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1、金属材料与热处理复习提纲 一、钢铁的概念及其分类 钢铁材料是钢和铸铁的统称。 钢是以铁为主要元素，含碳量一般在 2.11%以下，并含有其他元素的材料。 铸铁是含碳量大于 2.11%的铁碳合金。含碳量 2.11%通常是钢和铁的分界点。 根据化学成分，钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。二、钢的力学性能及其指标 1、强度 强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂的能力。常用的强度判据是屈服点和抗拉 强度。测定强度判据的方法是拉伸试验 2、塑性 指断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。塑性判据是断后伸长率和断面收缩率。 3、硬度 硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力它衡量材料软硬的
2、判据。 目前最常用的硬度试验法是布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度试验法。 4.韧性 韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力,可用来衡量金属材料抵抗冲击载荷能力。 韧性的判据通过冲击试验来测定。 5.疲劳强度 零件在循环应力作用下，常在远小于该材料的b，甚至小于S 强度的情况下发生断裂 的现象称为金属的疲劳，金属疲劳的判据是疲劳强度。 三、普通热处理的类型及概念 普通热处理有“四火” ，退火与正火 淬火 回火 退火：将金属加热到一定温度，保持足够时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。以消内 部应力。 正火：将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却， 淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有
3、机水溶液等淬冷介质中快速冷却。 回火：将淬火后的钢件在高于室温而低于 710的某一适当温度进行长时间的保温，再进 行冷却的工艺。四、钢铁牌号的标识表示方法及其含义 1、碳素结构钢牌号表示方法：由代表屈服点的字母 Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号 四部分顺序组成。质量等级有：A、B、C、D脱氧方法有：F（沸腾钢） 、b（半镇静钢） 、Z（镇静钢） 、TZ（特殊镇静钢） 。通常 Z 和 TZ 可省略。例如：Q235AF 2.优质碳素结构钢 牌号表示法：用两位数字表示钢平均含碳量的万分数，如 40 钢。含锰量较高（WMn=0.71.2）的钢，在两位数字后面写“Mn” ，如 60Mn 钢。脱
4、氧方法表示法同碳素结构钢。高级优质钢，在牌号后面加“A” ；特级优质钢，在牌号后面加“E” 。 3、碳素工具钢 牌号表示法：用“碳”的汉语拼音字首“T加数字（表示钢的平均 Wc 的千分数）表示， 例如，T8A。 4、合金结构钢 牌号采用两位数字加元素符号加数字表示。前面的两位数字表示钢的平均碳含量的万分数， 元素符号表示钢中所含的合金元素，而后面数字表示该元素平均含量的质量分数。 当合金元素含量小于 1.5%时，牌号中只标明元素符号，而不标明含量， 如果含量大于 1.5%、2.5%、3.5%等，则相应地在元素符号后面标出 2、3、4 等。 例如 60Si2Mn，表示平均碳含量为 0.6%；含硅
5、量约为 2%，含锰量小于 1.5%。 5、合金工具钢 表示方法与合金结构钢相似，其区别在于用一位数字表示平均碳含量的千分数，当碳含量 大于或等于 1.00%时则不予标出。 如：9SiCr，其中平均碳含量为 0.9%，Si、Cr 的含量都小于 1.5%；Cr12MoV，表示平均 碳含量大于 1.00%，铬含量约为 12%，钼和钒的含量都小于 1.5%的合金工具钢。 6、特殊专用钢 为表示钢的用途在钢号前面冠以汉语拼音，而不标出含碳量。如 GCr15 为滚珠轴承钢， “G” 为“滚”的汉语拼音字首。还应注意，在滚珠轴承钢中，铬元素符号后面的数字表示铬含量 的千分数，其他元素仍用百分数表示。 如 G
6、Cr15SiMn，表示铬含量为 1。5%，硅、锰含量均小于 1。5%的滚珠轴承钢。 五、钢铁中的主要成分及其对钢铁性能的影响。 主要有铁素体、渗碳体、珠光体和奥氏体。 铁素体:钢材中的铁素体铁素体系碳在 -Fe 中的固溶体，由于 -Fe 体心立方晶格的原子间空隙 小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量很少（小于 0.02） ，由此决定其塑性、韧性好；但强 度、硬度低。 渗碳体:渗碳体渗碳体为铁和碳的化合物 Fe3C，其含碳量高达 6.67，晶体结构复杂，塑性差， 性硬脆，抗拉强度低 珠光体:珠光体珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量较低(0.8)，层状结构，塑性较 好，强度和硬度较高。 此外，钢材在温度高于 723 时，还存在奥氏体。奥氏体奥氏体为碳在 -Fe 中的固溶体，溶 碳能力较强，高温时含碳量可达 2.06，低温下降至 0.8。其强度、硬度不高，但塑性好。 碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型。 化学元素对钢性能的影响：一类能改善优化钢材的性能称为合金元素，主要有 Si、Mn、Ti、V、Nb 等；另一类能劣化钢材的性能，属钢材的杂质，主要有氧、硫、氮、 磷等。
