常用金属材料及其应用课件

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1、 金属材料是现代机械制造应用的最主要材料，金属材料是现代机械制造应用的最主要材料，种类很多，应用广泛，分为钢铁材料（如碳素钢、种类很多，应用广泛，分为钢铁材料（如碳素钢、合金钢、铸铁）及有色金属及其合金等合金钢、铸铁）及有色金属及其合金等 。第三节第三节 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件一一. . 碳钢碳钢二二. . 合金钢合金钢三三. . 铸铁铸铁四四. . 有色金属及其合金有色金属及其合金 五五. . 金属金属材料在工程上的应用材料在工程上的应用第三节第三节 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用常用金属材料及其

2、应用课件课件金属材料的分类金属材料的分类金金属属钢钢铁铁铸铁铸铁钢钢白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁球墨铸铁、蠕墨铸铁、蠕墨铸铁非合金钢非合金钢（碳钢）（碳钢）碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素工具钢、易切削钢易切削钢、铸钢、铸钢合合金金钢钢合金合金结构钢结构钢低合金结构钢、渗碳钢、调低合金结构钢、渗碳钢、调质钢、滚动轴承钢、弹簧钢质钢、滚动轴承钢、弹簧钢、超高强度钢超高强度钢合金合金工具钢工具钢量具刃具钢量具刃具钢合金模具钢合金模具钢高速钢高速钢冷作模具钢冷作模具钢热作模具钢热作模具钢特殊性能钢特殊性能钢不锈钢不锈钢、耐热

3、钢、耐磨钢、耐热钢、耐磨钢非铁金属非铁金属铜、铝、钛、锌、铜、铝、钛、锌、，轴承合金，轴承合金，硬质合金硬质合金常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件( (一一) )碳钢的成分和分类碳钢的成分和分类( (二二) )碳钢的牌号及用途碳钢的牌号及用途一一. . 碳钢碳钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件( (一一) ) 碳钢的成分和分类碳钢的成分和分类. .成分成分 w(C) 2.11%w(C) 2.11%Mn Mn 脱氧脱氧, ,固溶强化固溶强化 , ,提高强度和硬度提高强度和硬度 w(Mn) w(Mn) = =0.20.25 % 0.8%5 % 0.8% Si Si 脱

4、氧脱氧, ,固溶强化固溶强化 , ,提高强度和硬度提高强度和硬度 镇静钢镇静钢w(Si) w(Si) = =0.0.1 % 0.4%1 % 0.4% 沸腾钢沸腾钢w(Si) w(Si) = =0.0.03 % 0.07%03 % 0.07%S S 热脆热脆( (有害有害) )P P 冷脆冷脆 ( (有害有害) )O O、N N、H H 强度、塑性、韧性强度、塑性、韧性常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件钢中元素的作用钢中元素的作用基本元素：基本元素：FeFe、C C合金元素：为改善钢的性能而有意加入合金元素：为改善钢的性能而有意加入杂质元素：无法去除的有害元素杂质元素：无法去除的有

5、害元素残留元素：为去除杂质元素而加入的元素残留元素：为去除杂质元素而加入的元素非合金钢中的常存元素非合金钢中的常存元素 冷脆性冷脆性有害有害矿石中矿石中P 热脆性热脆性有害有害矿石中矿石中S 溶入溶入F 固溶强化固溶强化有益有益炼钢时残留炼钢时残留Mn 溶入溶入F 固溶强化固溶强化有益有益炼钢时残留炼钢时残留Si作用作用来源来源常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1 1）按）按C C含量分含量分低低C C钢钢w(C) 0.25%w(C) 0.25%中中C C钢钢 0.25%0.25% w(C) w(C) 0.6%0.6%高高C C钢钢w(C) w(C) 0.6% 0.6%2 2）按

6、质量分（）按质量分（S S、P P含量）含量） 普通碳素钢；普通碳素钢；优质碳素钢；高级优质碳素钢。优质碳素钢；高级优质碳素钢。3 3）按用途分）按用途分 碳素结构钢、碳素工具钢。碳素结构钢、碳素工具钢。 . .分类分类常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件( (二二) ) 碳钢的牌号及用途碳钢的牌号及用途1 1碳素结构钢碳素结构钢2 2优质碳素结构钢优质碳素结构钢3 3碳素工具钢碳素工具钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1 1碳素结构钢碳素结构钢牌号牌号如如Q215B，表示表示s215MPa（厚度厚度16mm），），B级质量。级质量。表表2-14 2-14 碳素结构

7、钢的牌号和化学成分碳素结构钢的牌号和化学成分( (GB/T700-1988)GB/T700-1988)牌号牌号等级等级化学成分化学成分脱氧脱氧方法方法w(C)%w(Mn)%w(Si)%w(S)%w(P)%不大于不大于Q1950.06-0.120.25-0.500.300.0500.045F,b,ZQ215A/B0.09-0.150.25-0.550.300.050/0.0450.045F,b,ZQ235A0.14-0.220.30-0.650.300.0500.045F,b,ZB0.12-0.200.30-0.700.300.0450.045F,b,ZC0.180.35-0.800.300.0

8、400.040ZD0.170.35-0.800.300.0350.035TZQ255A/B0.18-0.280.40-0.700.300.050/0.0450.045ZQ2750.28-0.380.50-0.800.350.0500.045ZGB/T700-1988 GB/T700-1988 标准标准 GB700-79 GB700-79 标准标准化学成分和力学性能均须保证化学成分和力学性能均须保证 A A 类钢类钢 保证力学性能，保证力学性能， B B 类钢类钢 保证化学成分，保证化学成分， C C 类钢类钢 保证化学成分及力学性能。保证化学成分及力学性能。Q195 Q195 A1A1；B1B

9、1Q215 Q215 A2A2；C2C2Q235 Q235 A3A3；C3C3Q255 Q255 A4A4；C4C4Q275 Q275 C5C5碳素结构钢碳素结构钢 新、老标准钢号对照新、老标准钢号对照表表2-15 2-15 碳素结构钢的机械性能碳素结构钢的机械性能( (GB/T700-1988)GB/T700-1988)牌牌号号等等级级拉拉 伸伸 试试 验验冲击试验冲击试验屈服点屈服点 s，MPa抗拉抗拉强度强度 b b / /MPa伸长率伸长率 s , , %温度温度V V型冲型冲击功击功( (纵向纵向) )J钢材厚度钢材厚度( (直径直径) )，mm钢材厚度钢材厚度( (直径直径),),

10、 mm164060100150150164060100150150不小于不小于不小于不小于不小于不小于Q195195315-39033Q215A/B215195175165335-41031292726/20/27Q235A/BC/D235215195185375-46026242221/200/-20/27Q255A/B255235215205410-51024222019/20/27Q275275255235225490-61020181615最新牌号最新牌号GB/T221-2000常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件用途用途钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。钢板、钢筋、

11、型钢等，作桥梁、建筑等构件。 热处理：热处理：热轧空冷热轧空冷组织组织：S SF F多边型角钢多边型角钢螺钉、铆钉螺钉、铆钉钢筋、螺纹钢钢筋、螺纹钢建筑构件建筑构件钢桥梁钢桥梁常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件2 2优质碳素结构钢优质碳素结构钢牌号牌号 如如 45 45 钢，含钢，含C C量为量为 45 / 10000 = 0.45 % 45 / 10000 = 0.45 % 。 表表2-15 2-15 优质碳素钢的化学成分和性能优质碳素钢的化学成分和性能钢号钢号化学成分，化学成分，% s ，MPaCMnSiSP08F10203540455060650.05-0.110.07-0

12、.130.17-0.230.32-0.390.37-0.440.42-0.500.47-0.550.57-0.650.62-0.700.25-0.500.35-0.650.35-0.650.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.50-0.800.030.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.17-0.370.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.

13、0350.03562GMnMoVRE0.951.050.150.401.101.40770810170562GSiMoMnV0.951.100.450.650.751.0578082017520062（摘自（摘自GB/T182542002）常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件滚动轴承钢的牌号GCr9SiMn含含Mn量量WMn1.5%含含Si量量WSi1.5%含含Cr量量WCr0.9%滚动轴承钢滚动轴承钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件应用应用 GCr15GCr15：中小型轴承，冷冲模，量具，丝锥。中小型轴承，冷冲模，量具，丝锥。热处理热处理球化退火球化退火 + +

14、淬火淬火 + + 低温回火低温回火冷处理，时效（冷处理，时效（120120140,10140,102020h h）：）：稳定尺寸，去应力。稳定尺寸，去应力。组织组织 回火回火M M 细碳化物少量细碳化物少量A A 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件铬轴承钢制造轴承的工艺路线铬轴承钢制造轴承的工艺路线锻造锻造 球化退火球化退火 机加工机加工 淬火淬火 + + 冷处理冷处理 ( 60 ( 60 80;1h ) 80;1h ) 低温回火低温回火 磨削加工磨削加工 稳定稳定化处理化处理 ( 120 ( 120 130130；5 5 10h )10h )常用金属材料及其应用常用金属材料及其

15、应用课件课件 合金工具钢具有更高硬度、耐磨性，更好的淬透合金工具钢具有更高硬度、耐磨性，更好的淬透性、热硬性和回火稳定性等。因而可以制造刃具、性、热硬性和回火稳定性等。因而可以制造刃具、模具、量具和其它工具。模具、量具和其它工具。( (四四) ) 合金工具钢合金工具钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件量量具具刃刃具具模模具具常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1 1合金刃具钢合金刃具钢2 2合金模具钢合金模具钢3 3量具用钢量具用钢( (四四) )合金工具钢合金工具钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1 1合金刃具钢合金刃具钢（）性能要求（）性能要求高硬

16、度高硬度 机加工刀具机加工刀具HRCHRC60 60 高耐磨性高耐磨性 刀具寿命和生产率刀具寿命和生产率组织要求组织要求 硬而细小的碳化物，均匀分布在强而韧硬而细小的碳化物，均匀分布在强而韧的钢基体中。的钢基体中。高的热硬性（红硬性）高的热硬性（红硬性） 高温下保持高硬度的能力，与高温下保持高硬度的能力，与回火稳定性有关。回火稳定性有关。足够的韧性足够的韧性 以承受冲击载荷以承受冲击载荷常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）低合金刃具钢（）低合金刃具钢成分成分 w(C) = w(C) = 0.9 1.5 % 0.9 1.5 % ，合金元素合金元素5 % 5 % 。性能性能 HRC

17、HRC6060，使用温度使用温度200 300 200 300 。钢号钢号主要化学成分，主要化学成分，w/%热处理及性能热处理及性能CMnSiCr淬火淬火回火回火回火后回火后HRCHRC9SiCr0.850.950.300.601.201.600.951.25860880油油1802006062CrWMn0.901.050.801.10W1.21.600.901.20820840油油1401606265（摘自（摘自GB/T1299GB/T129920002000）常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件热处理热处理 球化退火（球化退火（+ + 机加工）机加工）+ + 淬火淬火 + +

18、低温回火低温回火最终组织最终组织 回火回火M + M + 合金碳化物合金碳化物 + + 少量少量A A 应用应用 如如9 9SiCr SiCr ，做板牙、丝锥等。做板牙、丝锥等。板牙板牙丝锥丝锥常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）高速钢（）高速钢 成分成分 w(C) = w(C) = 0.7 1.2 %0.7 1.2 % ，合金元素合金元素10 % 10 % 。性能性能高硬度、耐磨性高硬度、耐磨性 VCVC等弥散硬化等弥散硬化高热硬性高热硬性 600 600 时时HRC62 HRC62 ，W W2 2C C等提高热硬性。等提高热硬性。高淬透性高淬透性 尺寸不大时可空冷淬火，尺寸

19、不大时可空冷淬火，Cr Cr 等元素提高淬透性。等元素提高淬透性。 钢号钢号主要化学成分，主要化学成分，w，%热处理及性能热处理及性能CWVCrMo淬火淬火回火回火回火后回火后HRCW18Cr4V0.700.8017.519.01.001.403.804.4012701285油油550570三次三次63W6Mo5Cr4V20.800.905.506.751.752.203.804.404.755.5012101230油油540560三次三次63常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件热处理热处理（锻造（锻造 + +）球化退火（）球化退火（+ + 机加工）机加工） 淬火淬火+ +回火回火

20、锻造目的锻造目的 成型；使铸态粗大碳化物破碎、细化、成型；使铸态粗大碳化物破碎、细化、分布均匀。分布均匀。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件淬火，淬火，1280 1280 增加增加A A、M M中合金含量，提高热硬性。中合金含量，提高热硬性。淬火组织（左图）：淬火组织（左图）：M + M + 碳化物碳化物 + + A A 最终组织（右图）：回火最终组织（右图）：回火M + M + 粒状碳化物粒状碳化物 + + 少量少量 A A 回火，回火，560 560 ，三次，三次 W W2 2C C、VCVC弥散硬化，二次淬火基本消弥散硬化，二次淬火基本消除除A A 。应用应用 高速车刀、钻

21、头、铣刀等。高速车刀、钻头、铣刀等。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件2 2合金模具钢合金模具钢（）冷模具钢（）冷模具钢 冷冲、冷镦、冷挤压模等。冷冲、冷镦、冷挤压模等。性能性能 高硬度、耐磨性，足够的韧性和疲劳抗力。高硬度、耐磨性，足够的韧性和疲劳抗力。应用应用小型模具小型模具 9Mn2V9Mn2V、9SiCr9SiCr、CrWMn CrWMn 等。等。大型模具大型模具 Cr12Cr12、Cr12MoV Cr12MoV 等，热处理变形小。等，热处理变形小。最终热处理最终热处理 淬火淬火 + + 低温回火低温回火最终组织最终组织 回火回火M + M + 碳化物碳化物 + + 少量

22、少量 A A 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）热模具钢（）热模具钢 热锻、热挤压、压铸模等。热锻、热挤压、压铸模等。性能性能 耐热性、热疲劳抗力高。耐热性、热疲劳抗力高。应用应用 中小型模具中小型模具 5 5CrMnMo CrMnMo 等。等。 大型模具大型模具 3 3Cr2W8VCr2W8V等，淬透性好。等，淬透性好。最终热处理最终热处理 淬火淬火 + + 高温回火高温回火最终组织最终组织 回火回火T T 或或 回火回火S S常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件3 3量量具用钢具用钢 卡尺、千分尺、塞规等卡尺、千分尺、塞规等性能性能 高的硬度和耐磨性、良好的尺

23、寸稳定性。高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性。应用应用: : 简单量具简单量具 T10AT10A、T12A T12A 等。等。 高精度量具高精度量具 GCr15GCr15、CrWMn CrWMn 等。等。最终热处理最终热处理 淬火淬火 + +（ -70 -70-80 -80 ）冷处理）冷处理 + + 低温回低温回火火 + + 时效处理时效处理时效处理：时效处理：120120130130，保温几几十小时，使，保温几几十小时，使M M、 A A 稳稳定，消除内应力。定，消除内应力。最终组织最终组织 回火回火M + M + 碳化物碳化物 + + 少量少量A A 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应

24、用课件课件常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1 1不锈钢不锈钢2 2耐热钢耐热钢3 3耐磨钢耐磨钢( (五五) )特殊性能钢特殊性能钢常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1. 1. 不锈钢不锈钢钢的抗腐蚀措施钢的抗腐蚀措施形成单相组织。形成单相组织。加入加入CrCr，降低两相的电极电位差。，降低两相的电极电位差。加入加入CrCr 、AlAl等，生成致密的表面氧化膜等，生成致密的表面氧化膜 。常用不锈钢常用不锈钢F F 型型 如如 1 1Cr17Cr17，化工设备、食品工业。化工设备、食品工业。M M 型型 如如 1 1Cr13 Cr13 用于汽轮机叶片；用于汽轮机叶片

25、；3 3Cr13 Cr13 做手术器具及做手术器具及刀具。刀具。A A 型型 如如 1 1Cr18Ni9Ti Cr18Ni9Ti 用于化工、食品、医疗行业。用于化工、食品、医疗行业。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件不锈钢的成分、热处理、性能不锈钢的成分、热处理、性能钢号钢号主主 要要 化化 学学 成成 分分, ,%淬火淬火回火回火CCrNiTi类类别别机械性能机械性能 b bMPa s sMPa 5 5%HRCHB1Cr13 0.1512149501000水水, ,油油7007504Cr130.360.45121410501100油油200300M型型5403456804002

26、54159501Cr17 0.121618780850正火正火0Cr18Ni9 0.07171981210101150水水F型型A型型A-F型型45020552020522401831871Cr18Ni9Ti 0.121719912 0.50.89201150水水520205401871Cr21Ni5Ti0.090.1420224.85.8 0.350.89501100水水, ,空空60035020常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件. . 耐热钢耐热钢抗氧化性：金属在高温下的抗氧化能力抗氧化性：金属在高温下的抗氧化能力热强性：热强性是指钢在高温下的强度热强性：热强性是指钢在高温下

27、的强度用途：锅炉、燃气轮机等用途：锅炉、燃气轮机等, ,燃烧室燃烧室 排气系排气系. .类类别别钢号钢号主主 要要 化化 学学 成成 分分, ,%淬火淬火回火回火CCrNiTiM型型1Cr13 0.1512149501000油油7007501Cr11MoV0.110.181011.5Mo0.50.710501100空空720740A型型1Cr18Ni9Ti 0.121719811 0.50.89201150水水机械性能机械性能 b bMPa s sMPa540345490685520205 5 5%2040HB159159187常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件耐耐 热热 钢钢

28、的的 用用 途途发动机叶片发动机叶片航空发动机航空发动机汽轮机叶片汽轮机叶片汽车阀门汽车阀门常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件. . 耐磨钢耐磨钢ZGMn13ZGMn13热处理热处理：1000100011001100，保温，水冷，保温，水冷A A，硬度低硬度低，韧性高。韧性高。性能：性能：工件在工作中受到冲击变形时，表层产生加工硬化，及工件在工作中受到冲击变形时，表层产生加工硬化，及M M转变，硬度显著提高，心部保持高韧性。转变，硬度显著提高，心部保持高韧性。用途：履带、铁道岔道用途：履带、铁道岔道、挖掘机、拖拉机、坦克的履带板等挖掘机、拖拉机、坦克的履带板等 代表牌号代表牌号M

29、n13Mn13常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件耐耐 磨磨 钢钢 的的 用用 途途球磨机球磨机挖掘机挖掘机颚式破碎机颚式破碎机常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件三、铸铁三、铸铁o1.1.铸铁的性能特点铸铁的性能特点o2.2.常用铸铁常用铸铁常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件成分成分 w(C) = 2.54.0 % ， w(Si) = 1.03.0 % . .( (一一) )铸铁的性能特点铸铁的性能特点（）铸铁的石墨化（）铸铁的石墨化 C 的同素异构体：的同素异构体：石墨石墨G（简单六方晶格）简单六方晶格）组织组织 钢基体钢基体 + + 石墨（石墨（C

30、C） 石墨的形态石墨的形态( (形状形状 数目数目 大小大小 及分布及分布) )决定铸铁组织与性能决定铸铁组织与性能常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件石墨化过程石墨化过程 按按Fe-G Fe-G 相图结晶、转变相图结晶、转变G G结晶：过共晶成分结晶：过共晶成分 L L + GI共晶转变共晶转变 L4.26 A2.08+G（共晶共晶） (1154)G G析出：析出： AA+GII (1154738 )共析转变共析转变 A0.68F + G（共析共析）( 738)影响石墨化的因素影响石墨化的因素: :化学成分化学成分C C、Si Si 促进石墨化促进石墨化冷却速度冷却速度冷速慢有利

31、石墨化冷速慢有利石墨化常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）铸铁的（）铸铁的组织和组织和分类分类名名 称称石石 墨墨 化化 程程 度度显微组织显微组织灰口铸铁灰口铸铁按按 Fe-G Fe-G 相图结晶、转变相图结晶、转变F+G较高较高F+P+G中等中等P+G麻口铸铁麻口铸铁较低较低Le+P+G白口铸铁白口铸铁按按 Fe-Fe-Fe3C相图结晶、转相图结晶、转变变Le+P+Fe3C常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）铸铁的（）铸铁的组织和组织和分类分类灰口铸铁的组织灰口铸铁的组织 钢基体钢基体 + + G G常用金属材

32、料及其应用常用金属材料及其应用课件课件力学性能力学性能强度、塑韧性比钢低。强度、塑韧性比钢低。G G的强度、韧性极低，减小钢基体的有效截面，并引起应力的强度、韧性极低，减小钢基体的有效截面，并引起应力集中。集中。（）铸铁的性能（）铸铁的性能耐磨性好耐磨性好 石墨有利于润滑、储油。石墨有利于润滑、储油。三种石墨形态三种石墨形态常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件缺口敏感性低缺口敏感性低 表面粗糙对疲劳极限的影响不明显表面粗糙对疲劳极限的影响不明显消震性好（是钢的十倍）消震性好（是钢的十倍） G 组织松软组织松软铸造性好铸造性好 接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收接近共晶成分、熔点

33、低、流动性好、凝固收缩小。缩小。切削加工性好切削加工性好 G 使切屑易断，还可润滑刀具。使切屑易断，还可润滑刀具。其它性能其它性能常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件应用应用 如，机床床身、如，机床床身、发动机缸体发动机缸体、齿轮、曲轴。齿轮、曲轴。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件( (二二) )常用铸铁常用铸铁灰铸铁灰铸铁 球墨球墨铸铁铸铁 蠕墨蠕墨铸铁铸铁 可锻可锻铸铁铸铁 合金铸铁合金铸铁常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件1.灰铸铁灰铸铁牌号牌号 如如HT100，表示表示 b100100MPa（直径直径30mm）。）。组织组织 钢基体钢基体（F

34、、F + P 、P） + + 片状片状G性能性能 与其它铸铁相比，力学性能差，其它性能好与其它铸铁相比，力学性能差，其它性能好。分类分类牌号牌号显微组织显微组织基体基体粗片粗片普通灰铸铁普通灰铸铁HT100F+少量少量P粗片粗片HT150F+P较粗片较粗片HT200P中等片中等片孕育铸铁孕育铸铁HT250细细 P P较细片较细片HT300S或或T细片细片HT350HT400F+P基体基体+片状片状G500F基体基体+片状片状GP基体基体+片状片状G孕育铸铁孕育铸铁 浇注前在铁水中加浇注前在铁水中加 Si-Fe，Si-Ca等孕育剂等孕育剂, ,使使P P细化、细化、G细而均匀，强度、塑韧性明显提

35、高。细而均匀，强度、塑韧性明显提高。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件热处理热处理:去应力退火去应力退火 500550，防止机加工、使用时变形或开裂。，防止机加工、使用时变形或开裂。水泵水泵 叶轮叶轮发动机飞轮发动机飞轮高温退火高温退火 850900, , 表面表面、薄壁等白口处薄壁等白口处CmG, , 硬度硬度, , 切削加工性切削加工性表面淬火表面淬火 提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。 应用应用 如，机床床身、导轨，汽缸体。如，机床床身、导轨，汽缸体。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件如：如：HT200HT200适用于汽车

36、的气缸体、气缸盖、刹车轮等。适用于汽车的气缸体、气缸盖、刹车轮等。 HT300HT300、HT350HT350等适用于大型发动机的气缸体、气缸等适用于大型发动机的气缸体、气缸盖、气缸套、油缸、泵体、阀体等。盖、气缸套、油缸、泵体、阀体等。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞常用金属材料及其应用课件（）（）球墨球墨铸铁铸铁在铁水浇注前加球化剂（稀土在铁水浇注前加球化剂（稀土MgMg）使使G G球化球化牌号牌号 如如 QT700-2 ，表示表示 b700， 2 。组织组织 钢基体（钢基体（F 、F + P 、P、 回火

37、回火S、下下B ) + ) + 球状球状G性能性能 强度、塑韧性明显优于灰铸铁。（强度、塑韧性明显优于灰铸铁。（ 球状球状G 对基体的割裂作用小）对基体的割裂作用小）F+P基体基体500F基体基体100常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）（）球墨球墨铸铁铸铁牌号牌号基体基体机械性能机械性能 bMPa0.2MPa5%akkJ/m2HBQT400-17F F40025017600179QT420-10F42042027010300207QT500-5F+P5003505147-241QT600-2P6004202229-302QT700-2P7004902229-302QT800-

38、2P8005602241-321QT1200-1下下B B12008401300 38HRC常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件热处理热处理退火退火 去应力退火去应力退火，500 600。低温退火低温退火，720760， PG + F ，塑韧性、切削加工性塑韧性、切削加工性高温退火高温退火，900950， P, CmG + F ，塑韧性、切削加工性塑韧性、切削加工性 正火正火 P% P% ，细化组织，强度、耐磨性，细化组织，强度、耐磨性低温正火低温正火，840860， P + F + G ，塑韧性较好。塑韧性较好。高温正火高温正火，880920， P + G + 少量少量F ，强度

39、较高。强度较高。不完全不完全A化正火化正火完全完全A化正火化正火调质调质 850900油淬油淬 + + 550600回火回火回火回火S + G 等温淬火等温淬火 840900 + 300等温等温下下B+G调质、等温淬火后综合机械性能好，但仅适于小尺寸零件。调质、等温淬火后综合机械性能好，但仅适于小尺寸零件。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件应用应用替代部分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。替代部分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。连杆连杆管道接口管道接口常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组常用

40、金属材料及其应用课件（）（）蠕墨蠕墨铸铁铸铁在铁水浇注前加蠕化剂而得在铁水浇注前加蠕化剂而得牌号牌号 如如 RuT420 ，表示表示 b420 。组织组织 钢基体钢基体+ + 蠕虫状蠕虫状G性能性能 强度、塑韧性优于灰铸铁。强度、塑韧性优于灰铸铁。牌号bMPa0.2MPa%硬度HB基体不 小 于RuT4204203350.75200280PRuT3803803000.75193274PRuT3403402701.0170249P+FRuT3003002401.5140217F+PRuT2602601953121197F应用应用 高压热交换器、汽缸盖、液压阀等。高压热交换器、汽缸盖、液压阀等。进

41、气管进气管排气管排气管常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）（）蠕墨蠕墨铸铁铸铁在铁水浇注前加蠕化剂而得在铁水浇注前加蠕化剂而得牌号牌号 如如 RuT420 ，表示表示 b420 。组织组织 钢基体钢基体+ + 蠕虫状蠕虫状G性能性能 强度、塑韧性优于灰铸铁。强度、塑韧性优于灰铸铁。应用应用 高压热交换器、汽缸盖、液压阀等。高压热交换器、汽缸盖、液压阀等。进气管进气管排气管排气管常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）可锻可锻铸铁铸铁 白口铸铁白口铸铁 经长时间石墨化退火经长时间石墨化退火（900900960960）而得）而得牌号牌号 如如 KT300-6 ，表示表示

42、 b300 ， 6 。组织组织 钢基体钢基体 + + 团絮状团絮状G G性能性能 强度、塑韧性优于强度、塑韧性优于HTHT，低于低于QTQT。F+P基基500F基基500F基基100常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）可锻可锻铸铁铸铁分类牌 号壁厚mmbMPa%硬度HBF基体KT300-6123006120163KT330-8123308120163KT350-101235010120163KT370-121237012120163P基体KT450-54505152219KTZ500-45004179241KTZ600-36003201269KTZ700-27002240270

43、*试棒直径试棒直径16mm常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件应用应用 管接头、低压阀门、管接头、低压阀门、汽车、拖拉机薄壳汽车、拖拉机薄壳零件零件等。等。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件（）合金铸铁（）合金铸铁耐磨铸铁耐磨铸铁: : 在铸铁中加入在铸铁中加入P P、CuCu、TiTi、MnMn、MoMo等合金元素，可大大提等合金元素，可大大提高铸铁的耐磨性。高铸铁的耐磨性。 减摩铸铁减摩铸铁 P P灰铸铁（灰铸铁（F F 为软基体，为软基体，CmCm为硬质点，为硬质点，G G润润滑、储油）滑、储油） 抗磨铸铁抗磨铸铁 白口铸铁表层灰口铸铁心部（强度好）白口铸铁表层

44、灰口铸铁心部（强度好）加入合金元素，以提高强度、韧性、耐磨性。加入合金元素，以提高强度、韧性、耐磨性。应用应用 汽车气缸套筒、排气门座圈、活塞环汽车气缸套筒、排气门座圈、活塞环等零件。等零件。 常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件 活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖常用金属材料及其应用课件在铸铁中加入硅、铝、铬等元素，使铸铁表层形成一层在铸铁中加入硅、铝、铬等元素，使铸铁表层形成一层致密的保护膜（如致密的保护膜（如Al2O3Al2O3、SiO2SiO2、Cr2O3Cr2O3），具高温抗氧），具高温抗氧化性。化性。 应用

45、应用 汽车发动机排气门。汽车发动机排气门。(6)(6)耐热铸铁耐热铸铁 ：常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件小结小结重点要求重点要求1. 1. 合金钢的编号方法，会辩认各种钢号；合金钢的编号方法，会辩认各种钢号；2. 2. 合金结构钢的成分，热处理及组织，性能及用途。合金结构钢的成分，热处理及组织，性能及用途。. . 工具钢的性能，成分，热处理目的和方法，组织；工具钢的性能，成分，热处理目的和方法，组织；4.4.灰铸铁灰铸铁 和和 球墨铸铁球墨铸铁 的成分，组织，性能特点，牌号的成分，组织，性能特点，牌号及用途及用途一般要求一般要求. . 特殊性能钢；特殊性能钢；. . 时效处理、热硬性等概念。时效处理、热硬性等概念。常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件常用金属材料及其应用常用金属材料及其应用课件课件