工程材料(金属材料)复习重点.doc

第一章 金属的结构与结晶一、纯金属的三种晶体结构1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格) 钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、-铁(-Fe, VK冷却Ms 以下时，发生M转变。 马氏体M碳在Fe中的过饱和固溶体。高硬度、高强度、低韧性四、退火和正火退火和正火目的(1)软化钢件以便进行切削加工（2）消除残余应力，以防钢件的变形，开裂（3）细化晶粒，改善组织以提高钢的机械性能（4）为最终热处理（淬火回火）做好组织上的准备。正火与退火的主要区别正火冷却速度稍快，正火后的组织比退火细，硬度和强度有待提高。五、淬火目的获得马氏体，提高钢的机械性能。淬火温度的选择及转变产物对于亚共析碳钢，温度为Ac3+30-50。获得均匀细小的马氏体。（过高，粗大马氏体组织，引发变形；过低，出现铁素体，造成硬度不足，强度不高）对于过共析碳钢，温度一般为Ac1+30-50，获得均匀细小马氏体和粒状渗碳体的混合组织（过高，粗片状马氏体组织，引发严重变形，淬火开裂倾向增大，降低硬度和耐磨性；过低，得到非马氏体组织，硬度不足）。对于大多数合金钢，阻碍奥氏体晶粒长大，温度允许比碳钢稍许提高一点，使其充分溶解和均匀化。常用介质盐水，水和油，硝盐或碱浴。淬冷能力：盐水大于水大于油。淬透性、淬硬层深度淬透性：钢在一定条件下淬火时获得淬硬层（马氏体层）深度。它是衡量各个不同钢种接受淬火能力的重要指标之一。主要与钢的过冷奥氏体稳定性和钢的临界冷却速度有关淬硬层深度，也叫淬透层深度；是指由钢的表面量到钢的半马氏体区（组织中马氏体占50%、其余50%为珠光体类型组织）组织处的深度（也有个别钢种如工具钢、轴承钢需要量到90%或95%的马氏体区组织处）。钢的淬硬层深度越大，就表明这种钢的淬透性越好。影响淬透性的决定性因素是Vk ，一般地， Vk，淬透性六、钢的回火目的（1）降低脆性，消除或减少内应力（2）获得工件所要求的机械性能（2）稳定工件尺寸（4）对于退火那一软化的合金钢，采用回火，使其硬度降低，利于切削加工。分类、应用低温回火工件在150250进行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性。回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到的组织。应用范围：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。中温回火工件在350500 之间进行的回火。目的是得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）的复相组织。应用范围：弹簧、锻模、冲击工具等。高温回火工件在500以上进行的回火。目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。回火后得到回火索氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物（包括渗碳体）的复相组织。应用范围：广泛用于各种较重要的受力结构件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。一般地、随T回，钢的强度、硬度，塑性、韧性。回火的分类、组织及应用调质处理 淬火 高温回火250350没有进行回火，因为这时钢容易发生低温回火脆。第六章 合金钢一、原理1.合金元素对Fe-Fe3C相图的影响2.合金元素提高回火稳定性3.两类回火脆的概念及消除方法低温回火脆性 许多合金钢淬火成马氏体后在250400回火中发生的脆化现象。已经发生的脆化不能用重新加热的方法消除，因此又称为不可逆回火脆性。钢中加入一定量的硅，推迟回火时渗碳体的形成，可提高发生低温回火脆性的温度，所以含硅的超高强度钢可在300320回火而不发生脆化，有利于改进综合力学性能。高温回火脆性 许多合金钢淬火后在500550之间回火，或在600以上温度回火后以缓慢的冷却速度通过500550区间时发生的脆化现象。如果重新加热到600以上温度后快速冷却，可以恢复韧性，因此又称为可逆回火脆性。已经证明，钢中P、Sn、Sb、As等杂质元素在500550温度向原奥氏体晶界偏聚，导致高温回火脆性；Ni、Mn等元素可以和P、Sb等杂质元素发生晶界协同偏聚（cosegregation),Cr元素则又促进这种协同偏聚，所以这些元素都加剧钢的高温回火脆性。相反，钼与磷交互作用，阻碍磷在晶界的偏聚，可以减轻高温回火脆性。稀土元素也有类似的作用。钢在 600以上温度回火后快速冷却可以抑止磷的偏析，在热处理操作中常用来避免发生高温回火脆性。二、合金钢的编号各钢所属类别、C及合金元素含量、典型热处理工艺、用途（举例） 20CrMnTi、45、40Cr、GCr15、65Mn、 60Si2Mn、50CrV、16Mn、1Cr18Ni9Ti、 2Cr13、1Cr17、T8、T10、T12、9SiCr、 CrWMn、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、Q235A、Q345、HT200、KTH350-10、QT600-3三、会分析零件加工工艺路线（热处理特点）1. 用20CrMnTi制造汽车变速齿轮： 锻造正火加工齿形局部镀铜渗碳预冷淬火低温回火喷丸磨齿成品；2. 用40Cr制作发动机中连杆螺栓： 锻造退(正)火粗加工调质精加工成品；3. 用W18Cr4V钢制造盘形齿轮铣刀：锻造退火机加工淬火