工程材料学ch04常用金属材料

工程材料学工程材料学ch04ch04常用金属材料常用金属材料 工程材料学Mechanical EngineeringMaterials Science第四章常用金属材料常用金属材料 1工业用钢 钢的分类和 牌号 合金元素在钢中的作用 各类工业用钢的分类 编号及用途 常用金属材料 一 钢的分类和牌号 1 钢的分类常用金属材料 2 钢的牌号常用金属材料1 碳素结构钢 Q235 A F沸腾钢A等级235MPa屈服强度常用金属材料 45 Wc 45 00 0 45 较高锰质量分数的优质碳素结构钢45Mn Wc 45 00 0 45 WMn 0 7 1 0 2 优质碳素结构钢 钢号是钢中 平均碳含量分数的万分之几常用金属材料3 碳素工具钢T 钢中碳含 量分数的千分之几T12A高级优质Wc 12 0碳素工具钢常用金属材料4 合金结构钢数字 元素 数字碳含量 00化学元素符号元素含量 1 不标出化学元素符号元素 含量 1 5 不标出5 合金工具钢数字 元素 数字高速钢一般不标 出碳质量分数 仅给出合金元素平均质量分数的百分数 常用金属材料6 滚动轴承钢G Cr 数字主加元素为铬元素铬含量 0 滚动轴承钢常用金属材料7 不锈钢及耐热钢数字 元素 数字碳含量 0 当 0 03 C钢号前标00 当 0 08 C钢号前标0 化学元素符号元素含量 1400 球化处理球化剂为稀土镁合金 10 R E 10 Mg 加入量为铁水的1 0 1 6 孕育处理含硅75 的硅铁 加入量为铁水的0 4 1 0 炉前处理冲入法 铸型工艺补缩 热节部位安置冒口冷铁防气孔 调成分 降低硫 镁含量防夹渣 增加铸型刚度 加强挡渣措施 热处理球铁件适用所有热处理工艺常用金属材料热处理工艺显微组 织机械性能 b MPa5 ak kJ m2HB调质 980 退火后 900 油淬 580 回火回火索氏体 石墨8 00 10001 7 2 7260 320240 340正火 980 退火后 900 正火 580 去应力退火珠光体 5 铁素体 石墨7002 5100317 321联接件 阀体零件常用金属材料球铁的成分要求 即高碳 低硫 一定的硅 锰含量 成分范围如下Wc3 5 3 9 WSi2 2 2 8 WMn0 4 0 8 WP和W S均小于0 1 碳当量为4 3 4 6 球墨铸铁的成分及组织特点生产球墨铸铁要进行脱硫处理 球化处 理 浇注前必须先往铁液中加入能促使石墨结晶成球状的球化剂 和孕育处理 球化处理后立即加入石墨化元素而进行的处理 球铁组织可看成是由球状石墨与钢的基体所组成 常见基体组织有铁素体 铁素体 珠光体和珠光体 也可获得贝氏体 马氏体 托氏体 索氏体和奥氏体等基体组织 常用金属材料 四 蠕墨铸铁 石墨呈蠕虫状 蠕墨铸铁的组织及 性能蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态 其石墨 片的长厚比较小 端部较钝 呈蠕虫状 蠕墨铸铁力学性能高 导热性和耐热性优良 断面敏感性小 铸造 性能优良 蠕墨铸铁用于大型柴油机汽缸盖 制动盘 钢锭模 金属模 重型 机床及大型柴油机基体等 生产方法在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂而炼成的 其方法 与程序与球墨铸铁基本相同 蠕化剂为稀土镁钛 稀土镁钙合金或镁钛合金 加入量为铁水的1 2 常用金属材料蠕墨铸铁的化学成分与球铁的成分要求基本相似 即 高碳 低硫 一定的硅 锰含量 成分范围如下Wc3 5 3 9 WSi2 2 2 8 WMn0 4 0 8 WP和W S均小于0 1 碳当量为4 3 4 6 蠕墨铸铁的成分及组织特点 五 特殊性能铸铁在铸铁中加入某些 元素 以形成具有特殊性能的铸铁 又称合金铸铁 1 耐磨铸铁耐磨铸铁零件按工作条件大致可分为两种类型一种是 在润滑条件下工作 另一种使在无润滑的干摩擦条件下工作 常用金属材料白口铸铁多半是在干摩擦情况下 破坏摩擦对偶而保 全自身并具有较长的工作寿命 耐磨铸铁种类 灰铸铁主要用于干摩擦非重要摩擦副件 其摩擦系 数小磨损量低 彼此不损害对方偶件 主要用于在润滑条件下工作摩擦副零件 WP0 4 0 6 在高磷铸 铁的基础上加入铜和钛 得到的磷铜钛耐磨铸铁 高磷灰铸铁 白口铸铁常用金属材料耐蚀铸铁的耐蚀原理 通过向 铸铁中加入Si Al Cr Cu Ni P等合金元素 提高基体的电极电 位 使基体成为单相 减少石墨数量并形成球状石墨 在铸铁 表面形成一层致密的保护膜 欲提高白口铸铁的耐磨性 可通过在铸铁中加入Cr Ni Mo V等元 素 提高淬透性 得到铸态下具有马氏体组织的白口铸铁 含锰量WMn5 7 含硅量WSi3 3 5 的中锰合金铸铁 组织为马 氏体 贝氏体 部分奥氏体 碳化物 具有很高的硬度和耐磨性的同时 又有一定的韧性 耐磨合金白口铸铁 2 耐蚀铸铁常用金属材料 高硅耐蚀铸铁 含硅量WSi15 17 组织为硅合金铁素体 石墨 Fe3Si2 有优良的耐酸性 在硝酸 硫 酸等有氧酸中均有很好的抗蚀性 Al Si合金铸铁 耐