1、l5.1.1常存元素對鋼性能的影響常存元素對鋼性能的影響l1.錳：錳：來源：來源：錳是煉鋼時用錳是煉鋼時用錳鐵脫氧錳鐵脫氧而殘留在鋼中而殘留在鋼中 的，它也經(jīng)常作為合金元素而特意加的，它也經(jīng)常作為合金元素而特意加 入鋼中。入鋼中。作用：作用：錳的脫氧能力較好，能很大程度上減錳的脫氧能力較好，能很大程度上減 少鋼中的少鋼中的FeO，還能與硫化合成，還能與硫化合成 MnS，減輕硫昀有害作用。錳大部，減輕硫昀有害作用。錳大部 分溶入鐵素體中，使鐵素體強化。所分溶入鐵素體中，使鐵素體強化。所 以，錳在鋼中是一種有益元素。以，錳在鋼中是一種有益元素。含量：含量：非合金鋼中，錳作為常存元素非合金鋼中，錳作

2、為常存元素 時，其含量一般規(guī)定為時，其含量一般規(guī)定為1.00。l2. 硅硅來源：來源：硅是煉鋼時用硅是煉鋼時用硅鐵脫氧硅鐵脫氧而殘留在而殘留在 鋼中的，也可作為合金元素特意鋼中的，也可作為合金元素特意 加入鋼中。加入鋼中。作用：作用：硅的脫氧能力比錳強，可有效清硅的脫氧能力比錳強，可有效清 除除FeO。硅在室溫下大部分溶入鐵。硅在室溫下大部分溶入鐵 素體，使鐵素體強化。素體，使鐵素體強化。含量：含量：作為常存元素時，其含量一般規(guī)定為作為常存元素時，其含量一般規(guī)定為 0.50。l3. 硫硫來源：來源：硫是在冶煉時由硫是在冶煉時由礦石和燃料礦石和燃料中帶人的中帶人的 有害雜質(zhì)，煉鋼時難以除盡。有害

3、雜質(zhì)，煉鋼時難以除盡。作用：作用：硫在鋼中常以硫在鋼中常以FeS的形式存在，的形式存在，F(xiàn)eS與與 Fe形成低熔點的共晶體，分布在奧氏形成低熔點的共晶體，分布在奧氏 體的晶界上，體的晶界上，當(dāng)鋼材進(jìn)行熱加工，共當(dāng)鋼材進(jìn)行熱加工，共 晶體過熱甚至甚至熔化，減弱了晶粒晶體過熱甚至甚至熔化，減弱了晶粒 間聯(lián)系，使鋼材強度降低，韌性下間聯(lián)系，使鋼材強度降低，韌性下 降，這種現(xiàn)象稱熱脆降，這種現(xiàn)象稱熱脆。常加入錳來降。常加入錳來降 低硫的有害作用。低硫的有害作用。l4. 磷磷來源：來源：磷是在冶煉時由磷是在冶煉時由礦石礦石帶入的有帶入的有 害雜質(zhì)，煉鋼時很難除盡。害雜質(zhì)，煉鋼時很難除盡。作用：作用：磷能

4、溶于磷能溶于-Fe中，但當(dāng)鋼中有中，但當(dāng)鋼中有 碳存在時，磷在碳存在時，磷在-Fe中溶解度急劇下中溶解度急劇下 降。磷的偏析傾向十分嚴(yán)重，即使只有降。磷的偏析傾向十分嚴(yán)重，即使只有 千分之幾的磷存在，也千分之幾的磷存在，也會在組織中析脆會在組織中析脆 性很大的化合物性很大的化合物Fe3P，并且特別容易，并且特別容易 聚于晶界上，使鋼的脆性增加，冷脆轉(zhuǎn)聚于晶界上，使鋼的脆性增加，冷脆轉(zhuǎn) 化溫度升高，即發(fā)生冷脆?；瘻囟壬撸窗l(fā)生冷脆。分類方法：分類方法： 化學(xué)成分化學(xué)成分 分類分類 質(zhì)量質(zhì)量 用途用途(0.25%);(0.25%0.60%);(0.60%).低碳鋼按含碳量分 中碳鋼高碳鋼CCCW

5、WWSPSPSP(W0.050%; W0.045%);(W0.035%; W0.035%);(W0.030%; W0.030%)普通碳素鋼按質(zhì)量分 優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼齒輪齒輪刀具刀具2.鋼的編號鋼的編號l我國鋼材的編號是采用我國鋼材的編號是采用漢語拼音漢語拼音字母字母、化學(xué)元素符號化學(xué)元素符號和和阿拉伯?dāng)?shù)阿拉伯?dāng)?shù)字字相結(jié)合的方法。相結(jié)合的方法。l采用漢語拼音字母表示鋼產(chǎn)品的采用漢語拼音字母表示鋼產(chǎn)品的名稱、用途、特性和工藝方法時，名稱、用途、特性和工藝方法時，一般從代表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的一般從代表鋼產(chǎn)品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母。漢語拼音中選取第一個字母。名稱名稱符號符號位置位

6、置名稱名稱符號符號位置位置碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼Q頭頭橋梁用鋼橋梁用鋼q尾尾低合金高強度鋼低合金高強度鋼Q頭頭鍋爐用鋼鍋爐用鋼g尾尾易切削鋼易切削鋼Y頭頭焊接氣瓶用鋼焊接氣瓶用鋼HP尾尾碳素工具鋼碳素工具鋼T頭頭車輛車軸用鋼車輛車軸用鋼LZ頭頭(滾珠滾珠)軸承鋼軸承鋼G頭頭機(jī)車車軸用鋼機(jī)車車軸用鋼JZ頭頭焊接用鋼焊接用鋼H頭頭沸騰鋼沸騰鋼F尾尾鉚螺鋼鉚螺鋼ML頭頭半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b尾尾船用鋼船用鋼國際符號國際符號鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z尾尾汽車大梁用鋼汽車大梁用鋼L尾尾特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ尾尾壓力容器用鋼壓力容器用鋼R尾尾質(zhì)量等級質(zhì)量等級A.B.C.D.E尾尾1）碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼和和低合金高強度鋼

7、低合金高強度鋼Q+最低屈服強度值最低屈服強度值+質(zhì)量等級符號質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號脫氧方法符號Q表示表示“屈服強度屈服強度”；屈服強度值單位是；屈服強度值單位是MPa；質(zhì)量等級符號為質(zhì)量等級符號為A、B、C、D、E。由。由A到到E，其其P、S含量依次下降，質(zhì)量含量依次下降，質(zhì)量提高。提高。脫氧方法符號：沸騰鋼脫氧方法符號：沸騰鋼F；鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼Z；半鎮(zhèn)靜；半鎮(zhèn)靜鋼鋼b；特殊鎮(zhèn)靜鋼；特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ。如碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號表示為如碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號表示為 Q235AF、Q235BZ。 l低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，都是鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼， 其牌號中其牌號中沒有表示脫氧方

8、法沒有表示脫氧方法的符號。如的符號。如Q345C。l根據(jù)需要，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用兩位根據(jù)需要，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字（阿拉伯?dāng)?shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾表示平均含碳量的萬分之幾）和化學(xué)元素）和化學(xué)元素符號，按順序表示，如符號，按順序表示，如16Mn。l*說明：一般情況下，屈服強度值說明：一般情況下，屈服強度值小小300MPa時為時為碳素結(jié)碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)鋼，大于大于300MPa時為時為低合金高強度鋼低合金高強度鋼。2）優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼和和 碳碳 素素 工工 具具 鋼鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號為兩位數(shù)字優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號為兩位數(shù)字這這兩位數(shù)字兩

9、位數(shù)字表示鋼表示鋼平均含碳量的萬分之幾平均含碳量的萬分之幾如如45其平均含碳量為其平均含碳量為萬分之四十五萬分之四十五（即（即0.45%C） 碳素工具鋼：牌號為碳素工具鋼：牌號為T+數(shù)字?jǐn)?shù)字“T”表示表示“碳碳素工具鋼素工具鋼”數(shù)字表示鋼平均含碳量的千分之幾數(shù)字表示鋼平均含碳量的千分之幾如如T8其平均含碳量為其平均含碳量為千分之八千分之八（0.8%C）*說明：說明：優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳素結(jié)構(gòu)鋼含Mn量為量為0.71.2%時，在含碳量數(shù)字時，在含碳量數(shù)字后加元素符號后加元素符號“Mn”，如，如40Mn。 對于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的對于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的沸騰鋼沸騰鋼和和半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼，在鋼號后，在鋼號

10、后分別加字母分別加字母F和和b，如，如08F、10b。碳素工具鋼都碳素工具鋼都是是優(yōu)質(zhì)以上優(yōu)質(zhì)以上質(zhì)量的質(zhì)量的 高級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼在鋼號后在鋼號后加字母加字母A，如，如20A、T8A。3）合金鋼）合金鋼 牌號為碳含量牌號為碳含量+合金元素合金元素1+1元素的百分含量數(shù)字元素的百分含量數(shù)字+合金合金元素元素2+2元素的百分含量數(shù)字元素的百分含量數(shù)字+ 合金元素及其含量標(biāo)注合金元素及其含量標(biāo)注 當(dāng)合金元素的平均含量當(dāng)合金元素的平均含量小于小于1.50%時，只標(biāo)元素符號，時，只標(biāo)元素符號，不標(biāo)含量不標(biāo)含量。如。如20CrMnTi 當(dāng)合金元素的平均含量為當(dāng)合金元素的平均含量為1.502.49%、2.

11、50 3.49%、3.504.49%、4.505.49%、時，在相應(yīng)的合金元素時，在相應(yīng)的合金元素符號后標(biāo)符號后標(biāo)2、3、4、5 等數(shù)字。如等數(shù)字。如20CrNi3。* 說明：說明：合金工具鋼含鉻量合金工具鋼含鉻量小于小于1%時，含鉻量以千分之一為單時，含鉻量以千分之一為單位標(biāo)出，并在含鉻量前加數(shù)字位標(biāo)出，并在含鉻量前加數(shù)字“0”，如，如Cr06。滾動軸承鋼含滾動軸承鋼含鉻量也以千分之一鉻量也以千分之一為單位標(biāo)出，并在牌為單位標(biāo)出，并在牌號頭部加字母號頭部加字母“G”，如，如GCr15高級優(yōu)質(zhì)高級優(yōu)質(zhì)合金鋼在牌號后加字母合金鋼在牌號后加字母A，如，如60Si2MnA。特級優(yōu)質(zhì)特級優(yōu)質(zhì)合金鋼在牌

12、號后加字母合金鋼在牌號后加字母E，如，如30CrMnSiE。 碳含量標(biāo)注碳含量標(biāo)注合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼含含碳碳量量以萬分之一以萬分之一為單位標(biāo)出為單位標(biāo)出(兩位數(shù)字兩位數(shù)字)如如40Cr、60Si2Mn工具鋼和特殊性能鋼工具鋼和特殊性能鋼含含碳碳量以量以千分之一千分之一為單位標(biāo)出為單位標(biāo)出(一位數(shù)字一位數(shù)字)如如8MnSi、4Cr13* 說明說明低合金工具鋼低合金工具鋼含碳量大于含碳量大于1.00%時，不標(biāo)含碳量，如時，不標(biāo)含碳量，如CrWMn (1.0%C)高速鋼高速鋼不不標(biāo)含碳量，如標(biāo)含碳量，如W18Cr4V (含含0.75%C)滾動軸承鋼滾動軸承鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如GCr15

13、(1.0%C)高錳鋼高錳鋼不標(biāo)含碳量，如不標(biāo)含碳量，如ZGMn13 (0.751.45%C)珠光體耐熱鋼珠光體耐熱鋼含碳量標(biāo)注同結(jié)構(gòu)鋼，如含碳量標(biāo)注同結(jié)構(gòu)鋼，如15CrMo鑄鋼鑄鋼在牌號前加在牌號前加“ZG”, 余同結(jié)構(gòu)鋼余同結(jié)構(gòu)鋼, 如如ZG20Cr13l一般工程結(jié)構(gòu)鋼一般工程結(jié)構(gòu)鋼l 1. 碳素結(jié)構(gòu)鋼（如表）碳素結(jié)構(gòu)鋼（如表） 硫、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高硫、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高 (P0.045， S0.055) 典型牌號典型牌號 Q235 （各種型材）（各種型材） l 2. 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是在低碳鋼的基礎(chǔ)上，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是在低碳鋼的基礎(chǔ)上， 加入少量合

14、會元加入少量合會元 素素 Mn 典型牌號典型牌號 Q345 (16 Mn) l優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 l 1.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（如圖）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（如圖） 硫、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低硫、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低0.035 典型的牌號是典型的牌號是45 l 2.碳素鑄鋼（如圖）碳素鑄鋼（如圖） 碳素鋼的含碳量一般在碳素鋼的含碳量一般在0.150.60范圍內(nèi)，過高則塑性差，易產(chǎn)生裂紋。一范圍內(nèi)，過高則塑性差，易產(chǎn)生裂紋。一般工程用鑄鋼件的成分、力學(xué)性能和用途般工程用鑄鋼件的成分、力學(xué)性能和用途見表見表l 3.合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動軸承滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼鋼 l(1)滲碳鋼

15、 常用的滲碳鋼有常用的滲碳鋼有15、20Cr、 20CrMnTi、18Cr2Ni4W等。等。工藝：工藝：采用采用表面滲碳表面滲碳進(jìn)行成分調(diào)整，再結(jié)合進(jìn)行成分調(diào)整，再結(jié)合 淬火淬火+低溫回火低溫回火的熱處理，的熱處理，性能特點：性能特點：能夠使零件表面具有良好的耐磨能夠使零件表面具有良好的耐磨 性和疲勞強度，心部有良好的韌性和性和疲勞強度，心部有良好的韌性和 足夠的強度。足夠的強度。應(yīng)用：應(yīng)用：滲碳鋼主要用于制造高耐磨性，并承滲碳鋼主要用于制造高耐磨性，并承 受動載荷的零件，如汽車齒輪、內(nèi)燃受動載荷的零件，如汽車齒輪、內(nèi)燃 機(jī)凸輪和活塞銷等。機(jī)凸輪和活塞銷等。l (2)調(diào)質(zhì)鋼 常用的調(diào)質(zhì)鋼有常用

16、的調(diào)質(zhì)鋼有45、 40Cr、 35SiMn、38CrMoAlA等。等。 特點：特點：調(diào)質(zhì)鋼為調(diào)質(zhì)鋼為中碳成分中碳成分，經(jīng)，經(jīng)淬火淬火+高溫高溫回火回火的的調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理后，鋼的組織為回火索氏后，鋼的組織為回火索氏體，具有高強度和良好韌性，即體，具有高強度和良好韌性，即具有良好具有良好的綜合力學(xué)性能的綜合力學(xué)性能，常用于制造重要的機(jī)器，常用于制造重要的機(jī)器零件，如傳動軸、機(jī)床齒輪、曲軸、連桿零件，如傳動軸、機(jī)床齒輪、曲軸、連桿螺栓等。（表面淬火、氮化處理提高工件螺栓等。（表面淬火、氮化處理提高工件表面的硬度）表面的硬度）l (3)彈簧鋼彈簧鋼 常用的彈簧鋼有常用的彈簧鋼有65、 65Mn、60

17、Si2Mn、50CrVA等。最有代表等。最有代表 性的是性的是60Si2Mn。 性能特點：性能特點：彈簧要求高彈性極限、疲勞極彈簧要求高彈性極限、疲勞極 限和足夠的韌性限和足夠的韌性成分及工藝：成分及工藝：彈簧鋼采用彈簧鋼采用中高碳成分中高碳成分 （0.5%0.7%）以保證強度；以保證強度； 通過淬火通過淬火+中溫回火而獲得回火中溫回火而獲得回火 托氏體組織，托氏體組織， 以滿足使用性能的要以滿足使用性能的要 求。（采用求。（采用噴丸處理噴丸處理進(jìn)行表面強化進(jìn)行表面強化 ）l(4)滾動軸承鋼滾動軸承鋼 常用的是鉻軸承鋼常用的是鉻軸承鋼 GCr9、GCrl5、GCrl5SiMn等等應(yīng)用：應(yīng)用：滾

18、動軸承鋼是制造各類滾動軸承的滾動體滾動軸承鋼是制造各類滾動軸承的滾動體 及內(nèi)、外套圈的專用鋼。及內(nèi)、外套圈的專用鋼。性能特點：性能特點：滾動軸承在交變應(yīng)力下工作，各部分之間因相對滑滾動軸承在交變應(yīng)力下工作，各部分之間因相對滑動而產(chǎn)生強烈磨擦，還受到動而產(chǎn)生強烈磨擦，還受到 潤滑劑的化學(xué)浸蝕。潤滑劑的化學(xué)浸蝕。軸承鋼必須軸承鋼必須具有高的具有高的 硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和抗蝕性。夠的韌性和抗蝕性。成分：成分：Wc為為0.951.15，屬過共析鋼，以此保證淬后馬氏屬過共析鋼，以此保證淬后馬氏體的高硬度和碳化物的數(shù)量，提高耐磨

19、性。體的高硬度和碳化物的數(shù)量，提高耐磨性。s0.020， P0.007)，鉻軸承鋼是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼。，鉻軸承鋼是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼。l按用途分類：按用途分類：刃具鋼、模具鋼和量具鋼刃具鋼、模具鋼和量具鋼。l特點：特點：為了滿足高硬度和耐磨性的使用要求，工具鋼均為高碳成為了滿足高硬度和耐磨性的使用要求，工具鋼均為高碳成 分，一般經(jīng)過淬火和低溫回火后使用。分，一般經(jīng)過淬火和低溫回火后使用。l 1.刃具鋼刃具鋼 性能特點：性能特點：高強度高強度(特別是抗彎、抗壓特別是抗彎、抗壓)；高硬度、高耐；高硬度、高耐 磨性；高熱硬性；足夠的塑性和韌性。磨性；高熱硬性；足夠的塑性和韌性。 分類：分類：碳素工具鋼碳素

20、工具鋼(T8、T8A、T10、T12等等)； 合金刃具鋼合金刃具鋼(Cr06、9SiCr等等)含碳量在含碳量在0.91.1之間之間 高速鋼高速鋼(W18Cr4V)含碳量在含碳量在0.7以上，最高可達(dá)以上，最高可達(dá)1.5 應(yīng)用：應(yīng)用：碳素工具鋼：手用工具和低速、小蠢走刀量的機(jī)用工具，碳素工具鋼：手用工具和低速、小蠢走刀量的機(jī)用工具， 合金刃具鋼：加入了合金元素，多用作絲錐、板牙、鉸刀合金刃具鋼：加入了合金元素，多用作絲錐、板牙、鉸刀 高速鋼：廣泛應(yīng)用于車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等刀具高速鋼：廣泛應(yīng)用于車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等刀具 l 高速鋼的加工、熱處理較復(fù)雜，其要點如下高速鋼的加工、熱處理較復(fù)雜，

21、其要點如下：l (1)鍛造鍛造 高速鋼鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀高速鋼鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀 分布的粗大共晶碳化物，分布的粗大共晶碳化物，如圖如圖 所示所示， 大大降低鋼的性能。這些碳化物不能用熱處理大大降低鋼的性能。這些碳化物不能用熱處理 來消除，因此高速鋼的鍛造具有成形和改善碳來消除，因此高速鋼的鍛造具有成形和改善碳 化物形態(tài)和分布的雙重作用?；镄螒B(tài)和分布的雙重作用。l l (2)熱處理熱處理 鍛造后進(jìn)行鍛造后進(jìn)行球化退火球化退火，淬火加熱進(jìn)行，淬火加熱進(jìn)行預(yù)熱預(yù)熱 三次回火三次回火l2.模具鋼模具鋼l分類：分類：冷模具鋼、熱模具鋼冷模具鋼、熱模具鋼l特點：特點：1、 冷模：冷模：很

22、大壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。主要損壞形式是很大壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。主要損壞形式是磨損也常出面崩刃、斷裂和變形需高硬度、高耐磨性、足夠的磨損也常出面崩刃、斷裂和變形需高硬度、高耐磨性、足夠的韌性與疲勞抗力和熱處理變小韌性與疲勞抗力和熱處理變小 2、熱模具鋼：、熱模具鋼：沖擊載荷、摩擦、不沖擊載荷、摩擦、不 均勻熱應(yīng)變和熱應(yīng)力、高溫氧化出現(xiàn)崩均勻熱應(yīng)變和熱應(yīng)力、高溫氧化出現(xiàn)崩裂、塌陷、磨損、龜裂等失效現(xiàn)象需具有高的熱硬性、高溫耐磨性、高的抗裂、塌陷、磨損、龜裂等失效現(xiàn)象需具有高的熱硬性、高溫耐磨性、高的抗氧化、高的熱氧化、高的熱 強性和足夠高的韌性、較高的淬透性和導(dǎo)熱性強性和足夠高的

23、韌性、較高的淬透性和導(dǎo)熱性 l應(yīng)用：應(yīng)用： 冷模具鋼冷模具鋼(Crl2、Crl2MoV等等) ：冷沖模、冷擠壓模和拉絲，：冷沖模、冷擠壓模和拉絲， 熱模具鋼熱模具鋼(5CrMnMo、5CrNiMo等等) 熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄 模等，工作時型腔表面溫度可達(dá)模等，工作時型腔表面溫度可達(dá)600以上以上 l3.量具鋼量具鋼特點：特點：主要受磨損，主要受磨損， 性能要求是：高硬度和耐磨性；高尺寸穩(wěn)定性。性能要求是：高硬度和耐磨性；高尺寸穩(wěn)定性。熱處理：熱處理：量具鋼的成分高碳量具鋼的成分高碳(訓(xùn)訓(xùn)c為為0.91.5)， 并常加入并常加入Cr、W、Mn等元素等元素 盡量降低淬火溫度

24、，以盡量降低淬火溫度，以減少殘余奧氏體量減少殘余奧氏體量 淬火后立即進(jìn)行一淬火后立即進(jìn)行一70-一一80的的冷處理冷處理 精度要求高的量具，需進(jìn)行時效處理精度要求高的量具，需進(jìn)行時效處理應(yīng)用應(yīng)用： 制造各種測量工具，如卡千分尺、螺旋測微儀、制造各種測量工具，如卡千分尺、螺旋測微儀、 塊規(guī)和塞規(guī)等塊規(guī)和塞規(guī)等 l分類：分類：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼l不銹鋼不銹鋼l定義：定義：不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽溶液不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽溶液或其它腐蝕性介質(zhì)中具有或其它腐蝕性介質(zhì)中具有高度化學(xué)穩(wěn)定性高度化學(xué)穩(wěn)定性的合金的合金鋼的總稱。鋼的總稱。l分類及應(yīng)用：分類及應(yīng)用：分

25、為分為馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼(Cr13型型) 制造承載耐腐蝕的各種閥、機(jī)泵零件、不銹刀具制造承載耐腐蝕的各種閥、機(jī)泵零件、不銹刀具 鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼(Crl7型型)，主要用于制造耐蝕零，主要用于制造耐蝕零 件，廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)中件，廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)中 奧氏體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼(188型型)，主要制造化工生主要制造化工生 產(chǎn)中的某些設(shè)備零件或構(gòu)件及暫道等。產(chǎn)中的某些設(shè)備零件或構(gòu)件及暫道等。l 2.耐熱鋼耐熱鋼l定義：定義：高溫下具有熱化學(xué)穩(wěn)定性和熱強性的特殊鋼。高溫下具有熱化學(xué)穩(wěn)定性和熱強性的特殊鋼。 l性能特點性能特點: 優(yōu)良的高溫抗氧化性能和高溫強度優(yōu)良的高

26、溫抗氧化性能和高溫強度 熱膨脹系數(shù)小和良好的導(dǎo)熱性，熱膨脹系數(shù)小和良好的導(dǎo)熱性， l成分特點：成分特點：加入合金元素加入合金元素Cr、Si和鋁，主加和鋁，主加Cr Ti、 V、W、Mo、Ni等合金元素來提等合金元素來提 高熱強性。高熱強性。 l分類及應(yīng)用：分類及應(yīng)用：熱化學(xué)穩(wěn)定鋼熱化學(xué)穩(wěn)定鋼(3Cr18Ni25Si2等等) 熱強鋼熱強鋼(Crl2型、型、Crl3 型、型、1Crl8Ni9Ti、 1Crl7)。耐熱鋼主要用于石油化工的高溫。耐熱鋼主要用于石油化工的高溫 反應(yīng)設(shè)備和加熱爐、火力發(fā)電設(shè)備的汽輪反應(yīng)設(shè)備和加熱爐、火力發(fā)電設(shè)備的汽輪 機(jī)和鍋爐、汽車和船舶的內(nèi)燃機(jī)、飛機(jī)的機(jī)和鍋爐、汽車和船

27、舶的內(nèi)燃機(jī)、飛機(jī)的 噴氣發(fā)動機(jī)以及熱交換器等設(shè)備噴氣發(fā)動機(jī)以及熱交換器等設(shè)備l 3.耐磨鋼耐磨鋼l性能特點：性能特點：很高的很高的耐磨性和韌性耐磨性和韌性。 高錳鋼高錳鋼(ZGMn13)l成分特點：成分特點：高碳高碳，含碳量，含碳量1.01.3之間之間 高錳，高錳，一般一般Mn含量為含量為1114 一定量一定量硅硅（Si=0.30.8）熱處理：熱處理：水韌處理：水韌處理：即將鋼加熱即將鋼加熱10001100*C， 保溫一段時間，使碳化物全部溶解，然保溫一段時間，使碳化物全部溶解，然 后迅速后迅速水淬水淬，在室溫下獲得，在室溫下獲得均勻單一的均勻單一的 奧氏體組織。奧氏體組織。 l應(yīng)用應(yīng)用： 用

28、于運轉(zhuǎn)中承受嚴(yán)重磨損的和強烈沖擊用于運轉(zhuǎn)中承受嚴(yán)重磨損的和強烈沖擊 的零件的零件l1.鑄鐵的石墨化鑄鐵的石墨化l2. 常用鑄鐵常用鑄鐵l3.合金鑄鐵合金鑄鐵教學(xué)重點教學(xué)重點:常用鑄鐵的分類及特點常用鑄鐵的分類及特點教學(xué)難點教學(xué)難點:鑄鐵的石墨化鑄鐵的石墨化5.2鑄鐵鑄鐵 鑄鐵之所以用得如此廣泛鑄鐵之所以用得如此廣泛,是因為是因為石墨的存在石墨的存在，石墨的存在，使鑄鐵，石墨的存在，使鑄鐵具有鑄具有鑄 鋼所不具備的性能。鑄鐵通常是鋼所不具備的性能。鑄鐵通常是C%=2.5%4.0%的鐵碳合金。的鐵碳合金。 碳在鐵碳合金中的存在形式有：碳在鐵碳合金中的存在形式有：滲碳體和石墨滲碳體和石墨鑄鑄鐵鐵的的

29、優(yōu)優(yōu)點點 良好的鑄造性能，如流動性好、收縮小良好的鑄造性能，如流動性好、收縮小 良好的切削加工性能；良好的切削加工性能； 高的耐磨性；高的耐磨性； 良好的吸振緩沖性能；良好的吸振緩沖性能； 低的缺口敏感性能。低的缺口敏感性能。 根據(jù)碳在鐵碳合金中的存在形式鑄鐵可以分為：根據(jù)碳在鐵碳合金中的存在形式鑄鐵可以分為： 白口鑄鐵：白口鑄鐵： 灰口鑄鐵：灰口鑄鐵：普通灰口鑄鐵普通灰口鑄鐵 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵球墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵 碳以石墨的形式析出的過程為石墨化過程。碳以石墨的形式析出的過程為石墨化過程。 通常視石墨通常視石墨化過程充分與否，會得到不同基體的鑄鐵組織?；^程充分與否，會得到不

30、同基體的鑄鐵組織。鑄鐵的基體通常有：鑄鐵的基體通常有：*鐵素體灰口鑄鐵鐵素體灰口鑄鐵*鐵素體鐵素體珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵*珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵?800 L L 溫溫 度度 圖6-3 鐵碳合金雙重相圖 727727 738738 11481148 11541154 A A+ +FeFe 3 3 C C ( (A A+ +G G) ) F F+ +A A A A L L+ +A A F F+ +FeFe 3 3 C C (實線) F F+ +G G (虛線)?4.30?4.26?2.08?0.68?0.77?400?6.69?1200?1600?2.11l 石墨片越圓整、越細(xì)小、分布

31、越均勻?qū)w石墨片越圓整、越細(xì)小、分布越均勻?qū)wl 割裂作用越小。割裂作用越小。 化學(xué)成分：化學(xué)成分：C是形成石墨的元素，是形成石墨的元素，Si是促進(jìn)形成石墨的元是促進(jìn)形成石墨的元素。通常素。通常C%、 Si%越高，越容易石墨化。越高，越容易石墨化。l 冷卻速度：冷卻速度：l 減小減小冷卻速度可以冷卻速度可以促進(jìn)促進(jìn)石墨化，石墨化， 易得到易得到粗大的石墨片和鐵素粗大的石墨片和鐵素體基體；體基體；增大增大冷卻速冷卻速度則度則阻礙阻礙石墨化，此石墨化，此時只有部分碳以細(xì)石時只有部分碳以細(xì)石墨片析出，而另一部墨片析出，而另一部分碳則以滲碳體析出，分碳則以滲碳體析出， 得到鑄光體基體得到鑄光體基體

32、。l灰口鑄鐵灰口鑄鐵l 可以看成是在鋼的基體上分布著不同形態(tài)的石墨。而石可以看成是在鋼的基體上分布著不同形態(tài)的石墨。而石墨的形態(tài)、大小和分布直接影響著鑄鐵的性能墨的形態(tài)、大小和分布直接影響著鑄鐵的性能。根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可以分為：根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可以分為：普通灰口鑄鐵：石墨呈普通灰口鑄鐵：石墨呈片狀片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀蠕蟲狀球墨鑄鐵：球墨鑄鐵：石墨呈石墨呈球狀球狀基體基體：F、P、F+P生產(chǎn)生產(chǎn)：鐵水熔煉好后直接澆鑄鐵水熔煉好后直接澆鑄牌號牌號：HTXXXHT: 表示灰口鑄鐵中文拼音的代號表示灰

33、口鑄鐵中文拼音的代號XXX: 三位數(shù)字表示最抵抗拉強度三位數(shù)字表示最抵抗拉強度(MPa)石墨形態(tài)石墨形態(tài)：片狀片狀 圖6-4 灰鑄鐵的顯微組織 P基體灰鑄鐵 F+P基體灰鑄鐵 F基體灰鑄鐵提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑改善基體組織改善基體組織改變石墨形態(tài)、數(shù)量、改變石墨形態(tài)、數(shù)量、 大小和分布大小和分布灰口鑄鐵的孕育處理是灰口鑄鐵的孕育處理是提高和改善灰口鑄鐵的性能提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑行之的途徑行之有效的方法。常用的孕育劑是含有效的方法。常用的孕育劑是含Si量為量為75%的硅鐵。的硅鐵?；铱阼T鐵的孕育處理方法灰口鑄鐵的孕育處理方法即將熔煉出的鐵水在即將熔

34、煉出的鐵水在 澆鑄前加入質(zhì)量分澆鑄前加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為數(shù)為 0.25%0.60%的孕育劑，孕育劑在的孕育劑，孕育劑在鐵水中形成大量彌散的鐵水中形成大量彌散的石墨結(jié)晶核心石墨結(jié)晶核心，使石墨化作用顯著提高，從而得到在細(xì)使石墨化作用顯著提高，從而得到在細(xì)珠光體上珠光體上均勻分布著細(xì)片狀石墨的組織。均勻分布著細(xì)片狀石墨的組織。 灰鑄鐵的熱處理灰鑄鐵的熱處理 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火：鑄件凝固冷卻時，因壁厚不同等原因造成冷：鑄件凝固冷卻時，因壁厚不同等原因造成冷卻不均，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，或工件要求精度較高時，都應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火；卻不均，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，或工件要求精度較高時，都應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火；消除白口、降低硬度退火

35、：鑄件較薄截面處，因冷速較快會產(chǎn)生白口，使消除白口、降低硬度退火：鑄件較薄截面處，因冷速較快會產(chǎn)生白口，使切削加工困切削加工困 難，應(yīng)進(jìn)行退火使?jié)B碳體分解，以降低硬度；難，應(yīng)進(jìn)行退火使?jié)B碳體分解，以降低硬度；表面淬火：表面淬火：目的目的是提高鑄件表面硬度和耐磨性，常用方法有火焰淬火、感應(yīng)淬火等。是提高鑄件表面硬度和耐磨性，常用方法有火焰淬火、感應(yīng)淬火等。 向高溫鐵水中加入向高溫鐵水中加入一定量的球化劑和孕育一定量的球化劑和孕育劑，直接得到球狀石墨劑，直接得到球狀石墨的鑄造合金。的鑄造合金。球化劑：球化劑：金屬鎂或稀土鎂金屬鎂或稀土鎂 孕育劑：孕育劑：含含Si量為量為75%或或95%的硅鐵的硅鐵

36、 圖6-5 球墨鑄鐵的顯微組織 P基體球墨鑄鐵 B 下 基體球墨鑄鐵 F+P基體球墨鑄鐵 F基體球墨鑄鐵按基體組織不同，分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體基體組織不同，分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體珠光體球墨鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵和貝氏體球墨鑄鐵四種，金相顯微組織如圖珠光體球墨鑄鐵和貝氏體球墨鑄鐵四種，金相顯微組織如圖6-5所示。所示。球墨鑄球墨鑄鐵件鐵件主主要特點：要特點：石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，力學(xué)性能比灰鑄鐵有顯著提高力學(xué)性能比灰鑄鐵有顯著提高。可通過熱處理改善金屬基體，進(jìn)一步提高性能可通過熱處理改善金屬基體，進(jìn)一步提高性能這一點

37、與灰鑄鐵不同。這一點與灰鑄鐵不同。球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮松、球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔、夾渣等缺陷。皮下氣孔、夾渣等缺陷。石墨析出時，發(fā)生膨脹，石墨析出時，發(fā)生膨脹，應(yīng)適當(dāng)提高鑄型剛度。應(yīng)適當(dāng)提高鑄型剛度。球墨鑄球墨鑄鐵件鐵件生產(chǎn)中生產(chǎn)中應(yīng)注意應(yīng)注意的問題的問題控制原鐵液的化學(xué)成分，與一般灰鑄鐵基本相控制原鐵液的化學(xué)成分，與一般灰鑄鐵基本相同；具有同；具有高高C高高Si,中中Mn,低低S、P特點。特點。較高的鐵液溫度，以較高的鐵液溫度，以防止球化處理、孕防止球化處理、孕育處理后鐵液溫度過低，產(chǎn)生澆不足等育處理后鐵液溫度過低，產(chǎn)生澆不足等缺陷缺陷球化處理、孕育處理球化處理

38、、孕育處理。（3）球墨鑄鐵的）球墨鑄鐵的牌號和應(yīng)用牌號和應(yīng)用 球墨鑄鐵的牌號由球墨鑄鐵的牌號由“QT“（“球鐵球鐵”兩字漢語拼音兩字漢語拼音字首）及字首）及后面兩組數(shù)字后面兩組數(shù)字組成。組成。第一組數(shù)字表示最低抗拉強度第一組數(shù)字表示最低抗拉強度；第二組數(shù)字表第二組數(shù)字表示最低斷后伸長率示最低斷后伸長率。例如。例如QT6003，代表，代表600MPa，3的球墨鑄鐵。的球墨鑄鐵。球墨鑄鐵的力學(xué)性能好，又易于熔鑄，經(jīng)合金化和熱處理后；可代替鑄球墨鑄鐵的力學(xué)性能好，又易于熔鑄，經(jīng)合金化和熱處理后；可代替鑄鋼、鍛鋼，制作受力復(fù)雜、性能要求高的重要零件，在機(jī)械制造中得到廣泛鋼、鍛鋼，制作受力復(fù)雜、性能要求

39、高的重要零件，在機(jī)械制造中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。（4）球墨鑄鐵的熱處理）球墨鑄鐵的熱處理 球墨鑄鐵的熱處理與鋼相似，但因球墨鑄鐵的熱處理與鋼相似，但因含碳、硅量較高，有含碳、硅量較高，有石墨存在，熱導(dǎo)性較差石墨存在，熱導(dǎo)性較差，因此球墨鑄鐵熱處理時，加熱溫度要略高，保溫時，因此球墨鑄鐵熱處理時，加熱溫度要略高，保溫時間要長，間要長，加熱及冷卻速度要相應(yīng)慢加熱及冷卻速度要相應(yīng)慢。常用的熱處理方法有以下幾種：。常用的熱處理方法有以下幾種：退火退火 分為去應(yīng)力退火、低溫退火和高溫退火。目的是消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，獲得分為去應(yīng)力退火、低溫退火和高溫退火。目的是消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，獲得鐵素體基體，提高韌性和塑性。鐵

40、素體基體，提高韌性和塑性。正火正火 分為高溫正火和低溫正火。目的是增加珠光體數(shù)量并提高其彌散度，提分為高溫正火和低溫正火。目的是增加珠光體數(shù)量并提高其彌散度，提高強度和耐磨性，但正火后需回火，消除正火內(nèi)應(yīng)力。高強度和耐磨性，但正火后需回火，消除正火內(nèi)應(yīng)力。調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理 目的是得到回火索氏體基體，獲得較高的綜合力學(xué)性能。目的是得到回火索氏體基體，獲得較高的綜合力學(xué)性能。等溫淬火等溫淬火 目的是獲得下貝氏體基體，使其具有高硬度、高強度和較好的韌性目的是獲得下貝氏體基體，使其具有高硬度、高強度和較好的韌性。球墨鑄鐵的牌號球墨鑄鐵的牌號由由“QT“（“球鐵球鐵”兩字漢語拼兩字漢語拼音字首）及音字首

41、）及后面兩組數(shù)后面兩組數(shù)字組成。第字組成。第一組數(shù)字表一組數(shù)字表示最低抗拉示最低抗拉強度；第二強度；第二組數(shù)字表示組數(shù)字表示最低斷后伸最低斷后伸長率長率。例如。例如QT6003，代表代表600MPa，3的球墨的球墨鑄鐵。鑄鐵。 可鍛鑄鐵生產(chǎn)可鍛鑄鐵生產(chǎn)：將將白口鑄鐵白口鑄鐵件經(jīng)長時間的件經(jīng)長時間的高溫石墨化退火高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著分布著團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵黑心可鍛鑄鐵(KTH, 鐵素體基體鐵素體基體)珠光體可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵(KTZ) 白心可鍛鑄鐵白心可鍛鑄鐵

42、(KTB，很少用，很少用)種類種類特點：特點：強度高強度高b=300-400Mpa，塑性，塑性（12%）和韌性（）和韌性（k 30J/Cm2)好好。石墨化退火周期長，石墨化退火周期長，40-70h, 鑄件成本高。鑄件成本高。適用于制造承受震動和適用于制造承受震動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件。小件。 圖6-6 可鍛鑄鐵的顯微組織 P基體可鍛鑄鐵 F基體可鍛鑄鐵（2）可鍛鑄鐵的性能）可鍛鑄鐵的性能 由于石墨呈團(tuán)絮狀，對基體的割裂和尖口作用減輕，故可鍛鑄鐵由于石墨呈團(tuán)絮狀，對基體的割裂和尖口作用減輕，故可鍛鑄鐵的強度、韌性比灰鑄鐵提高很多。的強度、韌性比灰鑄鐵提高很多。（3）可鍛鑄

43、鐵牌號及用途）可鍛鑄鐵牌號及用途 可鍛鑄鐵牌號由可鍛鑄鐵牌號由“KT（“可鐵可鐵”兩字漢語拼音字首）和代兩字漢語拼音字首）和代表類別的字母（表類別的字母（H、Z）及后面兩組數(shù)字組成。其中，）及后面兩組數(shù)字組成。其中，H代表代表“黑心黑心”，Z代表珠光體代表珠光體基體基體。兩組數(shù)字分別代表最低抗拉強度和最低斷后伸長率。兩組數(shù)字分別代表最低抗拉強度和最低斷后伸長率。例如，。例如，KTH 37012，代表代表 370 MPa、12的黑心可鍛鑄鐵（鐵素體可鍛鑄鐵）?？慑戣T鐵主要用于的黑心可鍛鑄鐵（鐵素體可鍛鑄鐵）?？慑戣T鐵主要用于形狀復(fù)雜、要求強度和韌性較高的薄壁鑄件。形狀復(fù)雜、要求強度和韌性較高的薄

44、壁鑄件。（1）蠕墨鑄鐵組織）蠕墨鑄鐵組織 為蠕蟲狀石墨形態(tài)介于球狀和片狀之間，它比片狀為蠕蟲狀石墨形態(tài)介于球狀和片狀之間，它比片狀石墨短、粗、端部呈球狀。如圖石墨短、粗、端部呈球狀。如圖6-7所示。蠕墨鑄鐵的基體組織有鐵所示。蠕墨鑄鐵的基體組織有鐵素體、鐵素體素體、鐵素體+珠光體、珠光體三種。珠光體、珠光體三種。（2）蠕墨鑄鐵的性能）蠕墨鑄鐵的性能 力學(xué)性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間力學(xué)性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。與球墨鑄。與球墨鑄鐵相比，鐵相比，有較好的鑄造性，良好的熱導(dǎo)性、較低的熱膨脹系數(shù)有較好的鑄造性，良好的熱導(dǎo)性、較低的熱膨脹系數(shù)，是近，是近三十年來迅速發(fā)展的新型鑄鐵。三十年來迅速發(fā)展

45、的新型鑄鐵。（3）蠕墨鑄鐵牌號及用途）蠕墨鑄鐵牌號及用途 蠕墨鑄鐵的牌號由蠕墨鑄鐵的牌號由“RuT（“蠕鐵蠕鐵”兩字的兩字的漢語拼音字首）漢語拼音字首）加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示最低抗拉強度加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示最低抗拉強度，例如：，例如：RuT300。 圖6-7 蠕墨鑄鐵的顯微組織l1. 鋁及其合金鋁及其合金l2.銅及其合金銅及其合金l3.軸承合金軸承合金l4.粉末冶金粉末冶金教學(xué)重點教學(xué)重點:常用銅鋁合金的常用銅鋁合金的分類及特點分類及特點教學(xué)難點教學(xué)難點:常用銅鋁合金的常用銅鋁合金的分類及特點分類及特點5.3非鐵合金非鐵合金1、變形鋁合金變形鋁合金 不可熱處理強化不可熱處理強化的變形鋁合

46、金主要有防銹鋁合金；的變形鋁合金主要有防銹鋁合金；可熱處可熱處理強化理強化的變形鋁合金主要有硬鋁、超硬鋁和鍛鋁。的變形鋁合金主要有硬鋁、超硬鋁和鍛鋁。（1）防銹鋁合金）防銹鋁合金 防銹鋁合金屬防銹鋁合金屬Al-Mg或或Al-Mg系合金。加入錳主要用于提系合金。加入錳主要用于提高合金的耐蝕能力和產(chǎn)生固溶強化。加入鎂用于起固溶強化作用和降低高合金的耐蝕能力和產(chǎn)生固溶強化。加入鎂用于起固溶強化作用和降低密度。密度。防銹鋁合金強度比純鋁高，防銹鋁合金強度比純鋁高，并有良好的耐蝕性、塑性和焊接性，但切削加并有良好的耐蝕性、塑性和焊接性，但切削加工性較差。因其不能熱處理強化而只能進(jìn)行冷塑性變形強化。其典型

47、牌工性較差。因其不能熱處理強化而只能進(jìn)行冷塑性變形強化。其典型牌號是號是5A05、3A21，主要用于制造構(gòu)件、容器、管道及需要拉伸、彎曲的，主要用于制造構(gòu)件、容器、管道及需要拉伸、彎曲的零件和制品。零件和制品。（2）硬鋁合金硬鋁合金 硬鋁合金屬硬鋁合金屬Al-Cu-Mg系合金。加入銅和鎂是為了時效過程系合金。加入銅和鎂是為了時效過程產(chǎn)生強化相。產(chǎn)生強化相。將合金加熱至適當(dāng)溫度并保溫，使過剩相充分溶解，然后快速冷卻以獲得將合金加熱至適當(dāng)溫度并保溫，使過剩相充分溶解，然后快速冷卻以獲得過飽和固溶體的熱處理工藝稱為固溶處理。過飽和固溶體的熱處理工藝稱為固溶處理。固溶處理后，鋁合金的強度固溶處理后，鋁

48、合金的強度和硬度并不立即升高，且塑性較好，在室溫或高于室溫的適當(dāng)溫度保持和硬度并不立即升高，且塑性較好，在室溫或高于室溫的適當(dāng)溫度保持一段時間后，強度會有所提高，這種現(xiàn)象稱為時效。一段時間后，強度會有所提高，這種現(xiàn)象稱為時效。在室溫下進(jìn)行的稱在室溫下進(jìn)行的稱自然時效，在高于室溫下進(jìn)行的稱人工時效。自然時效，在高于室溫下進(jìn)行的稱人工時效。硬鋁合金典型牌號是硬鋁合金典型牌號是2A01、2A11，主要用于航空工業(yè)中。，主要用于航空工業(yè)中。（3）超硬鋁合金超硬鋁合金 超硬鋁合金屬超硬鋁合金屬Al-Cu-Mg-Zn系合金。這類合金經(jīng)淬火系合金。這類合金經(jīng)淬火加人工時效后，可產(chǎn)生多種復(fù)雜的第二相，具有很高

49、的強度和硬度，加人工時效后，可產(chǎn)生多種復(fù)雜的第二相，具有很高的強度和硬度，切削性能良好，但耐蝕性差。切削性能良好，但耐蝕性差。典型牌號典型牌號7A04，主要用于航空。，主要用于航空。（4）鍛鋁合金鍛鋁合金 鍛鋁合金屬鍛鋁合金屬Al-Cu-Mg-Si系合金。元素種類多，但含量少，系合金。元素種類多，但含量少，因而合金的熱塑性好，適于鍛造，故稱因而合金的熱塑性好，適于鍛造，故稱“鍛鋁鍛鋁”。鍛鋁通過固溶處理。鍛鋁通過固溶處理和人工時效來強化。和人工時效來強化。典型牌號是典型牌號是2A05、0A07，主要用于制造外形復(fù)雜的鍛件和模鍛件。，主要用于制造外形復(fù)雜的鍛件和模鍛件。2、鑄造鋁合金鑄造鋁合金

50、鑄造鋁合金按主加元素不同，分為鑄造鋁合金按主加元素不同，分為Al-Si系、系、Al-Cu系、系、Al-Mg系和系和Al-Zn系四類。應(yīng)用最廣的是系四類。應(yīng)用最廣的是Al-Si系鑄造合金，通常稱為硅系鑄造合金，通常稱為硅鋁明。鋁明。Wsi1013的的Al-Si二元合金二元合金ZAlSi12（ZL102），成分在共晶點附），成分在共晶點附近，其鑄造組織為粗大針狀硅晶體與近，其鑄造組織為粗大針狀硅晶體與固溶體組成的共晶（如圖固溶體組成的共晶（如圖6-8所所示），鑄造性能良好，但強度、韌性較差。通過變質(zhì)處理，得到塑性示），鑄造性能良好，但強度、韌性較差。通過變質(zhì)處理，得到塑性好的初晶好的初晶固溶體加細(xì)粒狀共晶體組織（如圖固溶體加細(xì)粒狀共晶體組織（如圖6-8所示），力學(xué)性能顯所示），力學(xué)性能顯著提高，應(yīng)用很廣。著提高，應(yīng)用很廣。（一）（一）純銅純銅純銅呈紫紅色純銅呈紫紅色，又稱紫銅。銅的密度為，又稱紫銅。銅的密度為 8.96 gcm3，熔點為，熔點為 1083，具有，具有面心立方晶格，無同素異晶轉(zhuǎn)變。它有良好的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性、耐蝕面心立方晶格，無同素異晶轉(zhuǎn)變。它有良好的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性、耐蝕性和塑性。純銅易于熱壓和冷壓力加工；但強度較低，不宜作結(jié)構(gòu)材性和塑性。純銅易于熱壓和冷壓