《工程材料及成型技术》讲稿(7)

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组织；球状珠光体。 硬度200—250HBS。 ③ 淬火+回火

a、 淬火+中温（或高温回火）：组织为回火托氏体（或回火索氏体），具有良好的综合

力学性能。适用于热锻模具钢5CrNiMo 5CrMnMo 和3Cr2wW8V 等。 b、 淬火+低温回火（回火温度一般在510—550℃，有二次硬化现象）：组织为回火马氏

体+碳化物+AR，具有高硬度 ，高耐磨性，尤其有高的 热硬性。常用于高速钢，高铬模具钢和热作模具钢（3Cr2W8V）制造刀具、大型冷作模具、压铸模具等。

二． 常用工具钢

a)

b) c) d) e)

碳素工具钢：T7——T13。用于工作温度＜250℃的工具

低合金工具钢：9SiCr, 9Mn2V, CrWMn 用于工作温度＜350℃的工具 高速钢：W18Cr4V W6Mo5Cr4V2等 用于工作温度＜550℃的工具 冷作模具钢：Cr12 Cr12MoV 等 用于制造大型模具。 热作模具钢：5CrNiMo 5CrMnMo 用于制造热锻模 3Cr2W8V 用于制造压铸模具

4.4．特殊性能钢

就是具有特殊的理，化性能的钢。 一、不锈钢

1、金属腐蚀的概念。

金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

见吕P30. F1.35—1.36。

图6.4 金属腐蚀示意图

F:电极电位低——阳极??组成微电池

Fe3C：电极电位高——阴极? 实验得出：两电池电位差越大，微电池数目越多，金属腐蚀速度越快。 2、金属抗腐蚀的途径

① 获得单相组织——降低碳含量，减少形成碳化物，尽量消除微电池。 ② 提高阳极的电极电位，缩小两电极电位差。加入13％Cr阳极的电极电位可由-0.56V

提高到0.12V。

因此，不锈钢含铬量均≥13％。

③ 形成致密保护性氧化膜，如Al2O3 Cr2O3

3、常用不锈钢

① 马氏体型（Cr13型）不锈钢

1 Cr13. 2 Cr13. 代替结构钢。 热处理：1050℃油淬 + 600～780℃回火 组织：回火索氏体。

3Cr13. 4Cr13. 代替工具钢， 热处理：1050℃油淬 + 200－300℃回火。 组织：回火马氏体 HRC 50左右。 应用：工具，弹簧，轴承，医疗器械。 ②奥氏体不锈钢 （18—8型）

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Cr—Ni不锈钢。

18％Cr—钝化 9％Ni—扩大奥氏体区 空冷室温组织：单相奥氏体

a.常用钢 OCr18Ni9 1Cr18Ni9 OCr18Ni9Ti ?加Ti抑制（Fe,Cr）4 C的析出?

b.热处理： 固溶热处理

就是将合金加热到高温单相区保温，使第二相充分溶解到固溶体，随之以能防止固溶体分解的快速冷却，得到单相过饱和固溶体的工艺。

固溶处理： 1050—1150℃水冷，抑制碳化物析出。

消除应力回火：冷加工后 300—350℃回火，减小应力腐蚀倾向。

二、耐热钢

1.金属在高温服役的性能 ①严重氧化——烧损

钢在高于570℃ 形成FeO .致密度低。

——添加Si. Cr. Al. 形成致密的SiO2. Cr2O3. Al2O3 保护性氧化膜。

②降低强度与蠕变

温度升高，金属内部原子扩散能力增强，结合力下降，表现出强度下降，

蠕变 （Creep.）：

工作应力一定时工件形状缓慢地发生变化（伸长或变形）的现象。 原因：高温下金属的屈服应力 ＞工作应力

——添加Cr. Mo. W. V. 形成碳化物，提高高温强度。

2.热强钢：

①珠光体型热强钢（工作温度 ＜ 500℃＝

12CrMo. 12Cr1MoV. 正火、用于管道、容器等。

35CrMo. 25Cr2MoV. 调质用于紧固件、轴类、叶轮等。 ②马氏体型热强钢（工作温度 ≤ 600℃） Cr13 型基础上调整，添加 Mo. V. Si.

4Cr9Si2 . 4Cr10Si2Mo. (热处理： 980—1080℃淬火 + 650—700℃回火)

应用：发动机气阀，气门弹簧——有气阀钢之称。

三.耐磨钢：

1.高锰钢

成分：11—14％Mn(Mn—扩大奥氏体区，降低Ms点)，

0.9—1.3％C，（Mn∕c= 10—12） 常用ZGMn13.

铸造组织： ?+ ?+（Fe，Mn）3C

热处理： 1000—1100℃ （单相 ?区）加热水淬 组织：?. 硬度约 200HBS，称水韧处理 耐磨机理： ?（奥氏体）受冲击变形，强烈压缩??加工硬化 表层硬度 520—600HBS

???M 硬度 HRC 54—60

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应用： 高应力受冲击的零件，如拖拉机履带板。 2.低合金结构钢

常用钢： 55 SiMnRe . 60 SiMnRe . (Re: Rare － earth ) 热处理： 820℃油淬 + 200—250℃ 回火， HRC 50— 60 应用： 斗齿 ，铲刀 ，犁铧等。

4 . 5. 铸铁 （Cast Iron）

白口铸铁 断口呈银白色 铸铁 灰口铸铁 断口呈灰色

麻口铸铁 断口为匀白色底 + 麻点

一. 铸铁的特点

1.成分特点

铸铁的含碳量 ＞ 2.11 ％， S.P 含量较高。

同样有普通铸铁和合金铸铁之分。 2.组织特点

白口铸铁 以莱氏体为基体

?F???灰口铸铁 钢的基体?F?P? + G （Graphite）

?P???3.性能特点

灰口铸铁： 钢的基体组织 + G

G （石墨）的性能： ?b=15—20MPa. 硬度 3—5 HBS， ?=0

可见 灰口铸铁 = 钢 + 孔洞

①基本力学性能： 强度、塑性低（取决于石墨的形状，尺寸、数量、分布），石墨形状越尖，尺

寸越大，数量越多，铸铁的力学性能越低。

见 吕 P134 图 6.10 图 6—4 一些铸铁的显微组织

②石墨带来的优良性能

优良的铸造性 熔点低，流动性好，G 补缩。 良好的耐磨性 G 润滑，储油。 良好的消震性 G 吸收振动波。 优良的切削性 G 润滑刀具，断屑。 低的切口敏感性

二.铸铁的石墨化

从液体中结晶或从奥氏体中析出或由Fe3C分解出石墨的过程称为石墨化。

见 吕 P141. 图 6.9.

图. 6—5. Fe—C 合金双重状态图

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L → G 称第一阶段石墨 A → GⅡ 称中间阶段石墨化

F?G?充分进行，组织为?P?GA → F + G 称为第二阶段石墨化?没有进行，组织为

?部分进行，组织为F?P?G?三． 灰口铸铁的分类及牌号表示

吕 P142 . 表 6. 13. 表 6. 1 . 灰口铸铁的分类及牌号表示方法

例： HT 100 ～ HT350 灰铸铁6 个牌号逢50 进一号。

QT 400—18 . QT 900—2. 可见球铁的强度，塑性高。 KTH 350—10. KTZ 450—06. RuT 420. RuT 200.

四.灰口铸铁的热处理

1.特点： a.热处 …… 此处隐藏：2569字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……