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不锈钢，完全可以可以接受淬火强化，从而在机械性能方面可大提高它的强度；2.碳和铬的亲和力大，形成碳化铬，降低钢的耐蚀性。所以从强度和耐腐蚀性两方面考虑，碳在不锈钢中的作用是相互矛盾的。为了达到耐腐蚀的目的，不锈钢的含碳量一般都很低。e.钛和铌——能防止不锈钢的晶间腐蚀a.铬——构成不锈钢的基本元素一、铜a.紫铜——纯铜呈紫红色优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材b.黄铜——以锌为主要添加元素的铜合金。c.青铜——原指铜锡合金，现指除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并在青铜名字加第一主要添加元素的名。如锡青铜d.白铜——以镍为主要添加元素的铜合金※铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性，但使塑性降低，适合作冷凝管及其它耐蚀零件锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性又称海军黄铜铅能改善黄铜的切削性能，用作钟表零件二、不锈钢1.不锈钢材料中的各种元素及基作用根据成分不同，又可分为：碳素钢和合金钢；根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢g.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力三、铁铁：生铁、熟铁生铁：一般指含碳量在2～4.3%的铁合金。又称铸铁炼钢生铁——碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料铸造生铁——碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色。通常叫灰口铁。由于石墨质地软具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削性能。其抗拉强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件。如铸造各种机床床座、铁管。熟铁：一般含碳量小0.2%，也叫工业纯铁，熟铁软塑性好，容易变形，强度和硬度均低四、钢钢：以铁为主要元素，含碳量在2%以下，并含有其它元素的材料。一般是指除铬钢外其它的钢种，部分铬钢的含碳量允许大于2%含碳量大于2%的铁合金是铸铁。f.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素b.镍——单独不能构成不锈钢。镍对不锈钢的耐腐蚀的影响，只有它在与铬配合才能充分显示出来c.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用是镍的1/2，而氮的作用比镍大很多。因此锰和氮可代替镍获得单一的奥氏体组织。d.碳——在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织：1.稳定奥氏体。含碳量高的马氏体含碳量在0.8%以下，随着含碳量的增加钢的强度和硬度提高，塑性韧性下降。但含碳量大于1.0%随着含碳量的增加钢的强度反而下降。影响钢材的淬透性主要取决于它的化学成分。特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度、加热温度和保温时间等金属拉伸试样在逐渐增大的外力作用下，一般依次产生弹性变形、塑性变形和断裂。测定金属强度、刚度和塑性的常用方法是拉伸试验；过程特点：弹性、屈服、塑变、颈缩、断裂。由拉伸试验测得的强度指标主要有弹性极限屈服点和抗拉强度。载荷作用方式：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转1.强度：金属在缓慢加载的静载荷作用下，抵抗永久变形和断裂的能力。※钢材的淬透性：表示钢接受淬火的能力是钢材本身所固有的属性。钢的淬透性好坏与淬硬层深度有关，深度越大淬透性越好。淬透性好的钢材可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减小变形和开裂。临界冷却速度：表示钢中奥氏体在连续冷却时不产生非马氏体转变所需要的最小冷却速度，称为临界冷却速度临界冷却速度越小，钢的淬透性越好。化学成分对淬透性的影响碳：当含碳量低于1%时，随着含碳量的增加临界冷却速度下降，淬透性提高。当含碳量高于1%时，随着含碳量的增加临界冷却速度上升，淬透性下降。奥氏体中溶解的碳化物愈多，钢的淬透性愈好，所以钢的原始组织中碳化物分布愈均匀，颗粒愈细愈好。热处理的冷却介质的冷却特性和冷却温度对钢的淬透性也有影响。冷却速度快的淬透性就提高，冷却速度低的淬透性就降低。※金属材料的力学性能：指材料在承受外力作用下所显示的性能。强度、刚度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳抗力i.氢——气体元素。原子态的过饱和氢时将降低韧性，引起氢脆。当氢在缺陷处以分子太析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。※钢材的可焊性：指焊接后焊缝处与母材性质的一致性影响钢材的可焊性的主要取决于安的化学成分及含量。一般焊接结构用钢应注意选用含碳量较低的氧气转炉或平炉镇静钢。对于高碳钢及合金钢，为了改善焊接性能，焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处理等措施h.氧——气体元素。钢中的氧化物易成为疲劳裂纹钢中含有的主要元素：a.碳——存在于所有的钢材中，是重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度b.铬——增加钢的磨损性、硬度、最重要的是耐腐蚀性。拥有13%以上的认为是不锈钢。c.锰——重要的奥氏休稳定元素，有助于生成纹理结构，增加固性、强度、耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧去硫提高强度和硬度。d.磷——有害元素，降低钢的塑性和韧性，出现冷脆性。能使钢的强度显著提高，同时降低大气腐蚀稳定性，含量应该控制在0.05%以下e.硫——有害元素，使钢的热脆性大，含量限制在0.05%以下。但是易切削钢的硫含量高，可达0.08%～0.4%※钢的质量主要看P、S含量的高低，愈是优质高级的钢种其P、S的含量愈低。f.硅——有很强的固溶强化作用，能脱氧。g.氮——气体元素。钢中过饱和N在常温放置过程中，会发生时效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效倾向※调质处理：淬火+高温回火※表面淬火：仅对钢的表面进行加热和冷却而不改变其成分的热处理工艺。目的：提高零件的表层硬度、抗磨损性能。方式：感应加热：利用交流电的集肤效应，对零件进行加热，并通过控制电流频率得到不同的淬硬层深度。※正火：加热，保温，空气冷却。目的：同退火，更高的力学性能。※淬火：加热、保温，保温，水，油或盐水冷却。目的：提高零件的硬度和耐磨性，强化材料。淬火后出现内应力，材料变脆，须回火。方法：单介质淬火、双介质淬火。※回火：零件淬火后，加热至临界温度之下，保温，以一定速度冷却。目的：达到设计图纸要求的硬度，消除内应力。工艺种类：低温回火(150℃～250℃)、中温回火(350℃～500℃)、高温回火(500℃～650℃)表面热处理：表面淬火(感应加热、火焰加热、激光加热)、化学热处理(渗碳、氮化、碳氮共渗)热处理过程：加热、保温、冷却(连续冷却、等温冷却)热处理设备：退火炉、淬火炉、回火炉、箱式炉、井式炉、台车炉、辊底炉、推杆式等热处理冷却介质：盐水、水、油、空气等。(专用淬火液、低温高压气体)※退火：加热，保温，随炉冷却。目的：降低温度，细化晶粒，消除内应力，预先热处理。的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程中都把弹性模量看作常数弹性模量主要取决于材料本身的化学成分，合金化热处理，冷热加工对它的影响很小。各种钢的弹性模量差别都很小，在室温下，钢的弹性模量大都在190,000～220,000N/mm^2五、钢的热处理分类——普通热处理：退火、正火、淬火、回火弹性模量：单向应力状态下应力除以该方向的应变。材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，其比例系数称为弹性模量，单位是达因每平方厘米。弹性模量是工程材料重要的性能指标参数。它是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理、冷塑变形等对弹性模量1.强度：抗拉强度、屈服强度、疲劳强度2.塑性：伸长率、断面收缩率3.韧性：冲击韧度4.硬度：HB、HR、HV※弹性模量≈刚度对弹性体施加一个外界作用力，弹性体会发生形状改变称为应变3.硬度：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)、锉刀法4.冲击韧度5.疲劳强度疲劳断裂：金属在交变外力的作用下，所承受的最大应力低于屈服点发生突然断裂的现象。指标：疲劳极限，钢材的循环次数一般取N=10^7；有色金属的循环次数一般取N=10^8※金属材料常用的机械性能指标2.塑性：材料断裂前发生不可逆永久变形的能力指标：断后伸长率、断面收缩率、冷弯角。※含碳量对应力集中敏感性的影响一直以来都以为碳钢比铸铁的应力集中敏感性小，今天才知道铸铁对应力集中的敏感性更小，后来杳表比较发现含碳量高的要比含碳量低的对应力集中的敏感性更小。简单点，一般而言，组织越纯净合金含量越高，强度超高，应力集中敏感性越大，灰铸铁含碳量高，有吸振作用，杂质含量高，对应力集中不敏感。按表面渗入元素的不同：渗碳、氮化、碳氮共渗、渗硼、渗铝六、冷处理目的：提高尺寸稳定性常用冷处理温度：-60℃～-80℃应用：精密的零件，工具，模具，量具在进行热处理后，还需进行冷处理。渗碳：适用于低碳钢或低合金钢。渗碳后需淬火和低温回火，使工作的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持低碳钢的韧性和塑性。并保持心部有低碳钢淬火的强韧性，使工件能承受冲击载荷。渗氮：适用于含铝元素的低合金钢、含铬元素的中碳低合金钢、热作模具钢、铁素体及马氏体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、析出硬化型不锈钢。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳、耐蚀性及耐高温特性。激光加热：利用激光加热工件表面，以及利用工件自身冷却。调节激光功率，烧嘴位置和移动速度即可得到不同厚度的淬硬层。※化学热处理：将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求和热处理过程。目的：提高钢件表层的耐磨性、耐蚀性、抗氧化性和疲劳强度等力学性能火焰加热：利用火焰加热工作表面，然后立即用水喷射冷却，调节烧嘴的位置和移动速度即可得到不同厚度的淬硬层不锈钢，完全可以可以接受淬火强化，从而在机械性能方面可大提高它的强度；2.碳和铬的亲和力大，形成碳化铬，降低钢的耐蚀性。所以从强度和耐腐蚀性两方面考虑，碳在不锈钢中的作用是相互矛盾的。为了达到耐腐蚀的目的，不锈钢的含碳量一般都很低。e.钛和铌——能防止不锈钢的晶间腐蚀a.铬——构成不锈钢的基本元素一、铜a.紫铜——纯铜呈紫红色优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材b.黄铜——以锌为主要添加元素的铜合金。c.青铜——原指铜锡合金，现指除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并在青铜名字加第一主要添加元素的名。如锡青铜d.白铜——以镍为主要添加元素的铜合金※铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性，但使塑性降低，适合作冷凝管及其它耐蚀零件锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性又称海军黄铜铅能改善黄铜的切削性能，用作钟表零件二、不锈钢1.不锈钢材料中的各种元素及基作用根据成分不同，又可分为：碳素钢和合金钢；根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢g.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力三、铁铁：生铁、熟铁生铁：一般指含碳量在2～4.3%的铁合金。又称铸铁炼钢生铁——碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料铸造生铁——碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色。通常叫灰口铁。由于石墨质地软具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削性能。其抗拉强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件。如铸造各种机床床座、铁管。熟铁：一般含碳量小0.2%，也叫工业纯铁，熟铁软塑性好，容易变形，强度和硬度均低四、钢钢：以铁为主要元素，含碳量在2%以下，并含有其它元素的材料。一般是指除铬钢外其它的钢种，部分铬钢的含碳量允许大于2%含碳量大于2%的铁合金是铸铁。f.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素b.镍——单独不能构成不锈钢。镍对不锈钢的耐腐蚀的影响，只有它在与铬配合才能充分显示出来c.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用是镍的1/2，而氮的作用比镍大很多。因此锰和氮可代替镍获得单一的奥氏体组织。d.碳——在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织：