第三章：常用金屬材料Content1、碳素鋼

2、鑄鐵

3、合金鋼

4、有色金屬及其合金Request1、掌握各種材料的分類、編號(hào)、性能，

2、了解各種材料的用途

第一節(jié)：carbonsteels碳鋼：含碳量為0.0218~2.11%的鐵碳合金硫---有害的雜質(zhì)元素(低熔點(diǎn)（985C）共晶體（FeS+Fe）)，分布在A晶界上。當(dāng)鋼加熱到1200C熱加工時(shí)，這些共晶體已經(jīng)熔化，于是導(dǎo)致加工件沿晶界開(kāi)裂而形成所謂的“熱脆”現(xiàn)象;降低焊接性。一、雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響錳---有益的雜質(zhì)元素（溶于鐵素體起固溶強(qiáng)化作用；溶入Fe3C中形成合金滲碳體；同硫生成MnS，消除硫在鋼中的有害影響。含量一般為0.25%0.8%。硅---有益元素（溶入F使鋼的強(qiáng)度、彈性提高。硅的含量一般不超過(guò)0.4%，并不明顯降低鋼的塑性和韌性。）磷---有害元素（少量的磷在鋼中全部溶入F中，起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化作用，使強(qiáng)度、硬度顯著提高，塑、韌性急劇降低，特別在低溫時(shí)，使鋼的沖擊韌性明顯下降，這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。含磷量較高時(shí)，使鋼的焊接性能變壞

氫---有害元素（氫溶入鋼中使鋼的塑性、韌性降低，引起“氫脆”及白點(diǎn)）

氮和氧---有害元素（氮使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性降低而脆性增大，因而含氮量過(guò)高對(duì)鋼有害。氧使鋼的強(qiáng)度和塑性降低，特別是以氧化物夾雜的形式（如FeO、SiO2）存在時(shí)，會(huì)大大降低鋼的疲勞強(qiáng)度，增加鋼的熱脆性）錳硅—有益元素硫磷氫氧氮—有害元素二、碳鋼的分類碳素結(jié)構(gòu)鋼：S0.035%—0.05%P0.035%—0.045%優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:S0.035%P0.035%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：S0.02%P0.03%3、按質(zhì)量分：碳素結(jié)構(gòu)鋼：機(jī)械零件及金屬構(gòu)件碳素工具鋼：各種工具2、按用途分：低碳鋼（C0.25%）中碳鋼（C=0.25%—0.55%）高碳鋼（C0.55%）1、按含碳量分：4、按脫氧程度分：沸騰鋼（F）鎮(zhèn)靜鋼（Z）半鎮(zhèn)靜鋼（b）三、碳鋼的編號(hào)、性質(zhì)和用途1、碳素結(jié)構(gòu)鋼carbonstructuralsteels（5類20種）編號(hào)：Q—質(zhì)量等級(jí)?脫氧程度用途：金屬構(gòu)件、型鋼、墊片、鉚釘、普通小零件2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼編號(hào)：——平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)較高含錳量鋼Q

235—A

?

F20、4560Mn

、65Mn較高含錳量:C0.6%時(shí),0.7—1.0%MnC>0.6%時(shí),0.9—1.2%Mn低碳鋼（10、15、20、25）性能：強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性好，焊接性好用途：金屬構(gòu)件、型鋼、鋼板、鋼管等電廠中用于500oC以下受熱面管子,如水冷壁中碳鋼（35、40、45、50）性能：良好的綜合機(jī)械性能用途：重要機(jī)械零件，如軸、齒輪、螺栓

高碳鋼（60、65、65Mn）性能：高強(qiáng)度、高彈性用途：彈簧、高強(qiáng)度零件3、碳素工具鋼carbontoolsteels編號(hào)：T

或T用途：各種量具、刃具、磨具含碳量為0.651.3%平均含碳量的千分?jǐn)?shù)T8、T10、T10A高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼性能：硬度高、耐磨性好3、碳素鑄鋼carboncaststeels編號(hào)：鑄造碳鋼：ZG

工程用鑄鋼：ZG——鑄鋼件：將鋼水直接鑄成零件毛坯后，不再進(jìn)行鍛壓加工的鋼件鑄鋼：制造鑄鋼件的鋼平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度（Mpa）ZG25（ZG230-450）性能:一定強(qiáng)度、良好塑、韌性、焊接性、鑄造性用途：400-450oC以下鑄件，如汽缸、隔板、蒸汽室、噴嘴室、軸承蓋含碳量為0.150.55%

成分：2.5-4%C,Si,S,P,Mn

組織：碳以Fe3C及C形式存在性能：1）強(qiáng)度、塑性、韌性低

2）良好的減振性、減摩性、切削加工性鑄造性，低的缺口敏感性第五節(jié)：鑄鐵castiron工業(yè)鑄鐵鑄鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金一、鑄鐵的分類1、白口鑄鐵（碳以Fe3C存在）2、灰口鑄鐵graycastiron（片狀石墨）4、球墨鑄鐵nodulargraphiteiron（球狀石墨）3、可鍛鑄鐵malleablecastiron（團(tuán)絮狀石墨）

2)在一定條件下，由液態(tài)和固態(tài)鑄鐵中直接析出石墨

二、鑄鐵的石墨化形式1）Fe3CFe+C溫度C%FeFe3CLAL+AL+Fe3CA+Fe3CF+Fe3CF+AFADECFPSKGQ1）成分：C、Si、Al、Cu、Ni促進(jìn)石墨化

S、Mn、Cr、Mo、W阻止石墨化2）冷卻速度：冷速越慢，越有利于石墨化影響石墨化的因素三、灰口鑄鐵

性能：抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性、韌性低，硬度、抗壓強(qiáng)度取決于基體組織牌號(hào)：HT用途：不受沖擊、承壓、減振零件，如機(jī)身、機(jī)座、泵體、閥門汽缸套組織：F+G,P+G,F+P+G抗拉強(qiáng)度HT200

組織：F+G,P+G,G呈團(tuán)絮狀四、可鍛鑄鐵性能：強(qiáng)度、塑性、韌性高于灰口鑄鐵牌號(hào)：KTB—(白心可鍛鑄鐵）

KTH—（黑心鐵素體可鍛鑄鐵）

KTZ—（黑心珠光體可鍛鑄鐵）用途：形狀復(fù)雜、受動(dòng)載荷作用，要求強(qiáng)度、塑韌性較高鑄件，如連桿、低中壓閥門、管接頭b(%)組織：F+G,P+G,F+P+G,B下+G五、球墨鑄鐵

性能：強(qiáng)度高于其他鑄鐵，塑性、韌性高于灰口鑄鐵，屈強(qiáng)比高牌號(hào)：QT—

用途：用于要求強(qiáng)度較高、受沖擊、耐磨損的重要零件，如后汽缸、后幾級(jí)隔板、磨煤機(jī)襯板b(%)六、遭合金拐鑄鐵al夸lo原y峰ca己st亮i沸ro膽n耐熱井鑄鐵即的編忍號(hào)：RT紐奉+元素啦符號(hào)護(hù)+數(shù)百字RQ結(jié)T+元素岸符號(hào)蒸+數(shù)量字用途流：鍋期爐受高熱面昏吊架欲、噴鍵嘴、勾煙道氣擋板1、耐援熱鑄殊鐵he逢at綱-r禽es挽is龍ta淘nt往c賢as養(yǎng)t滲ir粘on呀--呈-鉻、技硅、理鋁鑄鐵廉的耐改熱性濁：在西高溫露下抗艱氧化淹、抗券生長(zhǎng)鼠并保撿持較高的蛇強(qiáng)度溪、硬示度及佩抗蠕珠變的膽能力鑄鐵渣的生謝長(zhǎng)：閥鑄鐵攏在40交0C以上至，特遠(yuǎn)別是歪經(jīng)反健復(fù)加熱息，體吐積逐駛漸增茂大的輸現(xiàn)象RT惱Cr徒16飄(90杜0靈C)RQ歉TA告L2鳴2(11軌00誼割C)3）中盜錳球絕墨鑄帖鐵：知在球羅墨鑄餡鐵中飛加入蔑錳5—草9.喊5%含硅3.痕3—糕—5躬%得到回的球汽墨鑄綢鐵用于處球磨恒機(jī)的情襯板緒、鋼神球、曠煤粉自機(jī)錘辭頭1）冷吉硬鑄覽鐵：齡在砂寄型中華部安叨裝冷考鐵來(lái)肝加速珍鑄件弄表層的卡冷卻忠，使坦表層扯得到蓋白口慕組織軌，心部