cr20CrMnTiCr,Mn:提高淬提高淬透性透性,强化强化F,Ti:细化晶粒细化晶粒渗碳渗碳+淬火淬火+低温回火低温回火表面：表面：M回回+A(少少量量)+颗粒状颗粒状Fe3C心部心部：M回回+F表硬里表硬里韧韧轴、齿轴、齿轮轮调质钢调质钢0.30.54540Cr40CrNiMoCr,Ni:提高淬提高淬透性透性,强化强化F,Mo:防止第二防止第二类回火脆性类回火脆性调质调质S回回良好综良好综合力学合力学性能性能轴、齿轴、齿轮轮弹簧钢弹簧钢0.60.90.450.765Mn60Si2MnCr,Mn:提高淬提高淬
28、透性透性,强化强化F；Si:提高屈强比提高屈强比淬火淬火+中温中温回火回火T回回高高 s/b高高-1弹簧弹簧2023-6-1226钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素作用合金元素作用热处理热处理使用状态下组织使用状态下组织性能性能用途用途滚动轴承滚动轴承钢钢0.951.10GCr15Cr:提高淬透提高淬透性性,耐磨耐蚀耐磨耐蚀性性球退球退+淬火淬火+低温回火低温回火M回回+A(少量少量)+颗粒状颗粒状Fe3C高耐磨高耐磨高高-1足够足够ak滚动轴承滚动轴承耐磨钢耐磨钢1.01.3ZGMn13Mn:形成形成A组组织织水韧处理水韧处理表：表：M+碳化物碳化物心：心：A高耐磨高耐磨耐冲击耐冲击铲齿，
29、履带板铲齿，履带板碳素工具碳素工具钢钢0.651.35T7T13球退球退+淬火淬火+低温回火低温回火M回回+A(少量少量)+颗粒状颗粒状Fe3C高硬度高硬度高耐磨高耐磨冲子、丝锥、冲子、丝锥、锉刀锉刀低合金工低合金工具钢具钢0.751.59SiCrSi、Cr：提高：提高淬透性淬透性球退球退+淬火淬火+低温回火低温回火M回回+A(少量少量)+颗粒状颗粒状Fe3C高硬度高硬度高耐磨高耐磨低速刃具低速刃具高速钢高速钢0.71.5W18Cr4VCr:提高淬透提高淬透性；性；W、V：提高热硬、耐提高热硬、耐磨性磨性锻、退火、锻、退火、淬火淬火+三次三次回火回火M回回+A(少量少量)+颗粒状碳化物颗粒状碳
30、化物高热硬高热硬高硬度高硬度高耐磨高耐磨高速刃具高速刃具2023-6-1227钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素作用合金元素作用热处理热处理使用状态下组织使用状态下组织性能性能用途用途冷作冷作模具模具钢钢1.42.3Cr12Cr12MoVCr:提高淬透性。提高淬透性。MoV:提高耐磨提高耐磨性性锻，退，锻，退，淬火淬火+低低温回火温回火M回回+A(少量少量)+颗颗粒状碳化物粒状碳化物高硬度高硬度高耐磨高耐磨冷冲模冷冲模挤压模挤压模热锻热锻模钢模钢0.50.65CrNiMo5CrMnMo合金元素作用合金元素作用同调质钢同调质钢调质调质S回回抗热疲抗热疲劳劳热锻模热锻模压铸压铸模钢模钢0.30.
31、63Cr2W8V合金元素作用合金元素作用同高速钢同高速钢淬火淬火+回回火火M回回+A(少量少量)+颗颗粒状碳化物粒状碳化物抗热疲抗热疲劳劳,耐磨耐磨压铸模压铸模不不锈锈钢钢0.03-0.951Cr13,2Cr13Cr:提高耐蚀性；提高耐蚀性；Ni:形成形成A；Ti:防止晶间腐蚀防止晶间腐蚀调质调质S回回高耐蚀高耐蚀性性(随随C%增加增加,耐耐蚀性下蚀性下降降)汽轮机叶汽轮机叶片片3Cr13,4Cr13淬火淬火+低低温回火温回火M回回医疗器械医疗器械0Cr13不能热处不能热处理理F硝酸氮肥硝酸氮肥工业工业1Cr18Ni9Ti固溶处理固溶处理A化工管道化工管道耐耐热热钢钢15CrMo,12Cr1M
32、oVCr,Si:提高抗氧提高抗氧化性化性;Mo:提高提高T再；再；V,Ti:弥散强弥散强化化;Ni:形成形成A组组织织正火正火F+P高热强高热强性性,高抗高抗氧化性氧化性锅炉零件锅炉零件2023-6-12282.2 2.2 铸铁铸铁铸铁的组织状态=钢基石墨（G)铸铁名称牌号举例获得方法组织热处理用途灰铸铁 G片HT200(最低抗拉强度为200MPa)液态金属石墨化+孕育处理基体(F、P、F+P)+片状石墨去应力，消除白口，表面淬火机床床身可锻铸铁 G团絮KTZ450-06(最低抗拉强度为450MPa,最低延伸率为6%)白口+石墨化退火基体(F、P)+团絮状石墨石墨化退火车轮壳，管接头球墨铸铁
33、G球QT500-7(最低抗拉强度为500MPa,最低延伸率为7%)液态金属石墨化+球化处理+孕育处理基体(F、P、F+P)+球状石墨可进行各种热处理柴油机曲轴2023-6-12292.3 2.3 有色金属及其合金有色金属及其合金合金合金牌号举例牌号举例牌号含义牌号含义性能性能用途用途铝铝合合金金LF55号防锈铝合金号防锈铝合金耐蚀、塑性好耐蚀、塑性好冷成型件冷成型件LY1111号硬铝合金号硬铝合金强硬度高强硬度高冲压模锻件冲压模锻件LC44号超硬铝合金号超硬铝合金高强高强受力大结构件受力大结构件LD77号锻铝合金号锻铝合金可锻、耐温可锻、耐温锻件锻件ZL1022号号Al-Si铸造合金铸造合金耐
34、蚀耐蚀,铸造性好铸造性好汽缸、活塞汽缸、活塞ZL2011号号Al-Cu铸造合金铸造合金耐热耐热,强度较高强度较高较高温高强件较高温高强件ZL3011号号Al-Mg铸造合金铸造合金耐蚀耐蚀,高强高强舰船配件舰船配件ZL4011号号Al-Zn铸造合金铸造合金高强高强,铸造性好铸造性好汽车飞机零件汽车飞机零件铜铜合合金金H68含含68%Cu(32%Zn)黄铜黄铜塑性好塑性好冷变形件冷变形件HPb59-1含含59%Cu,1%Pb(40%Zn)黄黄铜铜高强高强船舶及化工零件船舶及化工零件QAl7含含7%Al 的铝青铜的铝青铜高强高强,耐磨耐磨,耐蚀耐蚀船舶飞机零件船舶飞机零件钛合金钛合金TC44号号+型
35、钛合金型钛合金高强高强,耐蚀耐蚀,耐热耐热400400航空件航空件巴氏合金巴氏合金ZSnSb11Cu6Sn基轴承合金基轴承合金耐磨耐磨,导热导热,耐蚀耐蚀重型动力轴承重型动力轴承2023-6-12302.4 2.4 典型零件、材料及热处理典型零件、材料及热处理机械零件机械零件材料材料最终热处理最终热处理组织状态组织状态板牙板牙9SiCr淬火淬火+低温回火低温回火M回回KA机床主轴机床主轴40Cr调质调质+局部高频淬火局部高频淬火表面：表面：M回回 心部：心部：S回回锉刀锉刀T12A淬火淬火+低温回火低温回火M回回Fe3CA汽车板簧汽车板簧60Si2Mn淬火淬火+中温回火中温回火T回回汽车齿轮汽
36、车齿轮20CrMnTi渗碳、淬火渗碳、淬火+低温回火低温回火表面：表面：M回回KA心部：心部：M回回F机床齿轮机床齿轮 45 调质、高频淬火调质、高频淬火+低温回火低温回火表面：表面：M回回 心部：心部：S回回铣刀铣刀 W18Cr4V高温淬火高温淬火+三次高回三次高回M回回KA机床床身机床床身 HT200 去应力退火去应力退火PG片片气门顶桿气门顶桿4Cr9Si2淬火淬火+高回高回S回 选材三原则选材三原则 使用性能使用性能 工艺性能工艺性能 经济性经济性 齿轮类零件选材齿轮类零件选材 轴类零件选材轴类零件选材2023-6-1231过冷度过冷度 同素异晶转变同素异晶转变 显微组织显微组织 过冷奥氏体过冷奥氏体 淬火淬火名词总汇名词总汇固溶体固溶体 重结晶重结晶 组元组元 铁素体铁素体 正火正火 合金合金 相相 马氏体马氏体 贝氏体贝氏体 奥氏体奥氏体 晶格晶格 晶胞晶胞 索氏体索氏体 回火索氏体回火索氏体 热处理热处理 回火回火 第二类回火脆性第二类回火脆性 红硬性红硬性
