机械工程常用材料及钢的热处理

1、JnrJ机械工程常用材料及钢的热处理 参考文献史美堂，金属材料及热处理,上海科学 技术出版社，2003齐宝森等，机械工程材料，哈尔滨工业 大学出版社，2003戈晓岚等，工程材料,东南大学出版社, 2004其他与金属材料及热处理的相关书籍主要内容第_节概述 第二节金属材料的力学性能 第三节常用的工程材料 第四节钢的热处理 第五节表面精饰 第六节 精密仪器材料选用原则第一节概述（黑色金属金属J 材料I有色金属机械工程材料铸铁钢合金钢铝合金铜合金其他有色合金非金属 材料无机非金属材料陶瓷塑料 有机材料J橡胶I合成纤维第二节金属材料的力学性能强度：材料抵抗破坏的能力刚度：材料抵抗变形的能力（E、G）塑

2、性：材料破坏时，遗留变形的大小 伸长率&断面收缩率鸭硬度：材料抵抗硬物压入的能力 布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC、 维氏硬度HV影响力学性能的主要因素1、含碳量第二节金属材料的力学性能含碳量越高，强度和硬度越高，但塑性显著降低。2、杂质元素：有益Si、Mn,有害S、P 3v合金元素能加翔聽综合力学性4、温度一般，低温条件下强度有所增加，塑性和冲击韧 性下降，高温条件下相反。5、热处理工艺nn钢铁材料（黑色金属）1v非合金钢（碳钢）含碳2%以下的铁碳合金、少量杂质按质量分数分类:低碳钢、中碳钢、高碳钢 按质量等级分类:普通质量、优质和特殊质量按用途分类:碳素结构钢、碳素工具钢第三节常用工程材料2

3、v合金钢人为加入Cr、Mn、Ni、Ti、Mo等，具有 高的强度、韧性、硬度，以及某些特殊性能 （如耐腐蚀性、高温强度等）。3、铸铁：良好的铸造性能、减摩性能、吸振性能、切削加工性能、低的缺口敏感性，生产工艺简单、成本低廉。灰铸铁：C自由状态的片状石墨形式 球墨铸铁：C球状石墨形式，较高的强 度，良好的塑性和韧性。有色金属1v铜及其合金:010 X） 30405060Zn/%图介3黄铜的含锌量与力学性能的关系4 5 0 56 4 3 100500200工业纯铜、 黄铜（铜锌二元合金）、青铜（锡青铜、铝青铜、披青铜、硅青 铜、猛青铜等）2、铝及其合金：纯铝、硬铝、铸铝 3、钛及其合金：纯钛、钛合金

4、非金属1v工程塑料一特点：密度小，比强度高，良好的抗蚀 型，优良的电绝缘性，耐磨、减摩、自润滑 性好，工艺性好一分类：热固性塑料、热塑性塑料2、橡胶：高弹性、绝缘性一密封件、缓冲件、 绝缘件上述二者易老化”难回收（污染）3、人工合成矿物：刚玉、石英钢的热处理加热、保温、冷却T改变金属整体或表面组织，获得所需性能。种类1v普通热处理：退火、正火、淬火、回火2、表面热处理和化学热处理：感应加热、火焰加热、电接触加热、电 解加热、渗碳、氮化、碳氮共渗3、其他热处理退火：加热、保温、随炉冷却O目的:降低硬度、细化晶粒、消除内应力,预先热处理正火：加热、保温、空气冷却O目的：同退火，更高的力学性能淬火：

5、加热，保温，水、油或盐水冷却O目的=提高零件的硬度和耐磨性，强化材料。 但淬火后，出现内应力，材料变脆，须回火。o方法：单介质淬火；双介质淬火回火：零件淬火后，加热至临界温度之下， 保温，以_定速度冷却。O目的：达到设计图纸要求的硬度，消除内应 力。O回火工艺的种类：1v 低温回火(150250C)2、中温回火(350500C)3、高温回火(500650C)调质处理一淬火+高温回火表面热处理：仅对钢的表面进行加热和冷却 而不改变其成分的热处理工艺。目的：提高零件的表层硬度、抗磨损性能。方式：感应加热:利用交流电的集肤效应，对零件 进行加热，并通过控制电流频率得到不同的 淬硬层深度。火焰加热:利

6、用火焰加热工件表面，然后立 即用水喷射冷却。调节烧嘴的位置和移动速 度即可得劉I不同厚度的淬硬层。第四节钢的热处理-化学热处理将钢件置于一定温度的活性介质中保温， 使一种或几种元素渗入其表面，改变其化学 成分和组织，达到改进表面性能、满足技术 要求的热处理过程。O目的：提高钢件表层的耐磨性、耐蚀性、抗 氧化性和疲劳强度等力学性能。蠶臨零黎芻華蠶严氮化、表面精饰是指在金属零件的表面附上一层覆 盖层，以达到防蚀、装饰等目的。种类O电镀：镀铅、镀鎳、镀锌、镀镉、镀银O化学处理=氧化和磷化O涂漆第六节精密仪器材料选用原则使用要求、工艺要求、经济要求FeFe3C 相图Ac15001400 N1300P运 1100 弟1000奧氏体1r