第三节： 金属材料2-总

1、四、合金弹簧钢四、合金弹簧钢 1.用途用途 合金弹簧钢是一种专用结构钢，主要用于制造各种弹簧和合金弹簧钢是一种专用结构钢，主要用于制造各种弹簧和 弹性元件。弹性元件。弹簧弹簧拉力弹簧拉力弹簧离合器弹簧离合器弹簧蝶形弹簧蝶形弹簧 2.性能要求性能要求 (1)高的弹性极限高的弹性极限e，尤其是高的屈强比，尤其是高的屈强比s/b以保证弹簧有以保证弹簧有 足够高的弹性变形能力和较大的承载能力。足够高的弹性变形能力和较大的承载能力。 (2)高的疲劳强度高的疲劳强度r，以防止在震动和交变应力作用下产生，以防止在震动和交变应力作用下产生 疲劳断裂。疲劳断裂。 (3)足够的塑性和韧性，以免受冲击时脆断。足够的

2、塑性和韧性，以免受冲击时脆断。 此外，弹簧钢还要求有较好的淬透性，不易脱碳和过热，容此外，弹簧钢还要求有较好的淬透性，不易脱碳和过热，容 易绕卷成形等。一些特殊弹簧钢还要求耐热性、耐蚀性等易绕卷成形等。一些特殊弹簧钢还要求耐热性、耐蚀性等 蝶形弹簧蝶形弹簧 弹簧弹簧 拉力弹簧拉力弹簧 离合器弹簧离合器弹簧 3.成分特点成分特点 (1)中、高碳中、高碳高的屈强比要求弹簧钢的碳含量比调质钢高，高的屈强比要求弹簧钢的碳含量比调质钢高， 碳的质量分数一般为碳的质量分数一般为0.50%0.70%。碳含量过高时，塑性、。碳含量过高时，塑性、 韧性降低，疲劳抗力也下降。韧性降低，疲劳抗力也下降。 (2)加入

3、以加入以Si、Mn为主的提高淬透性的元素，为主的提高淬透性的元素，Si和和Mn同时同时 也提高了屈强比。重要用途的弹簧钢还必须加入也提高了屈强比。重要用途的弹簧钢还必须加入Cr、V、W 等元素。等元素。 此外，弹簧的冶金质量对疲劳强度有很大的影响，所以弹此外，弹簧的冶金质量对疲劳强度有很大的影响，所以弹 簧钢均为优质钢或高级优质钢。簧钢均为优质钢或高级优质钢。 4.钢种和牌号钢种和牌号 常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途 (1)65Mn和和60Si2Mn以以Si、Mn为主要合金元素的弹簧钢。为主要合金元素的弹簧钢。 这类钢的价格便宜，淬透性明显

4、优于碳素弹簧钢，这类钢的价格便宜，淬透性明显优于碳素弹簧钢，Si、Mn的的 复合合金化，性能比只用复合合金化，性能比只用Mn的好得多。这类钢主要用于汽车、的好得多。这类钢主要用于汽车、 拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。 (2)50CrVA含含Cr、V、W等元素的弹簧钢。等元素的弹簧钢。Cr、 V复合合金化，不仅大大提高钢的淬透性，而且还提复合合金化，不仅大大提高钢的淬透性，而且还提 高钢的高温强度、韧性和热处理工艺性能。这类钢高钢的高温强度、韧性和热处理工艺性能。这类钢 可制作在可制作在350400温度下承受重载的较大弹簧。温度下承受重载的较大弹簧。 5.加工、热处理与性能

5、加工、热处理与性能 弹簧按加工和热处理可分为两类：弹簧按加工和热处理可分为两类： (1)热成形弹簧热成形弹簧用热轧钢丝或钢板制成，然后淬用热轧钢丝或钢板制成，然后淬 火和中温（火和中温（450550）回火，获得）回火，获得回火屈氏体回火屈氏体 组织，具有很高的屈服强度和弹性极限，并有一定组织，具有很高的屈服强度和弹性极限，并有一定 的塑性和韧性，一般用来制作为较大型的弹簧。的塑性和韧性，一般用来制作为较大型的弹簧。 (2)冷成形弹簧冷成形弹簧小尺寸弹簧一般用冷拔弹簧钢丝小尺寸弹簧一般用冷拔弹簧钢丝 （片）卷成。为了提高弹簧的疲劳寿命，目前还广（片）卷成。为了提高弹簧的疲劳寿命，目前还广 泛采用

6、喷丸强化处理。泛采用喷丸强化处理。 五、滚珠轴承钢五、滚珠轴承钢 1.用途用途 主要用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）、主要用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）、 内外套圈等，属专用结构钢。从化学成分上看它属于工具钢，内外套圈等，属专用结构钢。从化学成分上看它属于工具钢， 所以也用于制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件。所以也用于制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件。 滚珠滚珠 滚珠轴承滚珠轴承 2.性能要求性能要求 (1)高的接触疲劳强度：轴承元件如滚珠与套圈，高的接触疲劳强度：轴承元件如滚珠与套圈， 运动时为点或线接触，接触处的压应力高达运动时为点或线接触，接触处的压

7、应力高达1500 MPa5000MPa；应力交变易造成接触疲劳破坏，；应力交变易造成接触疲劳破坏， 产生麻点或剥落，所以轴承钢疲劳强度应很高。产生麻点或剥落，所以轴承钢疲劳强度应很高。 (2)高的硬度和耐磨性：硬度一般为高的硬度和耐磨性：硬度一般为62HRC 64HRC。 (3)足够的韧性和淬透性。足够的韧性和淬透性。 此外，还要求在大气和润滑介质中有一定的耐蚀此外，还要求在大气和润滑介质中有一定的耐蚀 能力和良好的尺寸稳定性。能力和良好的尺寸稳定性。 3.成分特点成分特点 (1)高碳高碳碳质量分数一般为碳质量分数一般为0.95%1.10%，以保，以保 证其高硬度、高耐磨性和高强度。证其高硬度

8、、高耐磨性和高强度。 (2)铬为基本合金元素铬为基本合金元素铬提高淬透性；形成合金铬提高淬透性；形成合金 渗碳体渗碳体(Fe,Cr)3C呈细密、均匀分布，提高钢的耐磨呈细密、均匀分布，提高钢的耐磨 性性,特别是疲劳强度。适宜的铬质量分数为特别是疲劳强度。适宜的铬质量分数为0.40% 1.65%。 (3)加入硅、锰、钒等加入硅、锰、钒等Si、Mn进一步提高淬透性，进一步提高淬透性， 便于制造大型轴承。便于制造大型轴承。V部分溶于奥氏体中，部分形部分溶于奥氏体中，部分形 成碳化物成碳化物VC，提高钢的耐磨性并防止过热。，提高钢的耐磨性并防止过热。 (4)高的冶金质量高的冶金质量轴承钢中非金属夹杂和

9、碳化物轴承钢中非金属夹杂和碳化物 的不均匀性对钢的性能尤其是接触疲劳强度影响很的不均匀性对钢的性能尤其是接触疲劳强度影响很 大。因此，轴承钢一般采用电炉冶炼和真空去气处大。因此，轴承钢一般采用电炉冶炼和真空去气处 理。理。 4.钢种和牌号钢种和牌号 滚珠轴承钢的钢号、成分、热处理和用途滚珠轴承钢的钢号、成分、热处理和用途 (1)铬轴承钢铬轴承钢最常用的是最常用的是GCr15。使用量占轴承钢的绝大部。使用量占轴承钢的绝大部 分。分。 (2)添加添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢的轴承钢在铬轴承钢中加入在铬轴承钢中加入Si、 Mn可提高淬透性，如可提高淬透性，如GCr15SiMn、GCr15SiMn

10、MoV等。为等。为 了节铬了节铬,加入加入Mo、V可得到无铬轴承钢可得到无铬轴承钢,如如GSiMnMoV、 GSiMnMoVRE等，其性能与等，其性能与GCr15相近。相近。 5.热处理及组织性能热处理及组织性能 轴承钢的热处理主要为球化退火、淬火和低温回火。轴承钢的热处理主要为球化退火、淬火和低温回火。 (1)球化退火球化退火轴承钢予先热处理是球化退火。其目的不仅是轴承钢予先热处理是球化退火。其目的不仅是 降低钢的硬度，以利于切削加工，更重要的是获得细的球状降低钢的硬度，以利于切削加工，更重要的是获得细的球状 珠光体和均匀分布的过剩的细粒状碳化物，为零件的最终热珠光体和均匀分布的过剩的细粒状

11、碳化物，为零件的最终热 处理做组织准备。处理做组织准备。 (2)淬火和低温回火淬火和低温回火淬火温度要求十分严格，温度过高会淬火温度要求十分严格，温度过高会 过热，晶粒长大，使韧性和疲劳强度下降，且易淬裂和变形；过热，晶粒长大，使韧性和疲劳强度下降，且易淬裂和变形； 温度过低，则奥氏体中溶解的铬量和碳量不够，钢淬火后硬温度过低，则奥氏体中溶解的铬量和碳量不够，钢淬火后硬 度不足。度不足。GCr15钢的淬火温度严格控制在钢的淬火温度严格控制在820840范围范围 内内,回火温度一般为回火温度一般为150160。 轴承钢淬火后的组织为极细的回火马氏体、均匀分布的轴承钢淬火后的组织为极细的回火马氏体

12、、均匀分布的 粒状碳化物以及少量残余奥氏体。粒状碳化物以及少量残余奥氏体。 GCr15钢淬火、回火后的显微组织钢淬火、回火后的显微组织 精密轴承必须保证在长期存放和使用中不变形。引起变精密轴承必须保证在长期存放和使用中不变形。引起变 形和尺寸变化的原因主要是存在有内应力和残余奥氏体发生形和尺寸变化的原因主要是存在有内应力和残余奥氏体发生 转变。为了稳定尺寸，淬火后可立即进行转变。为了稳定尺寸，淬火后可立即进行“冷处理冷处理”（-60 -50），并在回火和磨削加工后，进行低温时效处理），并在回火和磨削加工后，进行低温时效处理 （120130,保温保温5h10h）。）。 请选择制造下列零件的材料：

13、汽车齿轮、机床主轴请选择制造下列零件的材料：汽车齿轮、机床主轴 、汽、汽 车板簧车板簧 、滚珠。、滚珠。 3.2.3合金工具钢合金工具钢 工具钢按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢，但实际应用工具钢按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢，但实际应用 界限并非绝对。界限并非绝对。 一、合金刃具钢一、合金刃具钢 1.用途用途 主要用于制造各种金属切削刀具，如车刀、铣刀、钻头等。主要用于制造各种金属切削刀具，如车刀、铣刀、钻头等。 铣刀铣刀英制模板刀英制模板刀 2.性能要求性能要求 刃具切削时受工件的压力，刃部与切屑之间产生强烈的刃具切削时受工件的压力，刃部与切屑之间产生强烈的 摩擦；由于切削发热，刃部温度可

14、达摩擦；由于切削发热，刃部温度可达500600；此外，；此外， 还承受一定的冲击和震动。因此对刃具钢提出如下基本性还承受一定的冲击和震动。因此对刃具钢提出如下基本性 能要求：能要求： (1)高硬度高硬度金属切削刀具的硬度一般都在金属切削刀具的硬度一般都在60HRC以上。以上。 (2)高耐磨性高耐磨性不仅取决于钢的硬度，而且与钢中硬化物不仅取决于钢的硬度，而且与钢中硬化物 的性质、数量、大小和分布有关。的性质、数量、大小和分布有关。 (3)高热硬性高热硬性热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力 （亦称红硬性）。热硬性与钢的（亦称红硬性）。热硬性与钢的回火稳定性回

15、火稳定性和特殊碳化物和特殊碳化物 的弥散析出有关。的弥散析出有关。 (4)足够的塑性和韧性足够的塑性和韧性以防刃具受冲击震动时折断和崩以防刃具受冲击震动时折断和崩 刃。刃。 3.成分特点成分特点 (1)低合金刃具钢低合金刃具钢 最高工作温度不超过最高工作温度不超过300。 高碳：碳质量分数为高碳：碳质量分数为0.9%1.1%，以保证高硬度和高，以保证高硬度和高 耐磨性。耐磨性。 加入加入Cr、Mn、Si、W、V等合金元素：等合金元素： Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性，主要是提高钢的淬透性，Si还能提高钢的回还能提高钢的回 火稳定性；火稳定性； W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加热时过热，

16、保持细能提高硬度和耐磨性，并防止加热时过热，保持细 小的晶粒。小的晶粒。 (2)高速钢高速钢高速钢是高合金刃具钢，具有很高的热硬性，高速钢是高合金刃具钢，具有很高的热硬性， 高速切削中刃部温度达高速切削中刃部温度达600时，其硬度无明显下降。时，其硬度无明显下降。 高碳：碳质量分数在高碳：碳质量分数在0.70%以上，最高可达以上，最高可达1.5%左右，左右， 它一方面要保证能与它一方面要保证能与W、Cr、V等形成足够数量的碳化物；等形成足够数量的碳化物； 另一方面还要有一定数量的碳溶于奥氏体中，以保证马氏另一方面还要有一定数量的碳溶于奥氏体中，以保证马氏 体的高硬度。体的高硬度。 加入加入Cr

17、、W、Mo、V等合金元素：等合金元素： Cr提高淬透性。提高淬透性。 W、Mo保证高的热硬性。在退火状态下，保证高的热硬性。在退火状态下，W、Mo以以M6C 型碳化物形式存在。这类碳化物一部分在淬火后存在于马氏型碳化物形式存在。这类碳化物一部分在淬火后存在于马氏 体中，在随后的体中，在随后的560回火时，形成回火时，形成W2C或或Mo2C弥散分布，弥散分布， 造成造成二次硬化二次硬化。这种碳化物在。这种碳化物在500600温度范围内非常温度范围内非常 稳定，从而使钢具有良好的热硬性。稳定，从而使钢具有良好的热硬性。 V提高耐磨性，细化晶粒。提高耐磨性，细化晶粒。 4.钢种及牌号钢种及牌号 常用

18、合金刃具钢和高速钢的牌号、成分、热处理及用途常用合金刃具钢和高速钢的牌号、成分、热处理及用途 (1)低合金刃具钢低合金刃具钢典型钢种为典型钢种为9SiCr。 加工过程加工过程球化退火、机加工，然后淬火和低温回火。热处球化退火、机加工，然后淬火和低温回火。热处 理后的组织为理后的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体。 (2)高速钢高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2钢。钢。W18Cr4V钢的热钢的热 硬性较好硬性较好,热处理时的脱碳和过热倾向较小。而热处理时的脱碳和过热倾向较小。而 W6Mo5Cr4V2钢的耐磨性、热塑性和韧性较好。钢的耐磨性、热塑性和

19、韧性较好。 高速钢热处理特点：高速钢热处理特点： 淬火温度高（一般为淬火温度高（一般为12201280），），550570 回火三次。回火三次。 高速钢回火后的组织为高速钢回火后的组织为回火马氏体、细粒状碳化物及少量回火马氏体、细粒状碳化物及少量 残余奥氏体残余奥氏体 高速钢淬火、回火后的组织高速钢淬火、回火后的组织 碳素工具钢热硬性差，随使用温度提高迅速软化。碳素工具钢热硬性差，随使用温度提高迅速软化。 W18Cr4V在在600还保持还保持60HRC的高硬度。的高硬度。9SiCr要保持同样要保持同样 的硬度，工作温度不能超过的硬度，工作温度不能超过350。 T12、9SiCr、W18Cr4V

20、的硬度与温度的关系的硬度与温度的关系 二、合金模具钢二、合金模具钢 合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。 模具模具 1.冷作模具钢冷作模具钢 (1)用途用途冷模具用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和冷模具用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和 拉丝模等，工作温度不超过拉丝模等，工作温度不超过200300。 (2)性能要求性能要求冷模具工作时承受很大的压力、弯曲力、冲击冷模具工作时承受很大的压力、弯曲力、冲击 载荷和摩擦。主要失效形式是磨损，也常出现崩刃、断裂和变载荷和摩擦。主要失效形式是磨损，也常出现崩刃、断裂和变 形等失效

21、现象。因此，冷模具钢应具有以下基本性能：形等失效现象。因此，冷模具钢应具有以下基本性能： 高硬度，一般为高硬度，一般为58HRC62HRC; 高耐磨性高耐磨性; 足够的韧性和疲劳抗力足够的韧性和疲劳抗力; 热处理变形小。热处理变形小。 (3)成分特点成分特点 高碳高碳碳质量分数多在碳质量分数多在1.0%以上，个别甚至达到以上，个别甚至达到2.0%， 以保证高的硬度和高耐磨性。以保证高的硬度和高耐磨性。 加入加入Cr、Mo、W、V等合金元素等合金元素形成难熔碳化物，提形成难熔碳化物，提 高耐磨性，尤其是高耐磨性，尤其是Cr。典型钢种是。典型钢种是Cr12型钢，铬的含量高达型钢，铬的含量高达 12

22、%。铬与碳形成。铬与碳形成M7C3型碳化物，能极大提高钢的耐磨性，型碳化物，能极大提高钢的耐磨性， 铬还显著提高钢的淬透性。铬还显著提高钢的淬透性。 (4)钢种和牌号钢种和牌号 常用冷作模具钢和耐冲击工具用钢的牌号、成分、热处理常用冷作模具钢和耐冲击工具用钢的牌号、成分、热处理 及用途及用途 9Mn2V、9SiCr、CrWMn要求不高的冷模具用低合金刃具要求不高的冷模具用低合金刃具 钢制造。钢制造。 Cr12大型冷模具用钢，热处理变形很小，制造重载和形大型冷模具用钢，热处理变形很小，制造重载和形 状复杂的模具。状复杂的模具。 冷挤压模工作时受力很大，条件苛刻，选用基体钢（成冷挤压模工作时受力很

23、大，条件苛刻，选用基体钢（成 分与高速钢基体相同）或马氏体时效钢制造。分与高速钢基体相同）或马氏体时效钢制造。 (5)热处理特点热处理特点冷作模具钢的热处理与低合金刃具钢类似。冷作模具钢的热处理与低合金刃具钢类似。 高碳高铬冷模具钢的热处理方案有两种：高碳高铬冷模具钢的热处理方案有两种： 一次硬化法一次硬化法在较低温度（在较低温度（9501000）下淬火，）下淬火， 然后低温（然后低温（150180）回火，硬度可达）回火，硬度可达61HRC64 HRC，使钢具有较好的耐磨性和韧性，适用于重载模具。，使钢具有较好的耐磨性和韧性，适用于重载模具。 二次硬化法二次硬化法在较高温度（在较高温度（110

24、01150）下淬火，）下淬火， 然后于然后于510520多次（一般为三次）回火，产生二次多次（一般为三次）回火，产生二次 硬化，使硬度达硬化，使硬度达60HRC62HRC，红硬性和耐磨性都较，红硬性和耐磨性都较 高（但韧性较差）。适用于在高（但韧性较差）。适用于在400450温度下工作的温度下工作的 模具。模具。Cr12型钢热处理后组织为型钢热处理后组织为回火马氏体、碳化物和残回火马氏体、碳化物和残 余奥氏体余奥氏体. 2.热作模具钢热作模具钢 (1)用途用途热作模具钢用于制造各种热锻模、热压模、热挤热作模具钢用于制造各种热锻模、热压模、热挤 压模和压铸模等，工作时型腔表面温度可达压模和压铸模

25、等，工作时型腔表面温度可达600以上。以上。 (2)性能要求性能要求热模具工作时承受很大的冲击载荷、强烈的热模具工作时承受很大的冲击载荷、强烈的 摩擦、剧烈的冷热循环所引起的不均匀热应变和热应力，以摩擦、剧烈的冷热循环所引起的不均匀热应变和热应力，以 及高温氧化、出现崩裂、塌陷、磨损、龟裂等失效形式。因及高温氧化、出现崩裂、塌陷、磨损、龟裂等失效形式。因 此热模具钢的主要性能要求是：此热模具钢的主要性能要求是： 高的热硬性和高温耐磨性；高的热硬性和高温耐磨性； 高的抗氧化性能；高的抗氧化性能； 高的热强性和足够的韧性，尤其是受冲击较大的热锻模高的热强性和足够的韧性，尤其是受冲击较大的热锻模 钢

26、；钢； 高的热疲劳抗力，以防止龟裂破坏；高的热疲劳抗力，以防止龟裂破坏； 由于热模具一般较大，所以还要求热模具钢有高的淬透由于热模具一般较大，所以还要求热模具钢有高的淬透 性和导热性。性和导热性。 (3)成分特点成分特点 中碳中碳碳质量分数一般为碳质量分数一般为0.3%0.6%，以保证高强度、，以保证高强度、 高韧性、较高硬度（高韧性、较高硬度（35HRC52HRC）和较高热疲劳抗力。）和较高热疲劳抗力。 加入较多的提高淬透性的元素加入较多的提高淬透性的元素Cr、Ni、Mn、Si等等Cr 是提高淬透性的主要元素，同时和是提高淬透性的主要元素，同时和Ni一起提高钢的回火稳定一起提高钢的回火稳定

27、性。性。Ni在强化铁素体的同时还增加钢的韧性，并与在强化铁素体的同时还增加钢的韧性，并与Cr、Mo 一起提高钢的淬透性和耐热疲劳性能。一起提高钢的淬透性和耐热疲劳性能。 加入产生二次硬化的加入产生二次硬化的Mo、W、V等元素，等元素，Mo还能防还能防 止第二类回火脆性，提高高温强度和回火稳定性。止第二类回火脆性，提高高温强度和回火稳定性。 (4)钢种和牌号钢种和牌号 常用热作模具钢的牌号、成分、热处理及用途常用热作模具钢的牌号、成分、热处理及用途 5CrMnMo、5CrNiMo及及5CrMnSiMoV对韧对韧 性要求高而热硬性要求不太高的热锻模。性要求高而热硬性要求不太高的热锻模。 3Cr2W

28、8V、4Cr5MoVSi热强性更好的大型热强性更好的大型 锻压模或压铸模锻压模或压铸模 (5)热处理热处理热作模具钢中热锻模钢的热处理热作模具钢中热锻模钢的热处理 和调质钢相似，淬火后高温（和调质钢相似，淬火后高温（550左右）回火，左右）回火， 以获得回火索氏体或回火屈氏体组织；热压模以获得回火索氏体或回火屈氏体组织；热压模 钢淬火后在略高于二次硬化峰值的温度（钢淬火后在略高于二次硬化峰值的温度（600 左右）下回火，左右）下回火，组织为回火马氏体、粒状碳化组织为回火马氏体、粒状碳化 物和少量残余奥氏体物和少量残余奥氏体，与高速钢类似。为了保，与高速钢类似。为了保 证热硬性，要进行多次回火。

29、证热硬性，要进行多次回火。 三、量具用钢三、量具用钢 1.用途用途 量具用钢用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、螺旋量具用钢用于制造各种量测工具，如卡尺、千分尺、螺旋 测微仪、块规、塞规等。测微仪、块规、塞规等。 螺纹规螺纹规 游标卡尺游标卡尺 千分尺千分尺 2.性能要求性能要求 量具在使用过程中要求测量精度高，不能因磨损或尺寸不量具在使用过程中要求测量精度高，不能因磨损或尺寸不 稳定影响测量精度，对其性能的主要要求是稳定影响测量精度，对其性能的主要要求是: (1)高硬度（大于高硬度（大于56HRC）和高耐磨性；）和高耐磨性； (2)高尺寸稳定性高尺寸稳定性热处理变形要小，在存放和使用过程中

30、，热处理变形要小，在存放和使用过程中， 尺寸不发生变化。尺寸不发生变化。 3.成分特点成分特点 量具用钢的成分与低合金刃具钢相同，即为高碳（量具用钢的成分与低合金刃具钢相同，即为高碳（0.9% 1.5%）和加入提高淬透性的元素）和加入提高淬透性的元素Cr、W、Mn等。等。 4.量具用钢量具用钢 尺寸小、形状简单、精度较低的量具，选用高碳钢制造；尺寸小、形状简单、精度较低的量具，选用高碳钢制造； 复杂的精密量具一般选用低合金刃具钢；精度要求高的量具复杂的精密量具一般选用低合金刃具钢；精度要求高的量具 选用选用CrMn、CrWMn、GCr15等制造。等制造。 量量具具 钢钢号号 平样板或卡板平样板

31、或卡板10、20或或50、55、60、60Mn、 65Mn 一般量规与块规一般量规与块规T10A、T12A、9SiCr 高精度量规与块规高精度量规与块规Cr（刃具钢）、（刃具钢）、CrMn、GCr15 高精度且形状复杂的量规与块规高精度且形状复杂的量规与块规CrWMn(低变形钢低变形钢) 抗蚀量具抗蚀量具4Cr13,9Cr18(不锈钢不锈钢) 量具用钢的选用举例量具用钢的选用举例 CrWMn钢钢淬透性较高，淬火变形小，主要用于制造高精淬透性较高，淬火变形小，主要用于制造高精 度且形状复杂的量规和块规。度且形状复杂的量规和块规。 GCr15钢钢耐磨性、尺寸稳定性较好，多用于制造高精度块耐磨性、尺

32、寸稳定性较好，多用于制造高精度块 规、螺旋塞头、千分尺。规、螺旋塞头、千分尺。 9Cr18、4Cr13在腐蚀介质中使用的量具。在腐蚀介质中使用的量具。 5.热处理特点热处理特点 关键在于减少变形和提高尺寸稳定性。因此，在淬火和低关键在于减少变形和提高尺寸稳定性。因此，在淬火和低 温回火时要采取措施提高组织的稳定性。温回火时要采取措施提高组织的稳定性。 (1)在保证硬度的前提下，尽量降低淬火温度，以减少残余在保证硬度的前提下，尽量降低淬火温度，以减少残余 奥氏体。奥氏体。 (2)淬火后立即进行淬火后立即进行-70-80的冷处理，使残余奥氏体的冷处理，使残余奥氏体 尽可能地转变为马氏体，然后进行低

33、温回火。尽可能地转变为马氏体，然后进行低温回火。 (3)精度要求高的量具，在淬火、冷处理和低温回火后，尚精度要求高的量具，在淬火、冷处理和低温回火后，尚 需进行需进行120130，几小时至几十小时的时效处理，使马，几小时至几十小时的时效处理，使马 氏体正方度降低、残余奥氏体稳定和消除残余应力。氏体正方度降低、残余奥氏体稳定和消除残余应力。 为了保证量具的精度，必须正确选材和采用正确的热处为了保证量具的精度，必须正确选材和采用正确的热处 理工艺。例如高精度块规，是作为校正其它量具的长度标准，理工艺。例如高精度块规，是作为校正其它量具的长度标准， 要求有极好的尺寸稳定性。因此常采用要求有极好的尺寸

34、稳定性。因此常采用GCr15(或或CrWMn)钢钢 制造。其热处理工艺较复杂。经过处理的块规，一年内每制造。其热处理工艺较复杂。经过处理的块规，一年内每10 mm长度的尺寸变量不超过长度的尺寸变量不超过0.1m0.2 m。 GCr15钢块规热处理工艺曲线钢块规热处理工艺曲线 3.2.4特殊性能钢及合金特殊性能钢及合金 一、不锈钢一、不锈钢 不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种。不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种。 1.用途及性能要求用途及性能要求 不锈钢在石油、化工、原子能、宇航、海洋开发、国防工不锈钢在石油、化工、原子能、宇航、海洋开发、国防工 业和一些尖端科学

35、技术及日常生活中都得到广泛应用，例如业和一些尖端科学技术及日常生活中都得到广泛应用，例如 化工装置中的各种管道、阀门和泵，热裂设备零件，医疗手化工装置中的各种管道、阀门和泵，热裂设备零件，医疗手 术器械，防锈刃具和量具等。术器械，防锈刃具和量具等。 对不锈钢的性能要求最主要的是耐蚀性。此外，制作工具对不锈钢的性能要求最主要的是耐蚀性。此外，制作工具 的不锈钢还要求高硬度、高耐磨性；制作重要结构零件时，的不锈钢还要求高硬度、高耐磨性；制作重要结构零件时， 要求高强度；某些不锈钢则要求有较好的加工性能。要求高强度；某些不锈钢则要求有较好的加工性能。 2.成分特点成分特点 (1)碳含量碳含量耐蚀性要

36、求愈高，碳含量应愈低。大多数不锈耐蚀性要求愈高，碳含量应愈低。大多数不锈 钢的碳质量分数为钢的碳质量分数为0.1%0.2%。对碳质量分数要求较高。对碳质量分数要求较高 （0.85%0.95%）的不锈钢应相应地提高铬含量。）的不锈钢应相应地提高铬含量。 (2)加入最主要的合金元素铬加入最主要的合金元素铬铬能提高钢基体的电极电位。铬能提高钢基体的电极电位。 随铬含量的增加，钢的电极电位急剧升高。铬在氧化性介质随铬含量的增加，钢的电极电位急剧升高。铬在氧化性介质 （如水蒸气、大气、海水、氧化性酸等）中极易钝化，生成（如水蒸气、大气、海水、氧化性酸等）中极易钝化，生成 致密的氧化膜、使钢的耐蚀性大大提

37、高。致密的氧化膜、使钢的耐蚀性大大提高。 铬含量对铬含量对Fe-Cr合金电极电位的影响合金电极电位的影响(大气条件大气条件) (3)加入镍加入镍可获得单相奥氏体组织，显著提高耐蚀性；或形可获得单相奥氏体组织，显著提高耐蚀性；或形 成奥氏体成奥氏体+铁素体组织，通过热处理，提高钢的强度。铁素体组织，通过热处理，提高钢的强度。 (4)加入钼、铜等加入钼、铜等Cr在非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸和碱溶在非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸和碱溶 液等）中的钝化能力差，加入液等）中的钝化能力差，加入Mo、Cu等元素，可提高钢在非等元素，可提高钢在非 氧化性酸中的耐蚀能力。氧化性酸中的耐蚀能力。 (5)加入钛、铌等加

38、入钛、铌等Ti、Nb能优先同碳形成稳定碳化物，使能优先同碳形成稳定碳化物，使Cr 保留在基体中，避免晶界贫铬，从而减轻钢的晶界腐蚀倾向。保留在基体中，避免晶界贫铬，从而减轻钢的晶界腐蚀倾向。 (6)加入锰、氮等加入锰、氮等部分代镍以获得奥氏体组织，并能提高铬部分代镍以获得奥氏体组织，并能提高铬 不锈钢在有机酸中的耐蚀性。不锈钢在有机酸中的耐蚀性。 3.常用不锈钢常用不锈钢 不锈钢按正火状态的组织可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈不锈钢按正火状态的组织可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈 钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢。钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢。 (1)马氏体不锈钢马氏体不锈钢 不锈钢的牌号、成分、热处

39、理、性能及用途不锈钢的牌号、成分、热处理、性能及用途a 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等，因铬的质量分数大于等，因铬的质量分数大于 12%，它们都有足够的耐蚀性，但因只用铬进行合金化，只在，它们都有足够的耐蚀性，但因只用铬进行合金化，只在 氧化性介质中耐蚀，在非氧化性介质中不能达到良好的钝化，氧化性介质中耐蚀，在非氧化性介质中不能达到良好的钝化， 耐蚀性很低。耐蚀性很低。碳含量低的碳含量低的1Cr13、2Cr13钢耐蚀性较好，且有钢耐蚀性较好，且有 较好的机械性能，较好的机械性能，3Cr13、4Cr13钢因碳含量增加，强度和耐磨钢因碳含量增加，强度和耐磨 性提高，但耐蚀性降低。

40、性提高，但耐蚀性降低。 不锈钢船用螺旋桨不锈钢船用螺旋桨不锈钢剪刀不锈钢剪刀 (2)铁素体型不锈钢铁素体型不锈钢 1Cr17、1Cr17Ti等，这类钢的铬质量分数为等，这类钢的铬质量分数为17%30%， 碳质量分数低于碳质量分数低于0.15%，为单相铁素体组织，耐蚀性比，为单相铁素体组织，耐蚀性比Cr13型型 钢更好。这类钢在退火或正火状态下使用，强度较低、塑性很钢更好。这类钢在退火或正火状态下使用，强度较低、塑性很 好，可用好，可用形变强化形变强化提高强度。主要用作耐蚀性要求很高而强度提高强度。主要用作耐蚀性要求很高而强度 要求不高的构件，例如化工设备、容器和管道等。要求不高的构件，例如化工

41、设备、容器和管道等。 (3)奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢 不锈钢的牌号、成分、热处理、性能及用途不锈钢的牌号、成分、热处理、性能及用途b Cr18Ni9型（即型（即18-8型不锈钢）型不锈钢）,这类不锈钢碳含量很低（约这类不锈钢碳含量很低（约 0.1%），耐蚀性很好。钢中常加入），耐蚀性很好。钢中常加入Ti或或Nb，以防止晶间腐蚀。，以防止晶间腐蚀。 这类钢强度、硬度低，无磁性这类钢强度、硬度低，无磁性,塑性、韧性和耐蚀性均较塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13 型不锈钢更好。一般利用形变强化提高强度，其形变强化能力型不锈钢更好。一般利用形变强化提高强度，其形变强化能力 比铁素体型不锈钢要强。可采用

42、比铁素体型不锈钢要强。可采用固溶处理固溶处理进一步提高进一步提高奥氏体型奥氏体型 不锈钢的不锈钢的耐蚀性。耐蚀性。 奥氏体不锈钢常用的热处理工艺奥氏体不锈钢常用的热处理工艺 (4)奥氏体和铁素体双相不锈钢奥氏体和铁素体双相不锈钢典型钢号典型钢号0Cr26Ni5Mo2等。等。 这类钢是在这类钢是在18-8型钢的基础上，提高铬含量或加入其它铁素型钢的基础上，提高铬含量或加入其它铁素 体形成元素，其晶间腐蚀和应力腐蚀破坏倾向较小，强度、体形成元素，其晶间腐蚀和应力腐蚀破坏倾向较小，强度、 韧性和焊接性能较好，而且节约韧性和焊接性能较好，而且节约Ni，因此得到了广泛的应用。，因此得到了广泛的应用。 做

43、一做：做一做：比较比较1Cr13、1Cr17、1Cr18Ni9三种钢的耐蚀三种钢的耐蚀 性和强度的高低。性和强度的高低。 1Cr18Ni9Ti不锈钢表带不锈钢表带不锈钢容器不锈钢容器 二、耐热钢二、耐热钢 耐热钢是指在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊耐热钢是指在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊 钢。钢。 1.用途及性能要求用途及性能要求 用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零部件。用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零部件。 要求在高温下具有良好的抗蠕变和抗断裂的能力，良好的抗氧要求在高温下具有良好的抗蠕变和抗断裂的能力，良好的抗氧 化能力、必要的韧性以及优良的

44、加工性能。具有较好的抗高温化能力、必要的韧性以及优良的加工性能。具有较好的抗高温 氧化性能和高温强度（热强性）。氧化性能和高温强度（热强性）。 燃气轮机燃气轮机 (1)抗氧化性抗氧化性抗氧化性是指金属在高温下的抗氧化能力，其抗氧化性是指金属在高温下的抗氧化能力，其 在很大程度上取决于金属氧化膜的结构和性能。提高钢的抗氧在很大程度上取决于金属氧化膜的结构和性能。提高钢的抗氧 化性的最有效的方法是加入化性的最有效的方法是加入Cr、Si、Al等元素，它们能形成致等元素，它们能形成致 密和稳定的尖晶石类型结构的氧化膜。密和稳定的尖晶石类型结构的氧化膜。 (2)热强性热强性热强性是指钢在高温下的强度。在

45、高温下钢的强热强性是指钢在高温下的强度。在高温下钢的强 度较低，当受一定应力作用时，发生变形量随时间而逐渐增大度较低，当受一定应力作用时，发生变形量随时间而逐渐增大 的现象的现象-蠕变蠕变。金属在高温下强度降低，主要是扩散加快和晶。金属在高温下强度降低，主要是扩散加快和晶 界强度下降的结果。提高高温强度最重要的办法是合金化。界强度下降的结果。提高高温强度最重要的办法是合金化。 2.成分特点成分特点 耐热钢中不可缺少的合金元素是耐热钢中不可缺少的合金元素是Cr、Si或或Al，特别是，特别是Cr。它。它 们的加入，提高钢的抗氧化性，们的加入，提高钢的抗氧化性，Cr还有利于热强性。还有利于热强性。M

46、o、W、 V、Ti等元素加入钢中，能形成细小弥散的碳化物，起弥散强化等元素加入钢中，能形成细小弥散的碳化物，起弥散强化 的作用，提高室温和高温强度。碳是扩大的作用，提高室温和高温强度。碳是扩大相区的元素，对钢有相区的元素，对钢有 强化作用。但碳质量分数较高时，由于碳化物在高温下易聚集，强化作用。但碳质量分数较高时，由于碳化物在高温下易聚集， 使高温强度显著下降；同时，碳也使钢的塑性、抗氧化性、焊使高温强度显著下降；同时，碳也使钢的塑性、抗氧化性、焊 接性能降低，所以，耐热钢的碳质量分数一般都不高。接性能降低，所以，耐热钢的碳质量分数一般都不高。 3.钢种及加工、热处理特点钢种及加工、热处理特点

47、 根据热处理特点和组织的不同耐热钢分为铁素体型、奥氏体根据热处理特点和组织的不同耐热钢分为铁素体型、奥氏体 型、马氏体型和沉淀硬化型四种。型、马氏体型和沉淀硬化型四种。 常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途a 常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途b (1)铁素体型耐热钢铁素体型耐热钢 常用钢种有常用钢种有0Cr13Al、1Cr17、2Cr25N等。这类钢的主要合等。这类钢的主要合 金元素是金元素是Cr，Cr扩大铁素体区，通过退火，可得到铁素体组扩大铁素体区，通过退火，可得到铁素体组 织。强度不高，但耐高温氧化。用于油喷嘴、

48、炉用部件、燃烧织。强度不高，但耐高温氧化。用于油喷嘴、炉用部件、燃烧 室等。室等。 (2)奥氏体型耐热钢奥氏体型耐热钢 常用钢种有常用钢种有1Cr18Ni9Ti、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、 4Cr14Ni14W2Mo等。钢中含有较多的奥氏体稳定化元素等。钢中含有较多的奥氏体稳定化元素Ni， 经固溶处理后组织为奥氏体。其化学稳定性和热强性都比铁素经固溶处理后组织为奥氏体。其化学稳定性和热强性都比铁素 体型和马氏体型耐热钢强，工作温度可达体型和马氏体型耐热钢强，工作温度可达750820。 用于制造一些比较重要的零件，如燃气轮机轮盘和叶片、用于制造一些比较重要的零件，如燃气轮机轮盘和

49、叶片、 排气阀、炉用部件等。这类钢一般进行固溶处理，也可通过排气阀、炉用部件等。这类钢一般进行固溶处理，也可通过 固溶处理加时效提高其强度。固溶处理加时效提高其强度。 (3)马氏体型耐热钢马氏体型耐热钢 常用钢种为常用钢种为1Cr13、2Cr13、4Cr9Si2、1Cr11MoV等。这等。这 类钢含有大量的类钢含有大量的Cr，抗氧化性及热强性均高，淬透性好。经，抗氧化性及热强性均高，淬透性好。经 淬火后得到马氏体，高温回火后组织为回火索氏体。用于制淬火后得到马氏体，高温回火后组织为回火索氏体。用于制 造造600以下受力较大的零件，如汽轮机叶片、内燃机进气阀、以下受力较大的零件，如汽轮机叶片、内

50、燃机进气阀、 转子、轮盘及紧固件等。转子、轮盘及紧固件等。 (4)沉淀硬化型耐热钢沉淀硬化型耐热钢 钢种有钢种有0Cr17Ni7Al、0Cr17Ni4Cu4Nb,经固溶处理加时效经固溶处理加时效 后抗拉强度可超过后抗拉强度可超过1000MPa,是耐热钢中强度最高的一类钢。是耐热钢中强度最高的一类钢。 用于高温弹簧、膜片、波纹管、燃气透平压缩机叶片、燃气用于高温弹簧、膜片、波纹管、燃气透平压缩机叶片、燃气 透平发动机部件等。透平发动机部件等。 三、耐磨钢三、耐磨钢 1.用途及性能要求用途及性能要求 耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈

51、冲击的零件，如 车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机鄂板和铁轨分道叉等。对耐磨钢的车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机鄂板和铁轨分道叉等。对耐磨钢的 主要要求是有很高的耐磨性和韧性。高锰钢是目前最主要的耐磨钢主要要求是有很高的耐磨性和韧性。高锰钢是目前最主要的耐磨钢 2.成分特点成分特点 (1)高碳高碳保证钢的耐磨性和强度。但碳过高时，淬火后韧性下降，保证钢的耐磨性和强度。但碳过高时，淬火后韧性下降， 且易在高温时析出碳化物。因此，其碳质量分数不能超过且易在高温时析出碳化物。因此，其碳质量分数不能超过1.4%。 (2)高锰高锰锰是扩大奥氏体区的元素，它和碳配合，保证完全获得锰是扩大奥氏体区的元素，它和碳配合，

52、保证完全获得 奥氏体组织。锰和碳的质量分数比值约为奥氏体组织。锰和碳的质量分数比值约为1012（锰质量分数为（锰质量分数为 11%14%）。）。 (3)一定量的硅一定量的硅硅可改善钢水的流动性，并起固溶强化的作用。硅可改善钢水的流动性，并起固溶强化的作用。 但其含量太高时，易导致晶界出现碳化物。故其质量分数为但其含量太高时，易导致晶界出现碳化物。故其质量分数为0.3% 0.8% 履带履带 铁轨分道叉铁轨分道叉 破碎机颚板破碎机颚板挖掘机斗齿挖掘机斗齿 3.典型钢种典型钢种:ZGMn13 高锰钢由于机械加工困难，故基本上是铸态下使用。高锰钢由于机械加工困难，故基本上是铸态下使用。 4.热处理特点

53、热处理特点 高锰钢都采用水韧处理，即将钢加热到高锰钢都采用水韧处理，即将钢加热到10001100，保，保 温，使碳化物全部溶解，然后在水中快冷，在室温下获得均匀单温，使碳化物全部溶解，然后在水中快冷，在室温下获得均匀单 一的奥氏体组织。此时钢的硬度很低（约为一的奥氏体组织。此时钢的硬度很低（约为210HB），而韧性很），而韧性很 高。当工件在工作中受到强烈冲击或强大压力而变形时，表面层高。当工件在工作中受到强烈冲击或强大压力而变形时，表面层 产生强烈的加工硬化，并且还发生马氏体转变，使硬度显著提高，产生强烈的加工硬化，并且还发生马氏体转变，使硬度显著提高， 心部则仍保持原来的高韧性状态。心部则

54、仍保持原来的高韧性状态。 除高锰钢外，除高锰钢外，70年代初由我国发明的年代初由我国发明的Mn-B系空冷贝氏体钢系空冷贝氏体钢是是 一种很有发展前途的耐磨钢。它是一种热加工后空冷所得组织为一种很有发展前途的耐磨钢。它是一种热加工后空冷所得组织为 贝氏体或贝氏体马氏体复相组织的钢类。由于免除了传统的淬贝氏体或贝氏体马氏体复相组织的钢类。由于免除了传统的淬 火或淬火回火工序，从而大大降低了成本，免除了淬火过程中产火或淬火回火工序，从而大大降低了成本，免除了淬火过程中产 生的变形、开裂、氧化和脱碳等缺陷，而且产品能够整体硬化，生的变形、开裂、氧化和脱碳等缺陷，而且产品能够整体硬化， 强韧性好，综合力

55、学性能优良。因此，该钢种得到了广泛的应用。强韧性好，综合力学性能优良。因此，该钢种得到了广泛的应用。 如贝氏体耐磨钢球；高硬度高耐磨低合金贝氏体铸钢件；工程锻如贝氏体耐磨钢球；高硬度高耐磨低合金贝氏体铸钢件；工程锻 造用耐磨件；耐磨传输管材等。造用耐磨件；耐磨传输管材等。 3.3铸钢与铸铁铸钢与铸铁 3.3.1铸钢铸钢 铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的 零件，例如机车车辆、船舶、重型机械的齿轮、轴，以及轧辊、零件，例如机车车辆、船舶、重型机械的齿轮、轴，以及轧辊、 机座、缸体、外壳、阀体等。机座、缸体、外壳、阀体等。 一、

56、碳素铸钢的化学成分及机械性能一、碳素铸钢的化学成分及机械性能 碳素铸钢的成分、机械性能及应用碳素铸钢的成分、机械性能及应用 碳含量是影响铸钢件性能的主要元素，随着碳含量的增加屈碳含量是影响铸钢件性能的主要元素，随着碳含量的增加屈 服强度和抗拉强度均增加，且抗拉强度比屈服强度增加得更快，服强度和抗拉强度均增加，且抗拉强度比屈服强度增加得更快， 但碳质量分数超过但碳质量分数超过0.45%时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性 却显著下降。从铸造性能来看，适当提高碳含量，可降低钢的却显著下降。从铸造性能来看，适当提高碳含量，可降低钢的 熔化温度，增加钢水的流动性，钢中气

57、体和夹杂也能减少。所熔化温度，增加钢水的流动性，钢中气体和夹杂也能减少。所 以在生产中使用最多的是以在生产中使用最多的是ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570 三种。三种。 轧辊轧辊 重型机械齿轮重型机械齿轮 外壳外壳 钢中的硫、磷应很好地控制，因硫会提高钢的热裂倾向，钢中的硫、磷应很好地控制，因硫会提高钢的热裂倾向， 而磷则使钢的脆性增加。而磷则使钢的脆性增加。 碳素铸钢与铸铁相比，强度和塑性、韧性较高，但钢水碳素铸钢与铸铁相比，强度和塑性、韧性较高，但钢水 的流动性差，收缩率较大。为了改善钢水的流动性，铸钢的流动性差，收缩率较大。为了改善钢水的流动性，铸钢 在浇注时应采

58、取较高的浇注温度；为了补偿收缩必须采用在浇注时应采取较高的浇注温度；为了补偿收缩必须采用 大的浇冒口。大的浇冒口。 二、铸钢的组织特征和热处理二、铸钢的组织特征和热处理 由于铸钢的浇注温度很高，而且冷却较慢，所以容易得由于铸钢的浇注温度很高，而且冷却较慢，所以容易得 到粗大的奥氏体晶粒。在冷却过程中，铁素体首先沿着奥到粗大的奥氏体晶粒。在冷却过程中，铁素体首先沿着奥 氏体晶界呈网状析出，然后沿一定方向以片状生长，形成氏体晶界呈网状析出，然后沿一定方向以片状生长，形成 “魏氏组织魏氏组织”。魏氏组织的特点是铁素体沿晶界分布并呈。魏氏组织的特点是铁素体沿晶界分布并呈 针状插入珠光体内，使钢的塑性和

59、韧性下降，不能直接使针状插入珠光体内，使钢的塑性和韧性下降，不能直接使 用。铸钢要经过退火或正火处理，以细化晶粒，消除魏氏用。铸钢要经过退火或正火处理，以细化晶粒，消除魏氏 组织和铸造应力，改善机械性能。退火或正火后的组织为组织和铸造应力，改善机械性能。退火或正火后的组织为 晶粒比较细小的珠光体和铁素体。晶粒比较细小的珠光体和铁素体。 3.3.2铸铁铸铁 铸铁是碳质量分数大于铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、并常含有较多的硅、锰、硫、 磷等元素的铁碳合金。铸铁的生产设备和工艺简单，价格便宜，磷等元素的铁碳合金。铸铁的生产设备和工艺简单，价格便宜， 并具有许多优良的使用性

60、能和工艺性能，所以应用非常广泛，并具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛， 是工程上最常用的金属材料之一。它可用于制造各种机器零件，是工程上最常用的金属材料之一。它可用于制造各种机器零件， 如机床的床身、床头箱；发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲如机床的床身、床头箱；发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲 轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。 箱体箱体 启动阀启动阀 一、铸铁的石墨化过程和特点一、铸铁的石墨化过程和特点 1.铸铁的石墨化过程铸铁的石墨化过程 在铁碳合金中，碳可以以三种在铁碳合金中，碳可以以三种 形式存在：一是固溶在形式存在：一是固溶在