金屬材料和熱處理基本知識培訓

1、金屬材料和熱處理基本知識培訓金屬材料和熱處理基本知識培訓20150805目錄目錄第第1部分部分 金屬材料基本概念介紹金屬材料基本概念介紹第第2部分部分 中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹第第3部分部分 中國常用有色金屬及合金牌號表示方法中國常用有色金屬及合金牌號表示方法第第4部分部分 圖樣上常用材料標記圖樣上常用材料標記第第5部分部分 常用熱處理工藝術(shù)語及鋼的常用熱處理方法常用熱處理工藝術(shù)語及鋼的常用熱處理方法第第6部分部分 熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法第第1部分部分 金屬材料基本概念介紹金屬材料基本概念介紹1.1、金屬材料

2、的性質(zhì)：、金屬材料的性質(zhì)：金屬材料是制造機器的主要的材料。金屬材料是制造機器的主要的材料。金屬材料在機器制造工業(yè)中獲得廣泛的應用，主要是由金屬材料在機器制造工業(yè)中獲得廣泛的應用，主要是由于它具有制造機器所需的于它具有制造機器所需的物理、化學和力學性能物理、化學和力學性能；并且；并且可以用較簡便的工藝方法加工成適用的機器零件，亦即可以用較簡便的工藝方法加工成適用的機器零件，亦即具有所需要的具有所需要的加工工藝特性加工工藝特性。在機器制造中所用的金屬材料以合金為主。在機器制造中所用的金屬材料以合金為主。原因是原因是合金常比純金屬具有更好的力學性能和工藝性能，合金常比純金屬具有更好的力學性能和工藝性

3、能，而且成本一般較低，而且成本一般較低，故機器制造中一般很少使用純金屬，故機器制造中一般很少使用純金屬，只有在為了滿足機器上的某些特殊性能的要求時，才考只有在為了滿足機器上的某些特殊性能的要求時，才考慮使用純金屬來制造機器零件。慮使用純金屬來制造機器零件。1.1、金屬材料的性質(zhì)：、金屬材料的性質(zhì)：制造機器零件的金屬及合金的性質(zhì)：制造機器零件的金屬及合金的性質(zhì)： 力學性能力學性能 物理性能物理性能 化學性能化學性能 鑄造性鑄造性 可鍛性可鍛性 可焊性可焊性 切削加工性切削加工性 熱處理性熱處理性 使用性能使用性能 工藝性能工藝性能1.2、金屬材料的力學性能、金屬材料的力學性能力學性能的主要指標：

4、力學性能的主要指標：強度強度（strength)strength)塑性（塑性（plasticity)plasticity)彈性彈性 (elasticity)(elasticity)硬度（硬度（hardness)hardness)沖擊韌性沖擊韌性(impact toughness)(impact toughness)疲勞強度疲勞強度(fatigue strength)(fatigue strength)1.2.1、強度的基本概念、強度的基本概念何謂強度何謂強度: 強度是金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的性能。強度是金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的性能。按照作用力性質(zhì)的不同，分為：按照作用力

5、性質(zhì)的不同，分為：抗拉強度抗拉強度 抗壓強度抗壓強度 抗彎強度抗彎強度抗剪強度抗扭強度抗剪強度抗扭強度工程上常用工程上常用屈服強度屈服強度和和抗拉強度抗拉強度指標來表示金屬材指標來表示金屬材料強度料強度。應力應變圖中應力應變圖中S點為屈服點，點為屈服點，s為材料的為材料的屈服極限屈服極限； B點為材料能夠承受的最大外力，點為材料能夠承受的最大外力，b為材料的為材料的強度極限強度極限。用拉伸實驗測定抗拉強度用拉伸實驗測定抗拉強度及彈性、塑性等相關指標及彈性、塑性等相關指標拉伸實驗低碳鋼拉伸實驗低碳鋼試樣試樣拉伸試驗機拉伸試驗機拉伸試樣產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象拉伸試樣產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象幾個重要點幾個重要點:E點點:

6、最大彈性變形點最大彈性變形點S點點:塑性變形屈服點塑性變形屈服點B點點:能承受最大外力能承受最大外力K點點:材料產(chǎn)生斷裂材料產(chǎn)生斷裂材料的幾個重要極限材料的幾個重要極限e:彈性極限彈性極限; s:屈服極限屈服極限; b:強度極限強度極限;1.2.2、彈性的基本概念、彈性的基本概念1.彈性彈性 ( elasticity )： 金屬材料受外力作用時產(chǎn)生變形金屬材料受外力作用時產(chǎn)生變形,當外力去掉當外力去掉后能恢復到原來形狀及尺寸的性能。后能恢復到原來形狀及尺寸的性能。2.彈性變形彈性變形 ( elastic deformation ): 隨載荷撤除而消失的變形。隨載荷撤除而消失的變形。3.彈性極限

7、彈性極限 ( elastic limit ): （ 圖中的圖中的e 點即為彈性極限）點即為彈性極限） 1.2.3、塑性的基本概念、塑性的基本概念1.塑性塑性 ( plasticity )： 金屬材料受外力作用時產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的性金屬材料受外力作用時產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的性能。能。2.塑性變形塑性變形 ( plastic deformation ): 外力消失后留下來的部分不可恢復的變形。外力消失后留下來的部分不可恢復的變形。3. 塑性通常由塑性通常由伸長率伸長率和和斷面收縮率斷面收縮率表示。表示。 伸長率伸長率或斷面收縮率或斷面收縮率值越大表示材料塑性越好。值越大表示材料塑性

8、越好。一般：一般： 10% 屬塑性材料屬塑性材料1.2.4、硬度的基本概念、硬度的基本概念硬度：是指材料抵抗其他更硬物體壓入其內(nèi)的能力。硬度：是指材料抵抗其他更硬物體壓入其內(nèi)的能力。一般材料的硬度越高，耐磨性越好，強度也較好一般材料的硬度越高，耐磨性越好，強度也較好 布氏硬度布氏硬度HB 洛氏硬度洛氏硬度HR 維氏硬度維氏硬度HV 肖氏硬度肖氏硬度HS銼刀法銼刀法常用測量硬度的方法常用測量硬度的方法(1)布氏硬度布氏硬度 HB ( Brinell-hardness )布氏硬度計布氏硬度計 (1)布氏硬度布氏硬度 HB ( Brinell-hardness )適用范圍：適用范圍：測量退火鋼、正火

9、鋼、測量退火鋼、正火鋼、常見鑄鐵、有色金屬等常見鑄鐵、有色金屬等較軟材料，有效值小于較軟材料，有效值小于450HB。(2)洛氏硬度洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness )h1-h0洛氏硬度測試示意圖洛氏硬度測試示意圖洛氏硬度計洛氏硬度計1HRC10HBS洛氏硬度試驗原理及應用范圍洛氏硬度試驗原理及應用范圍1.2.5、沖擊韌性、沖擊韌性沖擊韌性：是材料抵抗沖擊載荷的能力。沖擊韌性：是材料抵抗沖擊載荷的能力。沖沖擊擊韌韌性性實實驗驗沖擊試驗機沖擊試驗機沖擊試樣和沖擊試驗示意圖沖擊試樣和沖擊試驗示意圖 1.2.5、沖擊韌性、沖擊韌性試樣沖斷時所消耗的沖擊功試樣沖斷時所消耗的沖擊功Ak

10、為為: Ak = mgH1 mgH2 (J)沖擊韌性值沖擊韌性值ak： 為試樣缺口處為試樣缺口處單位截面積單位截面積A0上所消耗的沖擊功上所消耗的沖擊功AK： ak = AK/A0 (J/cm)ak值越大，材料的沖擊韌性越好。值越大，材料的沖擊韌性越好。1.2.6、疲勞強度、疲勞強度疲勞強度：疲勞強度：表示材料經(jīng)無數(shù)次交變載荷作用而不致表示材料經(jīng)無數(shù)次交變載荷作用而不致引起斷裂的最大應力值。引起斷裂的最大應力值。1.2.6、疲勞強度、疲勞強度鋼材的循環(huán)次數(shù)一般取鋼材的循環(huán)次數(shù)一般取 N = 107有色金屬的循環(huán)次數(shù)一般取有色金屬的循環(huán)次數(shù)一般取 N = 108鋼材的疲勞強度鋼材的疲勞強度-1與

11、抗拉強度與抗拉強度 b之間的關系之間的關系: -1 = (0.450.55) b 金屬及合金材料的其他性能金屬及合金材料的其他性能物理性能：物理性能：主要有主要有比重、熔點、熱膨脹、導熱性、導電性比重、熔點、熱膨脹、導熱性、導電性等。等?；瘜W性能：化學性能：主要指在室溫或高溫下抵抗各種化學作用的能主要指在室溫或高溫下抵抗各種化學作用的能力。主要如力。主要如耐酸性、耐堿性、抗氧化性耐酸性、耐堿性、抗氧化性等。等。工藝性能：工藝性能： 是是物理、化學、力學性能的綜合物理、化學、力學性能的綜合。主要指鑄造性、可鍛性、可焊性、切削加工性、主要指鑄造性、可鍛性、可焊性、切削加工性、熱處理性等。熱處理性等

12、。第第2部分部分 中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹 常用工程材料分類：常用工程材料分類：工工程程材材料料金屬金屬材料材料鋼鋼碳素碳素鋼鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼：優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼碳素工具鋼：優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼合金合金鋼鋼合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼：刃具鋼、量具鋼、模具鋼等合金工具鋼：刃具鋼、量具鋼、模具鋼等特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼鑄鐵鑄鐵灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可

13、鍛鑄鐵、合金鑄鐵等灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等非金非金屬材屬材料料高分子材料高分子材料塑料、橡膠等塑料、橡膠等陶瓷材料陶瓷材料普通瓷、氧化鋁陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮普通瓷、氧化鋁陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷等化硅陶瓷等1、鋼的分類：、鋼的分類：含碳量含碳量2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金FeC鋼鋼碳素鋼碳素鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼：優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼碳素工具鋼：優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼合金鋼合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金

14、結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼：刃具鋼、量具鋼、模具鋼等合金工具鋼：刃具鋼、量具鋼、模具鋼等特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼第第2部分部分 中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹中國常用黑色金屬名稱及牌號介紹 2.1、碳素鋼、碳素鋼按含碳量分按含碳量分:低碳鋼低碳鋼:含碳量含碳量0.60%碳的質(zhì)量分數(shù)對鋼的力學性碳的質(zhì)量分數(shù)對鋼的力學性的影響極大的影響極大:2.1、碳素鋼、碳素鋼（1）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：）、碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳量在碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳量在0.060.38%范圍內(nèi)范圍內(nèi),它的它的塑性和韌性較好塑性和韌性較好,但機械強但機械強度不高度不高.前綴前綴“Q”+屈服強度數(shù)值屈服

15、強度數(shù)值（MPa）+質(zhì)量等級符號質(zhì)量等級符號（A、B、C、D）。）。例如：例如：Q235B 碳素結(jié)碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)鋼,拉伸試驗強度拉伸試驗強度s235Mpa（厚度、直（厚度、直 徑徑16mm）（2）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號用兩位數(shù)表示，以平均含碳量牌號用兩位數(shù)表示，以平均含碳量萬分之幾表示，含某種元素在含碳萬分之幾表示，含某種元素在含碳量后加該元素符號。量后加該元素符號。例如：例如：20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量0.2%，含錳，含錳0.35%0.65%20Mn優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼, 含碳量含碳量0.2%，含錳，含錳0.70%1.00% 45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)

16、碳素結(jié)構(gòu)鋼, 含碳量含碳量0.45%，含錳含錳0.5%0.8% 65Mn優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼, 含碳量含碳量0.65%，含錳，含錳0.90%1.20%（碳（碳素彈簧鋼）素彈簧鋼）2.1、碳素鋼、碳素鋼（3）、碳素工具鋼）、碳素工具鋼碳素工具鋼碳素工具鋼基本上不含合金元素的高碳鋼基本上不含合金元素的高碳鋼前綴前綴“T”+T”+含碳量含碳量10+10+含某種元素含某種元素+ +質(zhì)量等級符號（質(zhì)量等級符號（A A、B B、C C、D D）例如：例如：T10AT10A含碳量含碳量1.0%,A1.0%,A級級2.2、合金鋼、合金鋼（1）合金結(jié)構(gòu)鋼：）合金結(jié)構(gòu)鋼：牌號：牌號：數(shù)字數(shù)字+化學元素符號

17、化學元素符號+數(shù)字數(shù)字+質(zhì)量等級質(zhì)量等級例如：例如：60Si2Mn表示平均含碳量表示平均含碳量0.60%；平均含硅量；平均含硅量2%；平均含錳量；平均含錳量1.5%。40CrNiMoA平均含碳量平均含碳量0.4%，含鉻，含鉻0.6%0.9%，含鎳，含鎳1.25%1.65%，含鉬含鉬0.15%0.25%，高等級，高等級特殊地：特殊地：GCr15G表示滾動軸承鋼，平均含碳量表示滾動軸承鋼，平均含碳量1.0%；平均含鉻量；平均含鉻量1.5%。對應元素的質(zhì)量分數(shù)的百分數(shù)，對應元素的質(zhì)量分數(shù)的百分數(shù)，當其平均質(zhì)量分數(shù)當其平均質(zhì)量分數(shù)1.5%不標出不標出鋼中所含合金元素的化學符號鋼中所含合金元素的化學符號

18、鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)，以鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)，以0.01%（萬分之一）為單位。（萬分之一）為單位。2.2、合金鋼、合金鋼（2）合金工具鋼：）合金工具鋼：牌號：牌號： 一位數(shù)字（含碳量1%才標，以千分之幾計）+合金元素平均含量（1.5%才標出）+合金元素 +高級質(zhì)量等級A(保證淬透性H)例如：例如：Cr12MoV合金工具鋼含碳量1.45%，含鉻11.0%12.5%，含鉬0.4%0.6%，含釩0.15%0.30%； 9Mn2V合金工具鋼含碳量0.85%0.95%，含錳1.7%2.0%，含釩0.10%0.25%；（3）高速工具鋼：）高速工具鋼： W18Cr4V高速工具鋼含碳量0.7%0.8%，含鎢1

19、7.5%19%，含鉻3.8%4.4%，含釩1.0%1.4%； 2.2、合金鋼、合金鋼（4）特殊性能鋼：）特殊性能鋼：不銹鋼不銹鋼能抵抗大氣腐蝕的鋼，一般來說含鉻量大于能抵抗大氣腐蝕的鋼，一般來說含鉻量大于12%牌號：牌號：一位（表示含碳量千分之幾）或兩位（含碳量不小于1%或上限不大于0.03%，表示萬分之幾）阿拉伯數(shù)字+合金元素平均含量（1.5%才標出）+合金元素。例如：例如：例如：1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼含碳量0.12%,含鉻17%19%，含鎳8%11%，鈦少量； 1Cr17Ni2馬氏體型不銹鋼含碳量0.17%,含鉻16%18%，含鎳1.5%2.5% 3Cr13馬氏體型不銹鋼含碳量

20、0.35%,含鉻12%14%； 2.3、鑄鐵（含碳量、鑄鐵（含碳量2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金FeC）根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，分為：根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，分為：（1）白口鑄鐵：）白口鑄鐵： 白口鑄鐵中的碳基本上白口鑄鐵中的碳基本上以化合物（如以化合物（如Fe3C）形式）形式存在。斷口呈銀白色。存在。斷口呈銀白色。白口鑄鐵特性：白口鑄鐵特性： 非常硬、脆，難以切削加工，很少用來制造零件非常硬、脆，難以切削加工，很少用來制造零件。 常利用其堅硬、耐磨的特點，制造犁鏵、軋輥等。常利用其堅硬、耐磨的特點，制造犁鏵、軋輥等。（2）灰鑄鐵）灰鑄鐵(HT250、HT350)： 灰鑄鐵中的碳大

21、部分灰鑄鐵中的碳大部分以片狀石墨形態(tài)存在以片狀石墨形態(tài)存在，斷面呈暗灰色?；诣T鐵在機械制，斷面呈暗灰色?；诣T鐵在機械制造中造中占有重要地位占有重要地位?；诣T鐵特性灰鑄鐵特性:抗壓性好，耐磨性和減振性能好；抗壓性好，耐磨性和減振性能好；抗拉極限較低，塑性和韌性幾乎等于零；抗拉極限較低，塑性和韌性幾乎等于零；既有良好的鑄造工藝性和切削加工性能既有良好的鑄造工藝性和切削加工性能。2.3、鑄鐵、鑄鐵（3）球墨鑄鐵（）球墨鑄鐵（QT500）：）： 球墨鑄鐵中的碳大部分以球墨鑄鐵中的碳大部分以球狀石墨形態(tài)球狀石墨形態(tài)存在。存在。球墨鑄鐵特性球墨鑄鐵特性:抗拉強度不亞于碳鋼；抗拉強度不亞于碳鋼；減磨性和減振

22、性好；減磨性和減振性好；塑性、韌性比其他鑄鐵好；塑性、韌性比其他鑄鐵好；具有良好的鑄造性能、切削加工性能。故可以代替鋼材制造形狀復雜而承載具有良好的鑄造性能、切削加工性能。故可以代替鋼材制造形狀復雜而承載較大較大 的構(gòu)件。的構(gòu)件。（4）可鍛鑄鐵：（又稱馬鐵）可鍛鑄鐵：（又稱馬鐵） 可鍛鑄鐵是可鍛鑄鐵是預先澆鑄成白口鑄鐵，再經(jīng)長時間石墨化退火完成預先澆鑄成白口鑄鐵，再經(jīng)長時間石墨化退火完成的?？慑懟?。可鍛化退火后，白口鑄鐵中的滲碳體分解出退火后，白口鑄鐵中的滲碳體分解出團絮狀石墨團絮狀石墨?？慑戣T鐵特性可鍛鑄鐵特性:抗拉強度大大提高，有相當抗拉強度大大提高，有相當 的塑性和韌性；的塑性和韌性；

23、生產(chǎn)周期長，成本高；生產(chǎn)周期長，成本高；經(jīng)常用于形狀小而復雜，韌性要求較高的小型薄壁構(gòu)件。經(jīng)常用于形狀小而復雜，韌性要求較高的小型薄壁構(gòu)件。2.4 有色金屬有色金屬常用金屬及其合金代號常用金屬及其合金代號2.4 有色金屬及合金牌號表示方法舉例有色金屬及合金牌號表示方法舉例 有色金屬：有色金屬：（1）銅及其銅合金：）銅及其銅合金：純銅（純銅（T2）：）：純銅的導電性、導熱性、抗氧化性、抗腐蝕性純銅的導電性、導熱性、抗氧化性、抗腐蝕性好；具有優(yōu)良的塑性，但強度低，機器制造中一般采用銅合好；具有優(yōu)良的塑性，但強度低，機器制造中一般采用銅合金。易于加工成各種金。易于加工成各種板、線、管材板、線、管材，

24、大量用于制造各種電器，大量用于制造各種電器設備。設備。黃銅黃銅HPB59-1HPB59-1抗腐蝕能力強，易于加工抗腐蝕能力強，易于加工青銅青銅QSn4-4-4QSn4-4-4錫青銅的減磨性、耐腐蝕性和鑄造性錫青銅的減磨性、耐腐蝕性和鑄造性好，一般用于鑄造好，一般用于鑄造軸瓦軸套軸瓦軸套等零件。等零件。白銅白銅結(jié)構(gòu)銅鎳合金力學性能好，一般用于精密機械。電工結(jié)構(gòu)銅鎳合金力學性能好，一般用于精密機械。電工銅鎳合金導電性銅鎳合金導電性 好。好。2.4 有色金屬有色金屬（2）鋁和鋁合金）鋁和鋁合金鋁合金鋁合金根據(jù)性能分：根據(jù)性能分：加工鋁合金加工鋁合金和和鑄造鋁合金鑄造鋁合金。1）加工鋁合金：）加工鋁合

25、金：按性能和用途分：按性能和用途分：工業(yè)純鋁（工業(yè)純鋁（1050）：）：重量輕、耐腐蝕、導電、導熱、塑性好，但強重量輕、耐腐蝕、導電、導熱、塑性好，但強度、硬度低，用于電器和抗腐蝕低強度的器皿。度、硬度低，用于電器和抗腐蝕低強度的器皿。防銹鋁合金（防銹鋁合金（5083、5086）：）：塑性和韌性較好，抗腐蝕性較好，常塑性和韌性較好，抗腐蝕性較好，常用于熱交換器、殼體等。用于熱交換器、殼體等。硬鋁合金（硬鋁合金（2014）：）：主要為鋁銅鎂合金，強度主要為鋁銅鎂合金，強度b=680MPa、硬度、硬度HBS115。用于薄板、形材、管材、線材和沖壓件等。用于薄板、形材、管材、線材和沖壓件等。超硬鋁合

26、金（超硬鋁合金（7075）：）：主要為鋁銅鋅合金，強度主要為鋁銅鋅合金，強度b=680MPa、硬度、硬度HBS190。用于高強度零件。用于高強度零件。鍛鋁合金（鍛鋁合金（ZL201A、ZL104）：）：為耐熱鋁合金。在較高溫度下仍有為耐熱鋁合金。在較高溫度下仍有好的壓力加工性能。主要用于高溫零件，如活塞、汽缸蓋等。好的壓力加工性能。主要用于高溫零件，如活塞、汽缸蓋等。 第第4部分：圖樣上常用材料標記部分：圖樣上常用材料標記4.1金屬材料標記4.1.1不定型金屬材料標記 不定型金屬材料的完整標記應包括金屬材料牌號及其標準號，簡化標記僅用金屬材料的牌號表示，其標記示例見下表。表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)4.1

27、.2金屬型材標記金屬型材標記 金屬型材完整標記一般應包括型材名稱（簡稱）、尺寸規(guī)格（或型號）、尺寸偏差、材料牌號及其標準號等，簡化標記應包括型材名稱（簡稱）、尺寸規(guī)格（或型號）、尺寸偏差及材料牌號，其標記示例見表 2。表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)第第5 5部分：部分：常用熱處理工藝術(shù)語及鋼的常用熱處理方法常用熱處理工藝術(shù)語及鋼的常用熱處理方法5.1 .1熱處理采用適當?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜM行加熱、保溫和冷卻以獲得預期的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。5.1.2 局部熱處理僅對工件的某一部位或幾個部位進行熱處理的工藝。5.1.3 退火工件加熱到適當溫度，保持一定時間，

28、然后緩慢冷卻的熱處理工藝。5.1.4 正火工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。5.1.5 淬火工件加熱奧氏體化后以適當方式冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。5.1.6 局部淬火僅對工件需要硬化的局部進行的淬火。5.1.7 火焰淬火利用氧-乙炔（或其他可燃氣）火焰使工件表層加熱并快速冷卻的淬火。5.1.8 感應淬火利用感應電流通過工件所產(chǎn)生的熱量，使工件表層、局部或整體加熱并快速冷卻的淬火。5.1.9 有效淬硬深度從淬硬的工件表面量至規(guī)定硬度值（一般為550HV）處的垂直距離。5.1.10 回火工件淬硬后加熱到Ac1以下的某一溫度，保持一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。5

29、.1.11 調(diào)質(zhì)工件淬火并高溫回火的復合熱處理工藝。5.1.12 固溶處理工件加熱至適當溫度并保溫，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。5.1.13 滲碳為提高工件表層的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，將工件在滲碳介質(zhì)中加熱、保溫，使碳原子滲入的化學熱處理工藝。5.1.14 滲碳淬火有效硬化層深度由滲碳淬火后的工件表面測定到規(guī)定硬度（550HV）處的垂直距離，以DC表示。5.1.15 滲氮在一定溫度下于一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。5.1.16碳氮共滲在奧氏體狀態(tài)下同時將碳、氮滲入工件表層，并以滲碳為主的化學熱處理工藝。5.1.17 化學熱處理將

30、工件置于適當?shù)幕钚越橘|(zhì)中加熱、保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學成分、組織和性能的熱處理。 5.25.2鋼的熱處理鋼的熱處理鋼的熱處理鋼的熱處理固態(tài)下，將鋼固態(tài)下，將鋼加熱加熱到一定溫度，進行必到一定溫度，進行必要的要的保溫保溫，以適當?shù)?，以適當?shù)睦鋮s冷卻速度冷至室溫，改變鋼的組織結(jié)速度冷至室溫，改變鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝方法。構(gòu)和性能的工藝方法。5.25.2、鋼的熱處理、鋼的熱處理 熱處理的工藝方法熱處理的工藝方法:熱處理熱處理普通熱處理普通熱處理表面熱處理表面熱處理退火退火;正火正火;淬火淬火;回火回火;表面淬火表面淬火 化學熱處理化學熱處理感應加熱淬火感應加熱淬火火焰加熱

31、淬火火焰加熱淬火滲碳滲碳滲氮滲氮碳氮共滲碳氮共滲退火：退火：分完全退火；分完全退火；球化退火；球化退火；去應力退火。去應力退火。5.2.15.2.1、退火（加熱、退火（加熱保溫保溫爐冷）爐冷）A1A31、完全退火：、完全退火：亞共析鋼的鑄件、鍛件和焊件，加亞共析鋼的鑄件、鍛件和焊件，加熱到熱到A3線上線上300500C，保溫一，保溫一段時間，隨爐冷到段時間，隨爐冷到6000C以下，以下，再出爐。獲得晶粒細小的鐵素體再出爐。獲得晶粒細小的鐵素體和珠光體組織。和珠光體組織。2、球化退火：、球化退火：共析鋼、過共析鋼或合金鋼加熱到共析鋼、過共析鋼或合金鋼加熱到A1線以上線以上100300C，保溫一段

32、，保溫一段時間，再冷至時間，再冷至A1以下以下200C，再，再等溫一段時間，隨爐冷到等溫一段時間，隨爐冷到6000C以下，再出爐空冷。以下，再出爐空冷。3、去應力退火、去應力退火(低溫退火）低溫退火）工件緩慢加熱到工件緩慢加熱到50006000C ，保溫，保溫一段時間，隨爐冷到一段時間，隨爐冷到2000C再出再出爐空冷爐空冷5.2.15.2.1、退火（加熱、退火（加熱保溫保溫爐冷）爐冷）退火目的：退火目的：降低硬度，有利于切削加工；降低硬度，有利于切削加工；細化晶粒，改善組織和性能；細化晶粒，改善組織和性能；增強塑性和韌性；增強塑性和韌性；消除內(nèi)應力；消除內(nèi)應力；為淬火作好組織準備。為淬火作好

33、組織準備。5.2.25.2.2、正火（加熱、正火（加熱保溫保溫空氣冷）空氣冷）正火：正火： 是將鋼加熱到一定溫度（亞共析是將鋼加熱到一定溫度（亞共析鋼鋼A3、共析鋼共析鋼A1、過共析鋼過共析鋼Acm線線以上以上300500C），保溫一定時間，），保溫一定時間，出爐在空氣中冷卻的熱處理工藝出爐在空氣中冷卻的熱處理工藝方法。方法。正火目的：正火目的：正火作用類似退火；正火作用類似退火；低、中碳鋼正火后強度和硬度較低、中碳鋼正火后強度和硬度較退火略高，易切削；退火略高，易切削；細化晶粒，且得到的組織較退火細化晶粒，且得到的組織較退火更細；更細；一定程度上增強塑性和韌性；一定程度上增強塑性和韌性；消除

34、內(nèi)應力，但沒有退火徹底；消除內(nèi)應力，但沒有退火徹底；為淬火作好組織準備。為淬火作好組織準備。A1A3Acm5.2.35.2.3、淬火（加熱、淬火（加熱保溫保溫水冷或油冷）水冷或油冷）淬火：淬火：是將鋼加熱到一定溫度是將鋼加熱到一定溫度（亞共析鋼（亞共析鋼A3、共析鋼共析鋼和過共析鋼和過共析鋼A1線上線上（300500C），保溫），保溫后在冷水或油中迅速后在冷水或油中迅速冷卻的熱處理工藝方法。冷卻的熱處理工藝方法。A1A35.2.35.2.3、淬火（加熱、淬火（加熱保溫保溫水冷或油冷）水冷或油冷）淬火目的：淬火目的：提高材料的硬度、強度等力學性能，提高零件使提高材料的硬度、強度等力學性能，提高零

35、件使用壽命。用壽命。各種工具、模具、量具、滾動軸承等都需要淬火各種工具、模具、量具、滾動軸承等都需要淬火處理提高硬度和耐磨性。處理提高硬度和耐磨性。淬火后得到的組織：淬火后得到的組織：一般情況下，淬火后得到的是一般情況下，淬火后得到的是過飽和的過飽和的固溶體固溶體，即即硬度較高的硬度較高的馬氏體馬氏體(M)組織。組織。5.2.45.2.4、回火、回火（淬火后（淬火后重新加熱重新加熱保溫保溫空氣冷）空氣冷）回火：回火： 是將淬火后的鋼重新加熱到是將淬火后的鋼重新加熱到A3線以下的線以下的某一溫度，保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝方某一溫度，保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝方法。法。000000150

36、 200350 500500 650CCC低溫回火：淬火馬氏體回火馬氏體特點：淬火脆性降低，具有高硬度，高耐磨性。適用于工、刃具和冷模具件。中溫回火：淬火馬氏體回火屈氏體特點：高的彈性和屈服強度，硬度略降，適用于彈性件，鍛模。高溫回火：淬火馬氏體回火索氏體特點：綜合機械性能好，適用于轉(zhuǎn)動件，如主軸、曲軸、凸輪等 。淬火高溫回火調(diào)質(zhì)處理 一般安排在粗加工之后進行時效處理時效處理 5.2.55.2.5、表面淬火、表面淬火表面淬火：表面淬火：定義：定義：是一種不改變鋼表層化學成分是一種不改變鋼表層化學成分,但改變表層組織的但改變表層組織的局部熱處理工藝。局部熱處理工藝。方法：方法：是通過快速加熱，使

37、鋼件表面層很快達到淬火溫是通過快速加熱，使鋼件表面層很快達到淬火溫度，在熱量來不及傳遞到中心就立即迅速冷卻，實現(xiàn)局度，在熱量來不及傳遞到中心就立即迅速冷卻，實現(xiàn)局部淬火。部淬火。具體方法有電感應、火焰、電接觸、浴爐、電解液、脈沖能量等。具體方法有電感應、火焰、電接觸、浴爐、電解液、脈沖能量等。常用的是常用的是電感應加熱法電感應加熱法和和火焰加熱法。火焰加熱法。工藝特征：工藝特征：通過快速加熱使鋼的表層奧氏體化通過快速加熱使鋼的表層奧氏體化,然后急冷然后急冷,使表層形成馬氏體組織使表層形成馬氏體組織,而心部仍保持不變。而心部仍保持不變?；瘜W熱處理化學熱處理一、定義一、定義:將零件置于一定的化學介

38、質(zhì)中將零件置于一定的化學介質(zhì)中 , 通過加熱、保溫通過加熱、保溫,使介質(zhì)中一種或幾種元素原子滲入工件表層使介質(zhì)中一種或幾種元素原子滲入工件表層,以改以改變鋼表層的化學成分和組織的熱處理工藝。變鋼表層的化學成分和組織的熱處理工藝。二、二、 化學熱處理的基本過程化學熱處理的基本過程:1.分解分解: 化學介質(zhì)在高溫下釋放出待滲的活性原子。化學介質(zhì)在高溫下釋放出待滲的活性原子。2.吸收吸收: 活性原子被零件表面吸收和溶解?；钚栽颖涣慵砻嫖蘸腿芙?。3.擴散擴散: 活性原子由零件表面向內(nèi)部擴散活性原子由零件表面向內(nèi)部擴散, 形成一定的擴散層。形成一定的擴散層?；瘜W熱處理化學熱處理三、三、 化學熱處理

39、進行的條件化學熱處理進行的條件:1. 滲入元素的原子必須是活性原子滲入元素的原子必須是活性原子, 而且具有較大的擴散而且具有較大的擴散能力。能力。2、零件本身具有吸收滲入原子的能力、零件本身具有吸收滲入原子的能力,即對滲入原子有一即對滲入原子有一定的溶解度或能與之化合定的溶解度或能與之化合, 形成化合物。形成化合物。四、四、 化學熱處理的種類化學熱處理的種類: 滲碳滲碳; 滲氮滲氮; 碳氮共滲（氰化）碳氮共滲（氰化）; 滲硼滲硼; 滲鋁滲鋁; 滲硫滲硫; 滲硅滲硅; 滲鉻等。滲鉻等。5.2.65.2.6、鋼的滲碳：、鋼的滲碳：鋼的滲碳：鋼的滲碳： 向鋼的表面滲入碳原子的過程。向鋼的表面滲入碳原

40、子的過程。鋼的滲碳目的鋼的滲碳目的: 獲得具有表硬里韌性能的零件。獲得具有表硬里韌性能的零件。滲碳用鋼：滲碳用鋼：低碳鋼和低碳合金鋼。低碳鋼和低碳合金鋼。常用的鋼種常用的鋼種: 15、20、20Cr、20Mn2、 20CrMnTi、18Cr2Ni4W等。等。滲碳方法滲碳方法: 固體、氣體、液體滲碳。固體、氣體、液體滲碳。5.2.65.2.6、鋼的滲碳：、鋼的滲碳： 1%CP+Fe3C0.2%C F + P少少表面表面中心中心零零 件件PP+F5.2.75.2.7鋼的滲氮鋼的滲氮鋼的滲氮：鋼的滲氮：向鋼的表面滲入氮原子的過程。向鋼的表面滲入氮原子的過程。鋼的滲氮目的：鋼的滲氮目的：獲得具有表硬里

41、韌及抗蝕性能的零獲得具有表硬里韌及抗蝕性能的零件。件。滲氮用鋼：滲氮用鋼：中碳合金鋼。中碳合金鋼。常用的鋼種常用的鋼種 : 35CrMo、18CrNiW、 38 CrMoAlA ( 氮化王牌鋼氮化王牌鋼 ) 等。等。熱處理特點熱處理特點:：滲氮前需調(diào)質(zhì)處理滲氮前需調(diào)質(zhì)處理;滲氮后不需熱處滲氮后不需熱處理。理。方法：方法：氣體滲氮。氣體滲氮。滲碳與滲氮的工藝特點比較滲碳與滲氮的工藝特點比較滲碳與滲氮的工藝特點比較：滲碳與滲氮的工藝特點比較：5.2.85.2.8、鋼的碳氮共滲（氰化）處理、鋼的碳氮共滲（氰化）處理鋼的碳氮共滲：鋼的碳氮共滲：向鋼的表面同時滲入碳和氮原子的向鋼的表面同時滲入碳和氮原子

42、的過程。過程。鋼的碳氮共滲目的鋼的碳氮共滲目的:獲得具有表硬里韌性能的零件。獲得具有表硬里韌性能的零件。方法方法:固體碳氮共滲固體碳氮共滲氣體碳氮共滲氣體碳氮共滲液體碳氮共滲液體碳氮共滲高溫高溫中溫中溫低溫低溫氣體碳氮共滲氣體碳氮共滲第第6部分：熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法部分：熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法6.1 一般規(guī)定6.1.1 零件圖樣上的熱處理要求是成品零件熱處理方法和最終狀態(tài)應達到的技術(shù)指標。6.1.2 熱處理要求可以用已標準化的符號、代號標注，也可以用文字說明，文字說明與其他工藝的技術(shù)要求寫在一起。 零件整體熱處理要求應寫入圖樣的技術(shù)要求，在“熱處理：”后說明具體要

43、求。6.1.3 局部熱處理零件需將有硬化要求的部位在圖形上用粗點劃線框出，局部熱處理要求寫入 圖樣的技術(shù)要求中，在“局部熱處理：”后說明具體要求。6.1.4 熱處理要求標注必須簡明、準確、完整、合理。6.1.5 熱處理要求的指標值，一般采用范圍表示法標出上、下限值，如60HRC65HRC；DC=0.81.2。特殊情況也可只標注下限值或上限值，如550HV；299HBW。6.1.6 各種表面熱處理零件均應標注有效硬化層的深度，其代號、定義和測定方法見下表。6.2 圖樣上熱處理要求表示方法圖樣上熱處理要求表示方法6.2.1 正火、退火及淬火回火（含調(diào)質(zhì)） 以正火、退火或淬火回火（含調(diào)質(zhì)）作最終熱處理狀態(tài)的零件一般僅標注硬度要求，通常以布氏硬度（GB/T 231.1）或洛氏硬度(GB/T 230.1)表示。 示例1：材料45零件正火處理可表示為： 熱處理：正火180HBW210HBW。 示例2：材料T10A零件退火處理可表示為： 熱處理：退火 170HBW200HBW。 示例3：材料45零件調(diào)質(zhì)處理可表示為： 熱處理：調(diào)質(zhì)220HBW250HBW。 示例4：材料40Cr零件調(diào)質(zhì)處理可表示為： 熱處理：調(diào)質(zhì)250HBW280HBW 示例5：材料38CrMoAl零件調(diào)質(zhì)處理可表示為： 熱處理：調(diào)質(zhì)250HBW280