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1、金屬材料知識(shí),新員工入職培訓(xùn),,材料的分類,,幾個(gè)概念,金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的增高而減小，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。 合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性的物質(zhì)。相：合金中成份、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分。固溶體：是一個(gè)（或幾個(gè)）組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶

2、體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn)，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強(qiáng)度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象?；衔铮汉辖鸾M元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。機(jī)械混合物：由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物，雖然是兩面種晶體，卻是一種組成成分，具有獨(dú)立的機(jī)械性能。,金屬材料性能,材料的使用性能包括：物理性能（如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學(xué)性能（耐用腐蝕性

3、、抗氧化性），力學(xué)性能（機(jī)械性能）。材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。,金屬的機(jī)械性能,金屬的力學(xué)性能,一、 強(qiáng) 度,四、 沖擊韌性,三、 硬 度,二、 塑 性,（一）強(qiáng)度的概念,（二）強(qiáng)度的測定——拉伸實(shí)驗(yàn),（三）強(qiáng)度指標(biāo),一、 強(qiáng) 度,指金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂 的能力。,,1. 定義,,,2. 應(yīng)用,強(qiáng)度是機(jī)械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計(jì)、加工、使用過程中的主要性能指標(biāo)，特別是選材

4、和設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。,,,（一）強(qiáng)度的概念,（二）強(qiáng)度的測定——拉伸實(shí)驗(yàn),1. 拉伸試樣（GB6397-86）,2. 力—伸長曲線（以低碳鋼試樣為例）,3. 脆性材料的拉伸曲線,,1. 拉伸試樣（GB6397-86）,長試樣：L0=10d0,短試樣：L0=5d0,,,,,2. 力——伸長曲線,彈性變形階段,屈服階段,頸縮現(xiàn)象,拉伸試驗(yàn)中得出的拉伸力與伸長量的關(guān)系曲線。,強(qiáng)化階段,,3. 脆性材料的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對比）,脆性材料在

5、斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。,（三）強(qiáng)度指標(biāo),1.屈服點(diǎn),2.抗拉強(qiáng)度,在拉伸試驗(yàn)過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸長時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)σs表示。,材料在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，用符號(hào)σb表示。,脆性材料的屈服點(diǎn)：,試樣卸除載荷后，其標(biāo)距部分的殘余伸長率達(dá)到試樣標(biāo)距長度的0.2%時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)σ0.2表示。,,,,,1.屈服點(diǎn),,,應(yīng)用：σs和σ0.2常作為零件選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。,脆性材料的屈服點(diǎn),,,,,ΔL,F,0,,,,F0.2,

6、計(jì)算公式,,,2.抗拉強(qiáng)度,應(yīng)用：脆性材料制作機(jī)械零件和工程構(gòu)件時(shí)的選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。,,計(jì)算公式,（二）衡量指標(biāo),二、 塑 性,金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。,斷面收縮率：,伸長率：,試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。,試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。,（一） 定義,伸長率（ δ ）,,,,l1——試樣拉斷后的標(biāo)距,mm;,l0——試樣的原始標(biāo)距,mm。,斷面收縮率（ Ψ ）,,S0——

7、試樣原始橫截面積,mm2；,S1——頸縮處的橫截面積,mm2 。,（一）布氏硬度,（二）洛氏硬度,三、 硬 度,1. 原理,2. 應(yīng)用,3. 優(yōu)缺點(diǎn),1. 原理,2. 應(yīng)用,3. 優(yōu)缺點(diǎn),1. 原理,,（一）布氏硬度,測量比較軟的材料。測量范圍 HBS<450、HBW<650的金屬材料。,3. 優(yōu)缺點(diǎn),2. 應(yīng)用,壓痕大，測量準(zhǔn)確，但不能測量成品件。,1. 原理,（二）洛氏硬度,2. 應(yīng)用范圍,20~67,1500N

8、,120°金剛石圓錐體,HRC,25~100,1000N,1.588mm鋼球,HRB,70~85,600N,120°金剛石圓錐體,HRA,,,,,,,,常用洛氏硬度標(biāo)度的試驗(yàn)范圍,優(yōu)點(diǎn)：操作簡便、迅速，效率 高，可直接測量成品件 及高硬度 的材料。,3. 優(yōu)缺點(diǎn),缺點(diǎn)：壓痕小，測量不準(zhǔn)確， 需多次測量。,四、沖擊韌性,金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不

9、破壞的能力。,（三）沖擊試驗(yàn)原 理及方法,（一）定義,（二）沖擊試樣,計(jì)算公式 Ak=GH1 - GH2 =G（H1 - H2）,試驗(yàn)原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量即沖擊吸收功（Ak ）等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。,試驗(yàn)過程如圖所示。,沖擊韌度（a k）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積。,材料的工藝性能,工藝性能：指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。 鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工

10、藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d 對材料厚度a 的比值表示，a 愈大或d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。沖壓性

11、能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。,材料的化學(xué)性能,化學(xué)性能：指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力?？寡趸裕褐附饘俨牧显诟邷叵?，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。,什么是黑色金屬,黑色金屬：如生鐵、鐵合金、鑄鐵、鋼、合金鋼等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎(chǔ)，以碳為主要

12、添加元素的合金，統(tǒng)稱為鐵碳合金。習(xí)慣上把碳含量＞2.11%的歸類于鐵，碳含量＜2.11%的歸類于鋼。當(dāng)鐵中含C 在0.03%~1.2%范圍時(shí)則為鋼，含C1.2%~2.5%的鐵缺乏實(shí)用性，一般不進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。,鋼是用生鐵（煉鋼生鐵）或生鐵加一部分廢鋼煉成的鋼中含碳量低于2.11%，并使其雜質(zhì)（主要指S、P）含量降低到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。鋼是含碳量在0.04%~2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要

13、元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。,鋼的分類,鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：1.按品質(zhì)分類 2.按化學(xué)成份分類 3.按成形方法分類4.按用途分類5.按金相組織分類6.綜合分類7.按冶煉方法分類,按品質(zhì)分類按照鋼中硫（S）和磷（P）的含量可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。(1)普通鋼（P≤0.045%，S≤0.055%）(2)優(yōu)質(zhì)鋼（P、S 均≤0.035%）(3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P≤0.035%，S≤

14、0.030%）,按化學(xué)成份分類(1)碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。(2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量≤5%）b.中合金鋼（合金元素總含量＞5~10%）c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。,按成形方法分類(1)鍛鋼；(2)鑄鋼；(3)熱軋鋼；(4)冷拉鋼。,按用途分類(1)建筑及工程用鋼a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼

15、；c.鋼筋鋼。(2)結(jié)構(gòu)鋼a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。 b.彈簧鋼 c.軸承鋼(3)工具鋼 a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。(4)特殊性能鋼a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。(5)專業(yè)用鋼

16、 如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。,按金相組織分類(1)正火狀態(tài) a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。(2)退火狀態(tài)： a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；b.共析鋼（珠光體）;c.過共析鋼（珠光體+滲碳體）;d.萊氏體鋼（珠光體+滲體）。,綜合分類(1)普通鋼 a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195；Q215(A、B)；Q235(A、B、C)；Q255(A、B)；Q275。

17、 b.低合金結(jié)構(gòu)鋼 c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼） 結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼； 特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。,按冶煉方法分類(1)按爐種分a.平爐鋼：

18、(a)酸性平爐鋼；(b)堿性平爐鋼。b.轉(zhuǎn)爐鋼：(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼；(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼?；?a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼；(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。c.電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。(2)按脫氧程度和澆注制度分a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；c.鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。,有關(guān)鋼的熱處理的名詞：退火：將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將

19、鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。正火：正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消

20、除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。淬火：淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等?；鼗穑簩⒁呀?jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為

21、回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)性能?；鼗鸱指邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火三類。回火多與淬火、正火配合使用。,⑴調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500~650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。⑵時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度15

22、0~250℃）精加工前，把工件重新加熱到100~150℃，保持5~20 小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。對在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。,表面熱處理⑴表面淬火：是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。⑵化學(xué)熱處理：是

23、指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。,滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲氮：又

24、稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。氰化：又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。,中國鋼號(hào)表示方法,鋼的牌

25、號(hào)簡稱鋼號(hào)，是對每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。中國 的鋼號(hào)表示方法，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》（GB221-79）中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示。即：①鋼號(hào)中化學(xué)元素采用國際化學(xué)符號(hào)表示，例如Si、Mn、Cr……等?；旌舷⊥猎赜谩癛E”（或“Xt”）表示。②產(chǎn)品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般采用漢語拼音的縮寫字母表示。③鋼中主要化學(xué)元素含量（%）采用阿拉

26、伯?dāng)?shù)字表示。,中國鋼號(hào)表示方法的分類說明,1）碳素結(jié)構(gòu)鋼①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是Mpa。例如：Q235 表示屈服點(diǎn)（ss）為235MPa 的碳素結(jié)構(gòu)鋼。②必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。脫氧方法符號(hào)：F 表示沸騰鋼；b 表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z 表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ 表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即

27、Z 和TZ 都可不標(biāo)。例如Q235-AF 表示A級(jí)沸騰鋼。③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號(hào)最后附加表示用途的字母。,中國鋼號(hào)表示方法,2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼①鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號(hào)為“45”，它不是順序號(hào)，所以不能讀成45 號(hào)鋼。②錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)將錳元素標(biāo)出，例如50Mn。③沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及

28、專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后特別標(biāo)出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號(hào)為10b。,中國鋼號(hào)表示方法,3）碳素工具鋼①鋼號(hào)冠以“T”，以免與其他鋼類相混。②鋼號(hào)中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。③錳含量較高者，在鋼號(hào)最后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。④高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號(hào)最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”

29、。,中國鋼號(hào)表示方法,4）易切削鋼①鋼號(hào)冠以“Y”，以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。②字母“Y”后的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼，其鋼號(hào)為“Y30”。③錳含量較高者，亦在鋼號(hào)后標(biāo)出“Mn”，例如“Y40Mn”。,中國鋼號(hào)表示方法,5）合金結(jié)構(gòu)鋼①鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。②鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合

30、金含量＜1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4~0.6%，后者為0.9~1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%??時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4… … 等。例如18Cr2Ni4WA。③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元

31、素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB 鋼中。釩為0.07~0.12%，硼為0.001~0.005%。④高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。,中國鋼號(hào)表示方法,6）彈簧鋼彈簧鋼是用生20 產(chǎn)各種板簧和螺旋彈簧或類似零件（如軋輥等）。彈簧是一種能產(chǎn)生大量彈性變形的結(jié)構(gòu)零件，通過彈簧的彈性變形，可以吸收沖擊能量、緩和沖擊和震動(dòng)的作用，因此對彈簧鋼的要求必須有高的強(qiáng)度，特別是高的屈服強(qiáng)度和疲勞

32、強(qiáng)度；要不易脫碳，有良好的表面質(zhì)量，具有一定的淬透性和良好的工藝性能。有的彈簧還要求耐熱、耐腐蝕等。因此彈簧鋼含碳較高，彈簧鋼有合金和非合金。彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號(hào)表示方法，前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，后者基本上與合金結(jié)鋼相同。彈簧鋼牌號(hào),根據(jù)GB1222-84查找,中國鋼號(hào)表示方法,7）滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼也叫軸承鋼。主要用來制造滾動(dòng)軸承內(nèi)外套圈、滾珠、滾粒、保持架等，但在量具、冷作模具、低

33、合金刀具、柴油機(jī)高壓油泵件等方面也有廣泛應(yīng)用。軸承鋼種類較多有較多高碳鉻、滲碳、不銹、高溫、無磁軸承鋼。①鋼號(hào)冠以字母“G”，表示滾動(dòng)軸承鋼類。②高碳鉻軸承鋼鋼號(hào)的碳含量不標(biāo)出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號(hào)表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。,中國鋼號(hào)表示方法,7）合金工具鋼和高速工具鋼①合金工具鋼12鋼號(hào)的平均碳含量≥1.0%時(shí)，不標(biāo)出碳含量；當(dāng)平均碳含量＜1.0%時(shí)，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWM

34、n、9SiCr、3Cr2W8V。②高速工具鋼13的鋼號(hào)一般不標(biāo)出碳含量，只標(biāo)出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號(hào)表示為“W18Cr4V”。鋼號(hào)冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號(hào)。③鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號(hào)，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開來。例如Cr06。,中國鋼號(hào)表示

35、方法,9）不銹鋼和耐熱鋼①鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量≤0.03%或≤0.08%者，鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9 等。②對鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮…… 等則按上述合金結(jié)構(gòu)鋼對微合金元素的表示方法標(biāo)出。,不銹鋼知識(shí),在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性

36、能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能，使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13 鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。,,,鉻18 鎳9 不銹鋼（奧氏體）牌號(hào)對照表,有色金屬概述,1.有色金屬分類（1）有色純金屬分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半

37、金屬和稀有金屬五類。（2）有色合金按合金系統(tǒng)分：重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等；按合金用途則可分：變形（壓力加工用合金）、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質(zhì)合金、焊料、中間合金、金屬粉未等。（3）有色材按化學(xué)成份分類：銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時(shí)，可分為：板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。,有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方法,2.有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方

38、法（1）命名原則有色金屬及合金產(chǎn)品牌號(hào)的命名，規(guī)定以漢語拼音字母或國際元素符號(hào)作為主題詞代號(hào)，表示其所屬大類，如用L 或AL 表示鋁，T 或Cu 表示銅。主題詞以后，用成份數(shù)字順序結(jié)合產(chǎn)品類別來表示。即主題詞之后的代號(hào)可以表示產(chǎn)品的狀態(tài)、特征或主要成份。如：LF 為防（F）銹的鋁（L）合金；LD 為鍛（D）造用的鋁（L）合金；LY 為硬（Y）的鋁（L）合金，這三種合金的主題詞是鋁合金（L）。又如：QSn 為青（Q）銅中主要的添

39、加元素為錫（Sn）的一類；QAL9-4 為青（Q）銅中含有鋁（AL），成分中添加元素鋁為9%，其他添加元素為4%，這兩種合金的主題詞是青銅（Q）。因此，產(chǎn)品代號(hào)是由標(biāo)準(zhǔn)（GB340-78）規(guī)定的主題詞漢語拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)及阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法來表示。,常用有色金屬和合金元素的名稱及代號(hào),專用有色金屬合金名稱及其代號(hào),,有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例,合金加工產(chǎn)品,,有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例,合金加工產(chǎn)品,

40、銅及銅合金,純銅純銅是玫瑰紅色金屬，表面形成氧化銅膜后呈紫色，故工業(yè)純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8~9g/cm3，熔點(diǎn)1083°C。純銅導(dǎo)電性很好，大量用于制造電線、電纜、電刷等；導(dǎo)熱性好，常用來制造須防磁性干擾的磁學(xué)儀器、儀表，如羅盤、航空儀表等；塑性極好，易于熱壓和冷壓力加工，可制成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。純銅產(chǎn)品有冶煉品及加工品兩種。,銅合金,1）黃銅黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅——鋅二元合金，稱為

41、簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機(jī)械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高，其強(qiáng)度也較高，塑性稍低。工業(yè)中采用的黃銅含鋅量不超過45%，含鋅量再高將會(huì)產(chǎn)生脆性，使合金性能變壞。為了改善黃銅的某種性能，在一元黃銅的基礎(chǔ)上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強(qiáng)度和抗腐蝕性，稍降低塑性。含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯

42、著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力，因此稱為“海軍黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對黃銅的強(qiáng)度影響不大。錳黃銅具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和抗蝕性；在錳黃銅中加鋁，還可以改善它的性能，得到表面光潔的鑄件,銅合金,2）青銅青銅是歷史上應(yīng)用最早的一種合金，原指銅錫合金，因顏色呈青灰色，故稱青銅。為了改善合金的工藝性能和機(jī)械性能，大部分青銅內(nèi)還加入其它合金元素，如鉛、鋅、磷等。由

43、于錫是一種稀缺元素，所以工業(yè)上還使用許多不含錫的無錫青銅，它們不僅價(jià)格便宜，還具有所需要的特種性能。無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等。此外還有成份較為復(fù)雜的三元或四元青銅?，F(xiàn)在除黃銅和白銅（銅鎳合金）以外的銅合金均稱為青銅。錫青銅有較高的機(jī)械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對過熱和氣體的敏感性小，焊接性能好，無鐵磁性，收縮系數(shù)小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機(jī)械性

44、能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性，有良好的流動(dòng)性，無偏析傾向，可得到致密的鑄件。在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素，可進(jìn)一步改善合金的各種性能。,鋁及鋁合金,鋁是一種輕金屬，密度?。?.79/Cm3），具有良好的強(qiáng)度和塑性，鋁合金具有較好的強(qiáng)度，超硬鋁合金的強(qiáng)度可達(dá)600Mpa，普通硬鋁合金的抗拉強(qiáng)度也達(dá)200~450Mpa，它的比鋼度遠(yuǎn)高于鋼，因此在機(jī)械制造中得到廣泛的運(yùn)用。鋁的導(dǎo)電性僅次于銀和銅，居第三位，用于制造各種導(dǎo)線。鋁具有良

45、好的導(dǎo)熱性，可用作各種散熱材料。鋁還具有良好的抗腐蝕性能和較好的塑性，適合于各種壓力加工。鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過熱處理來提高機(jī)械性能，只能通過冷加工變形來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等?？蔁崽幚韽?qiáng)化型鋁合金可以通過淬火和時(shí)效等熱處理手段來提高機(jī)械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。

46、鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能，物理性能和抗腐蝕性能。鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金。,.壓力加工鋁合金,鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹（LF）、硬質(zhì)（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火（M燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等三種。壓力加工鋁合金的產(chǎn)品代號(hào)。,鋁合金加工產(chǎn)品代號(hào),鑄造鋁合金,鑄造鋁合金鑄造鋁合金（ZL）按成分中