武汉理工工程材料课后总结.ppt

2019/6/9,1,一、课程主线,2019/6/9,2,二、主要内容,工程材料,基本理论,常用材料,零件的选材,2019/6/9,3,1. 基本理论,热处理,铸铁的热处理,塑变与再结晶,基本理论,金属学,材料的性能,材料的结构,材料的结晶,相图及铁碳相图,钢的热处理,2019/6/9,4,1.1 材料性能,焊接性能,硬度HB HRC,材料性能,强 度,塑 性,锻造性能,力学性能,工艺性能,切削加工性能,铸造性能,韧性k ,k1c,热处理工艺性,2019/6/9,5,表面淬火钢宜用HRA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,2019/6/9,6,5）残余奥氏体 （1）A中CMs MfA% （2）A中MeMs MfA%,2019/6/9,7,1.2 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,晶体结构,空间点阵,晶体点阵（理想晶体）,晶体的结构基元(分子、原子、离子、原子集团)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方式。,抽象的空间几何模型（非物质性）7个晶系14种晶胞类型,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（物质性的）。 若阵点用直线通过中心连接起来晶格,2019/6/9,8,2019/6/9,9,2019/6/9,10,化合物,间隙化合物,合金的相,固溶体,间隙固溶体,置换固溶体,其它化合物,间隙相,2019/6/9,11,2019/6/9,12,2019/6/9,13,2019/6/9,14,3、铁碳合金相图,1 默画简化的铁碳合金相图,2 相与机械混合物 A、F、Fe3C与P、Ld,3 两个基本反应式,4 结晶过程分析（冷速曲线表达）,5 杠桿定律的应用,6 热处理加热温度的表达,注意： 1 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、成分及HT分析。,哪个温度加热淬火后马氏体晶粒粗大？ 哪个温度加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？,相（成分、结构相同且有界面分开的部分）,机械混合物（相与相的构成状态）,组织（关注：形态、大小及分布）,组织可以由单相构成； A,组织可以由机械混合物构成； P,A 站在不同的角度可称为相、组织；,P 站在不同的角度可称为机械混合物、组织。,组织组成物是指组成合金显微组织的独立部分（形态）。,相组成物是指组成合金中成分、结构均匀一致的部分。,2019/6/9,15,1.4 钢的热处理,1） 奥氏体化的四个阶段 奥氏体晶核的形成 奥氏体晶核的长大 剩余渗碳体的溶解 奥氏体成分的均匀化 2） 奥氏体晶粒度 实际晶粒度 本质晶粒度（本质粗(细)晶粒钢）,1 钢在加热时的转变,1.4.1钢的热处理原理,2019/6/9,16,扩散退火,去应力退火,各种退火（正火）的加热温度范围,完全退火,球化退火,正火,2019/6/9,17,650,600,550,350,P,S,T,B上,B下,M,M+A,AP,AS,AT,AB上,AB下,AM,过冷A,过冷A,过冷A,过冷A,过冷A,2019/6/9,18, 用C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C曲线交点位置判断转变产物,P,均匀A,细A,等温退火,P,P,退火,(炉冷),正火,(空冷),S,淬火,(油冷),T+M+A,等温淬火,B下,M+A,分级淬火,M+A,淬火,(水冷),M回+A,150-250,T回,350-500,S回,500-650,?,?,?,?,P,T+S回,S,T+B下+M+A,2019/6/9,19,例题：（T12钢）,3、淬火钢在回火时的转变 1）碳钢：马氏体的分解 ；残余奥氏体分解 ；-碳化物转变为Fe3C ；Fe3C聚集长大和铁素体多边形化 。 2）W18Cr4V钢： 560三次回火。析出W、Mo、V的碳化物，产生二次硬化。回火冷却时，A转变为M。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+回火,它包含了多种基本强化方法。,2019/6/9,20,1.4.2钢的热处理工艺,1、机械零件的加工工工艺路线,预备热处理,机械粗加工,最终热处理,机械精加工,预备热处理（退火与正火）,最终热处理（淬火+回火）,2019/6/9,21,2、三个判据,1）实际生产中退火与正火的选择,2）正火组织判断,3）组织中是否有残余奥氏体,2019/6/9,22,3、钢的热处理工艺列表,2019/6/9,23,（材料的尺寸小于10mm）,45钢 Ac3=785 Ac1=735,840,760,注意：（1）零件渗碳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） （3）淬透性与淬火缺陷（分析） （4）锉刀材料T12搞错（45），用T12的工艺，可行吗？,淬火后发现硬度不足，可能的原因： 1)未淬上火； 2)加热时工件表面脱碳。,2019/6/9,24,2.常用材料,复合材料,无机非金属材料,有色金属及合金,常用材料,金属材料,工业用钢,铸 铁,高分子材料,非金属材料,2019/6/9,25,2.1工业用钢,2019/6/9,26,2019/6/9,27,2019/6/9,28,2.2 铸铁,铸铁的组织状态=钢基石墨（G),2019/6/9,29,2.3 有色金属及其合金,2019/6/9,30,2.4 典型零件、材料及热处理,选材三原则 使用性能 工艺性能 经济性 齿轮类零