1、1.4金屬材料，常用金屬材料包括鋼、鑄鐵、銅及其合金、鋁及其合金、粉末冶金材料，在牙齒中最廣泛地用作鋼和鑄鐵。圖1-14蕪湖長(zhǎng)江大橋，1，PPT學(xué)習(xí)交流，1.4.1江，1?；瘜W(xué)成分對(duì)鋼機(jī)械性能的影響(1)雜質(zhì)元素的影響：1)錳、硅的影響3360有益的元素Mn可以減少S的有害作用。FeSMnMnSFe 2)硫的影響：有害元素、FeSFeS、FeS和Fe容易形成熔點(diǎn)低的共晶體，因此鋼會(huì)產(chǎn)生熱脆性。3)磷的影響：有害元素。p在鋼中溶解在鐵素體中，鋼的強(qiáng)度、硬度增加，可塑性、韌性減少，因此鋼容易產(chǎn)生冷脆的現(xiàn)象。但是P和Cu同時(shí)存在，可以提高鋼的耐蝕性和耐磨性。2，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)合金元素的影響，

2、合金元素：為提高鋼的特定性能而特別添加到鋼中的元素，對(duì)鋼的力學(xué)性能有很大影響。 C、Si、Mn對(duì)鋼強(qiáng)度的影響通過溶液強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度。c，N，Cr，Al形成碳化物或氮化物，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。Nb、V、Al、Ti細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)度。2)鋼的韌性影響： Nb、V等元素細(xì)化晶粒，大大提高鋼的韌性。c，Si，Mn通常減少鋼的韌性。3，PPT學(xué)習(xí)交流，2 .鋼的分類，(1)按化學(xué)成分分類，按各種合金元素確定含量限值，將鋼分為1)非合金鋼(碳鋼)、普通碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳鋼。碳含量低于0.25%的話是低碳鋼，0.250.6%是中碳鋼，0.6%以上是高碳鋼。2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，3)合金鋼。4，

3、PPT學(xué)習(xí)交流，表1-2部分合金元素按質(zhì)量分?jǐn)?shù)極限值(%)，5，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)按主要質(zhì)量等級(jí)分類，1)普通質(zhì)量鋼S，p含量低于0.045%。2)優(yōu)質(zhì)鋼：是生產(chǎn)過程中需要按規(guī)定控制質(zhì)量的鋼，要達(dá)到高于一般質(zhì)量鋼的質(zhì)量要求。s，p含量低于0.040%。3)特殊質(zhì)量鋼：生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼，特別是黃磷等的含量，提高純度。s，p含量低于0.020%。6，PPT學(xué)習(xí)交流，(3)按使用特性分類，可分為工具鋼、工程結(jié)構(gòu)用鋼、機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼、不銹鋼、耐熱鋼等。7，PPT學(xué)習(xí)交流，(1)非合金鋼，1)碳素結(jié)構(gòu)鋼等級(jí)：例如Q235 F“Q”表示屈服點(diǎn)，“235”表示屈服點(diǎn)值235mpa，“F”

4、表示脫酸法(沸騰鋼)主要用于制造一般工程結(jié)構(gòu)和一般機(jī)械零件，通常按各種型材、板材、線材等軋制。3 .鋼的等級(jí)和應(yīng)用，8，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-3碳素結(jié)構(gòu)鋼部分等級(jí)、成分和力學(xué)性能，9，PPT學(xué)習(xí)交流，2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，等級(jí)：2位數(shù)字表示，牙齒2位數(shù)字表示鋼的平均碳質(zhì)量，例如45鋼平均w(C)對(duì)于沸騰的鋼，在等級(jí)后添加“F”符號(hào)，例如08F。錳含量高時(shí)，數(shù)字后面會(huì)附加“Mn”符號(hào)。用途：主要用于制造更重要的機(jī)械零件，例如軸、連桿、彈簧等。20鋼相組織圖，10，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-4優(yōu)質(zhì)碳鋼部分分級(jí)、成分、力學(xué)性能和應(yīng)用實(shí)例，11，PPT學(xué)習(xí)交流，圖1-15選項(xiàng)卡，分級(jí)：規(guī)定符號(hào)T(碳子的漢語

5、拼音前綴)，例如T10A用途：用于制造沖擊、高硬度、不耐磨的刀具(如檔案、指甲、拉延模具等)。T12鋼的金相組織，12，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-5碳工具鋼部分等級(jí)、成分、硬度和應(yīng)用，13，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，等級(jí)：例如Q390a“Q”表示牡蠣的用途，14，PPT學(xué)習(xí)交流，(3)合金鋼，1)合金鋼等級(jí)：例如60Si2Mn，“60”平均w(C)=0.6%，“Si2”平均W (SI)示例：滲碳鋼，20CrMnTi；調(diào)質(zhì)鋼，40CrMn；彈簧鋼，60Si2Mn。15，PPT學(xué)習(xí)交流，2)合金工具鋼等級(jí)：例如，低合金工具鋼： 9 SiCR 9 平均w(C)=0.9%， SI 平均w

6、(Si) 1.5%鉆頭、絞車、測(cè)量塊、沖模等，圖1-16硬質(zhì)合金沖模，16，PPT學(xué)習(xí)交流，示例2:高合金工具鋼高速鋼：W18Cr4V，平均w(C)為0.70.8%，“W18，17，PPT學(xué)習(xí)交流，圖1-17鑄鋼件，即生產(chǎn)在凝固過程中沒有經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變的鑄件的鐵基合金。性能特性：鑄鋼的綜合性能和焊接性能優(yōu)于鑄鐵，主要用于制造承受重載荷和沖擊載荷的零部件。在鍛造鏈球機(jī)架、齒輪、軋輥等各種鑄造合金中，鑄鋼的應(yīng)用僅次于鑄鐵。主要分為鑄造碳鋼和鑄造合金鋼。18，PPT學(xué)習(xí)交流，1)鑄造碳鋼等級(jí)：如ZG230450 450b450MPa；230s (0.2) 230mpa : ZG“珠江”漢語拼音的首字母

7、縮寫。性能特性：具有良好的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性、焊接性能、切削加工性。用途：砧、軸承蓋、齒輪等。圖1-18各種鑄件，19，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-6鑄造碳鋼部分分級(jí)，成分，力學(xué)性能和應(yīng)用，20，PPT學(xué)習(xí)交流，2)鑄造合金鋼，為提高性能而添加的合金元素含量超過鑄造碳鋼范圍的鑄鋼。商品名稱：例如ZG30MnSi1 30 W(C)為0.3%左右。Si W(Si) 0.91.4% Mn W(Mn) 0.91.4%主要特性：耐磨性高。用途：用于鏈輪、齒輪、軸承支架等力大的耐磨零件。21，PPT學(xué)習(xí)交流，1.4.2鑄鐵，鑄鐵：在凝固過程中經(jīng)過共晶轉(zhuǎn)換生產(chǎn)鑄件的鐵基合金的總稱。性能特性：良好的鑄造性能，切

8、削性能，耐磨性和減震，熔煉工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低。用途：鑄鐵約占鑄件產(chǎn)量的80%。機(jī)床床、箱子等。鑄鐵的化學(xué)成分，22，PPT學(xué)習(xí)交流，1 .鐵碳合金雙相，鑄鐵中碳的存在形式有三種：三碳體(Fe3C)和自由狀態(tài)的石墨(G)。鐵碳合金實(shí)際上有兩個(gè)茄子相圖：(1)FeFe3C相圖表，(2)FeG相圖。圖1-19鐵碳雙相，23，PPT學(xué)習(xí)交流，2 .鑄鐵的石墨化過程(3茄子過程)，第一階段：高溫石墨化階段，“一次結(jié)晶析出石墨G”1154:L 4.26 A 2.08G(共晶“空缺反應(yīng)析出G”738:A 0.68 f G(共析)，)，25，PPT學(xué)習(xí)交流，3 .影響鑄鐵石墨化的因素，影響鑄鐵石墨化的

9、因素主要是化學(xué)成分和冷卻速度。(1)化學(xué)成分碳和硅分別形成石墨，強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素，鑄鐵的碳硅含量越高，石墨就越容易析出。硫很容易強(qiáng)烈阻礙石墨化，增加鑄鐵的熱分裂傾向。錳干擾石墨化，但錳和硫有助于形成硫化錳，減弱黃奕減弱的不利影響，促進(jìn)珠光體形成，強(qiáng)化氣體，鑄鐵中必須含有一定量的錳。磷是一種微弱，促進(jìn)石墨化的元素，但可以增加鑄鐵的冷脆性。26，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)冷卻速度，1)緩慢冷卻：石墨析出，生長(zhǎng)形成灰漿，2)快冷：石墨沒有析出的時(shí)間，碳以Fe3C存在，形成白嘴。注：要獲得所需的組織和性能的鑄件，必須根據(jù)鑄件壁厚控制鑄件中碳和硅的含量，符合適當(dāng)?shù)念泻?，?yán)格控制硫、磷的含量。27，PP

10、T學(xué)習(xí)交流，(3)變質(zhì)處理(孕育處理)，變質(zhì)處理變質(zhì)鑄鐵(孕育鑄鐵)是變質(zhì)處理后獲得的高強(qiáng)度鑄鐵。性能特性：強(qiáng)度高，可塑性和韌性提高。28，PPT學(xué)習(xí)交流，4 .根據(jù)鑄鐵的分類、等級(jí)和應(yīng)用、碳的存在形式和石墨形態(tài)，可以將鑄鐵分為白鑄鐵、馬朱鐵、灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等。29，PPT學(xué)習(xí)交流，鑄鐵中常見的石墨形態(tài)(示意圖)，鑄鐵中常見的石墨形態(tài)(1)碎片(2)球形(3)塊狀(4)蠕蟲形狀，30，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)鑄鐵馬鑄鐵：碳部分用玻璃碳化物析出，部分用石墨析出的鑄鐵，骨折為灰色和白色。圖1-21灰口鑄鐵，圖1-20白口鑄鐵，31，PPT學(xué)習(xí)交流，(3)灰口鑄鐵，灰口鑄鐵1)

11、灰口鑄鐵的性能力學(xué)性能不好(與碳鋼相比)。工藝性能鑄造性能好，切削加工性能好，不能鍛造，焊接性和熱處理性能也差。其他使用性能耐磨性好，防震性好，槽口敏感性小。32，PPT學(xué)習(xí)交流，2)灰鑄鐵的等級(jí)和應(yīng)用，等級(jí)：如：HT200 200 :拉伸強(qiáng)度b200MPa， HT :灰鑄鐵的漢語拼音縮寫。應(yīng)用：用于制造支架、支架、縫紉機(jī)部件、車床床身等。圖1-22灰鑄鐵零件，33，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-7灰鑄鐵部分分級(jí)，力學(xué)性能和應(yīng)用，34，PPT學(xué)習(xí)交流，繼續(xù)表：35，PPT學(xué)習(xí)交流，3)孕育鑄鐵孕育鑄鐵：鐵液機(jī)器床、起動(dòng)機(jī)缸等。圖1-23孕育劑，36，PPT學(xué)習(xí)交流，()墨水鑄鐵1)墨水鑄鐵：鐵液經(jīng)過球

12、形化和孕育處理，大部分或全部石墨為球形的鑄鐵。2)化學(xué)成分、組織、性能：化學(xué)成分特征：高碳、硅、低錳、磷、硫。圖1-24球鐵，37，PPT學(xué)習(xí)交流，組織：FG球，F(xiàn)PG球，PG球。性能：強(qiáng)度高，可塑性高，韌性好，(比灰鐵)提供灰鐵的優(yōu)良性能。3)球墨鑄鐵的等級(jí)和應(yīng)用等級(jí)：例如，QT 6003“QT”球鐵的漢語拼音縮寫，“600”拉伸強(qiáng)度b300Mpa，“3”拉伸率3%。應(yīng)用：用于制造汽車曲軸、連桿、蝸輪、齒輪和其他零件。，38，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-8球鐵部分分級(jí)，力學(xué)性能和應(yīng)用，39，PPT學(xué)習(xí)交流，4)常用球鐵，目前最廣泛使用的是珠光體球鐵和鐵素體球鐵。(1)珠光體墨鑄鐵以氣體為主，以珠光

13、體墨鑄鐵為強(qiáng)度、硬度高，耐磨性好。(2)鐵素體球墨鑄鐵是指機(jī)體主要為鐵素體的球墨鑄鐵，抗拉強(qiáng)度低于珠光體球墨鑄鐵，但可塑性、韌性高，力學(xué)性能優(yōu)于可鍛鑄鐵。圖1-25珠光體球鐵，圖1-26鐵素體球鐵，圖1-27混合氣體球鐵，40，PPT學(xué)習(xí)交流，(5)可鍛鑄鐵，可鍛鑄鐵：又稱馬鐵或馬鋼。白色鑄鐵是通過石墨化退火處理改變金相組織或成分而獲得的韌性高的鑄鐵。可鍛鑄鐵的碳主要以塊狀石墨存在。圖1-28可鍛鑄鐵，41，PPT學(xué)習(xí)交流，1)化學(xué)成分：W (C): 2.42.8%，W (SI): 1.22.0%，W 2)性能特性：灰鑄鐵加丹鑄鐵是跟著起的名字，但實(shí)際上仍然不能鍛造。3)可鍛鑄鐵的生產(chǎn)：首先用白球鑄件鑄造，然后通過石墨化獲得。42，PPT學(xué)習(xí)交流，4)等級(jí)和應(yīng)用黑芯可鍛鑄鐵等級(jí)：是KTH35010組織：F G級(jí)棉花性能：可塑性、韌性好、強(qiáng)度不高的零件：用于沖擊、振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)載荷的零件。曲軸、連桿、齒輪、傳動(dòng)鏈等珠光體可鍛鑄鐵等級(jí)：KTZ65002組織：P G塊性能：強(qiáng)度、硬度、可塑性、韌性比黑心可鍛鑄鐵差。應(yīng)用：制造曲軸、連桿、齒輪、電動(dòng)鏈條等。43，PPT學(xué)習(xí)交流，表1-9可鍛鑄鐵部分等級(jí)，力學(xué)性能和應(yīng)用，44，PPT學(xué)習(xí)交流，(6)球墨鑄鐵，(1)球