常用材料及热处理解析精选课件PPT

合集下载

热处理基础知识培训ppt课件

热处理基础知识培训ppt课件
临界温度/℃ Ac3或Accm
780 782
合金结构钢,碳含量为0.38-0.45%,含铬0.9--1.2%,含 钼0.15--0.25%,抗拉强度为 1100MPa,屈服点为950MPa。 用负荷较大,要求可靠性较
高的零部件。
Ar1 Ar3 682 751 693 730
Ms/℃
345 355
27
获得良好的强度,韧性和 塑性
主要用于强度,韧性要求 较高,而对耐磨性要求不 很高的球磨铸铁件
利用地方生铁熔铸球磨铸 铁时,由于含S、P量较高, 而难以保证塑性、韧性指 标,采用低温正火恰好可 补救因此产生的塑性、韧 性的不足
16
17
淬火
定义 目的
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)(碳量在 0.0218—0.77%)或Ac1(过共析钢)(碳量超过0.77%) 以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然 后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等 温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
热处理基础培训
1
目录
CONTENTS
Part1 金属热处理的地位及应用 Part2 热处理的定义及本质 Part3 热处理的一般分类及常用材料的热处理 Part4 热处理工序的安排及机加余量控制
2
Part 1
金属热处理的地位及应用
3

金属材料与热处理 ppt课件

金属材料与热处理  ppt课件
2、洛氏硬度值 用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读 出。如:50HRC 3、优缺点
(1)试验简单、方便、迅速
(2)压痕小,可测成品,薄件
(3)数据不够准确,应测三点取平均值
(4)不应测组织不均匀材料,如铸铁。
4、测量范围
用于测量淬火钢、硬质合金等材料.
维氏硬度
1、维氏硬度试验
原理:用夹角为136°的金刚石四棱锥体压头,使用很小试验力F (49.03-980.07N)压入试样表面,测出压痕对角线长度d。
第一单元 金属材料与机械产品
制造过程简介
金属材料的基本概念
金属材料是由金属元素或以金属元素 为主要材料构成的并具有金属特性的工程 材料。

纯金属



合金
金属材料的分类
非合金钢
黑色

金属
低合金钢 合金钢

铸铁

铜及铜合金

铝及铝合金
有色 金属
滑动轴承合金 钛及钛合金
其他非铁合金
Steelmaking flowlines
金属材料与热处理
绪论
主要内容
一、金属材料的历史地位 二、金属材料的分类 三、金属结构材料的应用情况 四、金属材料发展的历史 五、金属材料的发展热点 六、关于本课程
一、金属材料的历史地位
1.材料发展与社会进步有着密切关系,它是衡量人 类社会文明程度的标志之一,金属材料是现代文 明的基础。

常用模具材料及热处理高教课件

常用模具材料及热处理高教课件

技术研究
30
如:
❖ 形状简单――选用45、40Cr、T10A、低熔点 合金、锌基合金。
❖ 形 状 复 杂 ― ― 选 用 9 Mn2V、GCr15、CrWMn、 Cr12MoV、H11(H13)锌基合金、铍铜合金等。
❖ 精度高、寿命长、表面粗糙度很低 ❖ ――可选用进口钢材:<美>P6、P20、PPT;
火稳定性、热膨胀系数小 ❖ 表面性能:耐磨性、耐蚀性 ❖ 工艺性能:切削加工性、电加工性、抛光性、可锻
性、淬透性、热处理性能、可焊性 ❖ 经济性:资源条件、市场供应情况、价格
技术研究
19
各种模具工作条件不同,对材料性能要求也
就各有差异。如:
❖ 冷冲压模:高强度、高硬度。
❖ 冷挤压模:高强度(抗压、断裂、疲劳强 度)、高韧性、高硬度。
技术研究
25
一般原则:
❖ ①满足使用性能要求。主要从工作条件、模具结构、 产品形状和尺寸、生产批量等综合考虑。
❖ 形状复杂、精度高――变形小、导热性好、膨胀系 数小
❖ 大负荷――高强度 ❖ 摩擦、磨损――高硬度 ❖ 冲击负荷――高韧性 ❖ 表面光洁――可抛光性
技术研究
26
②良好的制造工艺性能。容易制造、容易精
① 硬质合金
❖ 以难熔的金属碳化物(WC、TiC等)作硬质相,
以铁族金属(Co或Ni)为粘结相,用粉末冶金 方法生产的一种多相组合材料。

金属材料及热处理培训课件

金属材料及热处理培训课件
电流透入工件表层的深度主要与电流频率有关。如下 式所示:
电流频率越高,感 应电流透入深度越浅,加 热层也越薄。
通过频率的选用可以得 到不同工件所要求的淬硬层 深度。
▪ 感应加热表面淬火的分类
▪ 据电流频率的不同,可将感应加热表面淬火分为三类:
第一类 高频感应加热淬火 常用电流频率:80~1000kHz 淬硬层深度: 0.5~2.0mm 应用:适用于中小模数的齿轮及中小尺寸的轴类零件等。
6.再结晶退火
▪ 概念

把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当
的时间,使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶而消除加工硬
化的热处理工艺。
二、正火
▪ 概念

将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的
热处理工艺。
➢ 亚共析钢的加热温度为Ac3+30℃~50℃
➢ 过共析钢的加热温度为Accm+30℃~50℃。
随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。▪ (也叫均匀化退火。)
▪ 目的 ▪ 均匀钢内部的化学成分,消除偏析。
▪ 适用情况 ▪ 主要于铸造后的高合金钢。
5.去应力退火
▪ 概念

为了消除由于变形加工以及铸造、焊接过程引起的
残余内应力而进行的退火称为去应力退火。
▪ 退火温度 ▪ 不超过Ac1,一般500~650℃。
第二类 中频感应加热淬火 常用电流频率:2500~8000Hz 淬硬层深度: 2~10mm 应用:适用于较大尺寸的轴和大中模数的齿轮等。

机械设计基础项目一 常用材料和热处理

机械设计基础项目一  常用材料和热处理
• 复合材料是由基体材料和增强材料两部分 组成的。基体材料主要有合成树脂、橡胶、 陶瓷、石墨和有色金属等;增强材料主要 有玻璃纤维、碳纤维等。
情景四 金属与合金结构及 铁碳合金相图
一、金属的晶体结构与结晶
• 1、晶体结构与类型 • 固态物质按其内部微粒的构成,可分为晶
体和非晶体两类。微粒呈无规则排列的固 态物质称为非晶体,如玻璃、松香和塑料 等;微粒呈规则排列的固态物质称为晶体, 如盐、冰等。
二、有色金属材料
• 1、铝及铝合金 • 2、铜及铜合金 • 3、轴承合金
情景三 常用非金属材料
• 非金属材料 • 除金属以外,其他材料均称为非金属材料,
包括塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、合成材料、 摩擦材料和功能材料等。
一、塑料
• 塑料是以有机合成树脂为主要组成的高分 子材料,它通常可在加热、加压条件下塑 造或固化成型,得到所需要的固体制品, 故称为塑料。
情景一 金属材料的性能
• 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
• 使用性能:指金属材料在使用过程中所表 现出来的性能,包括力学性能、物理性能 (电导性、热性能等),化学性能(耐蚀性、 抗氧化性等)。
• 工艺性能:指金属材料在各种加工过程中 所表现出来的性能,包括铸造性能、锻造 性能、焊接性能、热处理性能和切削加工 性能等。
1、铸造性能
• 金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的 能力称为铸造性能。

模具材料及热处理ppt课件

模具材料及热处理ppt课件
9
10
(日立金属HITACHI) SKD11 (56.00元/公斤 )是一种
耐磨性能较佳的通用冷作模具钢.有着良好的淬火性,并 且淬火变形量小。
用 途:此钢易于车削,并宜制锋利刀口,剪刀,圆锯,冷或 热作修整模,滚简边,螺丝纹,线模,铣刀,冲压模,圆形滚边, 制电力变压器心冲模,切割钢皮轧刀,钢管成型滚简,首筋 匠滚简,特殊成型滚简,精密规,形状繁杂之冷压工具,治金, 锡作模,塑胶模,螺钉打头模等.
冷作模具钢与热作模具钢的区别:冷作模具钢侧重硬度、 耐磨性。含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨 性为主。 热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性, 导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透 性,提高耐磨性、红硬性为主。
11
塑料模具钢及其热处理
塑料模具钢的主要特点: 范围广:从普通钢到专用钢。专用钢已自成体系,
热作模具钢:制造经过加热的固态或液态金属在压力下成型的模具,包
括:热锻模、压铸模。要求高温下足够的强度、韧性和耐磨性及高热疲劳 抗力和导热性
塑料模具钢:制造各种塑料模具。塑料品种多,要求差别大,其模具材
料范围广。主要要求工艺性能高(热处理变形小、抛光性好、耐腐蚀)
选用一般原则:满足使用性能要求、良好的工艺性能、适当 考虑经济性
钢号前加SM 性能要求严格,热处理难度大,要求可抛光性和镜
面质量 避免变形 耐腐蚀 易切削性

金属材料及热处理PPT课件

金属材料及热处理PPT课件

表面热处理和化学热处理
一、表面淬火 表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。 目的:为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布, 提高工件的硬度和耐磨性。 表面淬火加热的方法很多,如感应加热、火焰加热、电接 触加热、激光加热等。
金属材料
• 一、金属材料包括黑色金属材料和有色金属材料。
• 二、黑色金属是指铁和碳的合金。如钢、生铁、铸铁等。
1、钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称 为铁碳合金。
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑 性,含碳量一般不超过1.7%
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和 制造铸件 。生铁含碳量大于2%
(3)高温回火:回火温度为500~650℃。高温回火可以消 除内应力,硬度有显著的下降,可获得具有强度、塑性、韧 性等综合机械性能,应用于齿轮、连杆、曲轴等。
5. 调质处理
淬火后再经高温回火的热处理工艺,称为调质处理。一 般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件,都要经过调 质处理。
热处理中的“四把火”
正火的作用与退火相似,与退火不同之处是:
a. 正火是在空气中冷却,冷却速度快,所获 得的组织更细。
b. 正火后的强度、硬度较退火后的稍高,而 塑性、韧性则稍低。
c. 不占用设备;生产率高。
3. 淬火
淬火是将金属制件加热到这种金属的临 界温度以上30~50℃,经保温一定时间, 随后在水或油中快速冷却,以获得高硬度 组织的一种热处理工艺。

金属材料与热处理(最全)PPT课件

金属材料与热处理(最全)PPT课件
• 奥氏体(A):碳溶 于 -Fe中的一种间隙 固溶体,具有面心立 方晶体结构,塑性好 ,变形抗力小,易于 锻造成型
铁碳合金中的组元和基本相
渗碳体:铁和碳 的金属化合物 ( 即 Fe3C) 属 于复杂结构的 间隙化合物, 硬而脆,强度 很低,耐磨性 好,是一个亚 稳定的化合物 ,在一定温度 下可分解为铁 和石墨
精品课程
金属材料与热处理
工程材料的分类
工程材料
黑色金属材料:钢和铸铁
金属材料
有色金属材料
铝及铝合金 铜及铜合金 滑动轴承合金
高分子材料
非金属材料 陶瓷材料 复合材料
当今社会科学技术突飞猛进,新材料层出不穷,但到目前为止,在 机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料,其主要原因是因为 它具优良的使用性能和加工工艺性能。
3)晶粒细化:→强度↑,且塑韧性↑
• 晶界原子排列较不规则,阻碍位错运动,使 形抗力增大。
• 晶粒小 → 晶界多 → 变形抗力大 → 强 度,硬度↑(细晶强化)
• 晶粒小 → 变形分散,应力集中小 → 塑 性↑,韧性↑
• 晶粒大小与屈服强度的关系: • σs=σi+kyd(-1/2) _____霍尔配奇公式
2)性能:强硬度显著降低,塑韧性显著提高(变形 前水平),内应力完全消除。
3)结晶驱动力:塑性变形贮存的能量 4)再结晶温度: 取决于材料、合金成分、变形度、

常用材料及热处理

常用材料及热处理
为了改善钢的性能,专门在钢中加入一 种或数种合金元素的钢叫做合金钢。
合金元素的种类:
铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、硅 (Si)、硼(B)、钨(W)、钼(Mo)、 钒(V)、钛(Ti)、锆(Zr) 和稀土元 素(Re)等。
目的:使钢获得一般碳素钢达不到的性能,
如硬度、强度、塑性和韧性等;提高耐磨、 防腐、防酸性能;获得高弹性、高抗磁或 导磁性等。
HB硬度
HB<450
HR硬度
HB>450
2.1.3 韧性
材料抵抗冲击载荷和变载荷的能力。
韧性在冲击载荷作用下,材料抵抗破坏的能力。
冲击功:Wk mg(h1 h2 );冲击韧性值:ak Wk / A
2.1.4线膨胀系数 温度变化1摄氏度时零件单位长度的线伸长量
l l (t t0)
2.2 常用金属材料
用途 1.碳素结构钢(C <0.038%) 2.优质碳素结构钢(S P<0.035%) 3.碳素工具钢(C 0.7~1.35%) T10
碳素钢命名方法
1.碳素结构钢(普通碳素结构钢)
标志符号Q+最小值 s —等级符号+脱氧程度符号
Q235—BF 屈服点强度235MPa B级 碳素 沸腾钢
2.优质碳素结构钢(S P<0.035%)
橡 胶:
良好的弹性、耐磨、力学性能好 金属橡胶以金属丝为原材料,有橡胶一样的 性能。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2021/3/2
14
2.2.3 合金钢
为了改善钢的性能,专门在钢中加入一 种或数种合金元素的钢叫做合金钢。
合金元素的种类:
铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、硅 (Si)、硼(B)、钨(W)、钼(Mo)、 钒(V)、钛(Ti)、锆(Zr) 和稀土元 素(Re)等。
目的:使钢获得一般碳素钢达不到的性能,
40Cr、40Mn2
C 0.6%~0.7%用于制造各类弹性零件
轴承钢
2021/3/2
60Si2Mn
C 0.95%~1.1%用于制造滚珠、滚柱、套 圈、导轨等
GCr15 牌号不同(15/1000)
17
用途 2.合金工具钢 制造刃具、磨具和量具
牌号 “一位数字(千分)+合金元素符号+数字(百分)"
1.刃具钢 高的硬度、耐磨性、热硬性
第2章 机械工程常用材料及钢的热处理 2.1 金属材料的力学性能
2.1.1 强度与塑性
2021/3/2
1
强度
是指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度极限 b 和屈服极限 s是表征强度的主
要性能指标。
屈服极限:是材料发生屈服现象时的应力。
s
Fs A0
如何选择?
强度极限:是材料发生断裂前所能承受的最
HB>450
2021/3/2
7
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.3 韧性
材料抵抗冲击载荷和变载荷的能力。
韧性在冲击载荷作用下,材料抵抗破坏的能力。
冲 击 功 : W k m g ( h 1 h 2 ) ; 冲 击 韧 性 值 : a k W k / A
2021/3/2
8
2.1.4线膨胀系数 温度变化1摄氏度时零件单位长度的线伸长量
用途 1.碳素结构钢(C <0.038%) 2.优质碳素结构钢(S P<0.035%) 3.碳素工具钢(C 0.7~1.35%) T10
2021/3/2
13
碳素钢命名方法
1.碳素结构钢(普通碳素结构钢)
标志符号Q+最小值 s —等级符号+脱氧程度符号
Q235—BF 屈服点强度235MPa B级 碳素 沸腾钢
2021/3/2
12
碳素钢分类
含碳量 1.低碳钢(<0.25%) 2.中碳钢(0.25%~0.6%) 3.高碳钢(>0.6%)
质量 1.普通碳素钢(S<0.055% P<0.045%) Q195 2.优质碳素钢(S<0.045% P<0.04%) 30 45 3.高级优质碳素钢(S<0.03% P<0.035%)
因此,工业上除大量使用黑色金属外, 有色金属也得到广泛的应用。有色金属及其 合金种类繁多。
2021/3/2
20
铜及其合金 1. 纯铜(紫铜) 2. 黄铜(铜 锌合金) 3. 青铜(铜 锡 铅合金)
大应力。
2021/3/2
b
Fb A0
2
刚度
刚度:是指材料抵抗弹性变形的能力。
弹性模量E:在弹性变形范围内,应力与 应变的比值;是表征材料刚度的主要性能 指标。
2021/3/2
3
塑性
塑性:塑性是指金属材料在外力作用下
产生塑性变形而不产生断裂的能力。工程
上一般用材料被拉断后所留下的残余变形
来表示材料的塑性,一般用两个指标来表
2.优质碳素结构钢(S P<0.035%)
两位数字(万分)
10F 含碳0.1% 优质碳素结构沸腾钢 08 10 15 20 25 30 35 45 50 55 60 65 70 75 (08-70/10000)
3.碳素工具钢(C 0.7~1.35%)
一位或两位数字 (千分)
T10(C 10/1000) T7(C 7/1000)
2021/3/2
16
用途 1.合金结构钢 综合机械性能好,高强高韧。
牌号 “两位数字(万分)+合金元素符号+数字(百分)"
渗碳钢 C 0.15%~0.25% 用于表面耐磨并承受 动力载荷的零件 齿轮 轴 销
调质钢 弹簧钢
20Cr、20Mn2
C 0.25%~0.50%用于制造高强度、高韧 性的零件 主轴 齿轮
ll(tt0)
2021/3/2
9
2.2 常用金属材料
铸铁 碳素钢 合金钢 有色金属材料
2021/3/2
10
常用金属材料
2.2.1 铸铁:
是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
性能:
具有良好的铸造性、耐磨性、吸振性及切削加工性 能,而且价格低廉,生产设备简单。因此,它是应用最 多的一种金属材料。
W18Cr4V
2.模具钢 热模具钢 冷模具钢
5CrMnMo (C 5/1000) Cr12
3.量具钢 硬度、耐磨性、不易变形、工艺性好
GCr15 CrWMn 9SiCr
2021/3/2
18
用途
3.特殊性能钢
牌号 “一位数字(千分)+合金元素符号+数字(百分)
"
1.不锈钢
2Cr13 1Cr18Ni9
2.耐热钢
15CrMo、4Cr9Si2
3.耐磨钢
ZGMn13
2021/3/2
19
2.2.4 有色金属材料(狭义的有色金属又称非铁金属,
是铁、锰、铬以外的所有金属的统称 )
与钢、铁相比,有色金属的强度较低。应用 它的目的,主要是利用其某些特殊的物理化 学性能,如:
铝、镁、钛及其合金密度小,重量轻; 铜、铝及其合金导电性好,减摩耐磨性好; 镍、钼及其合金能耐高温等。
如硬度、强度、塑性和韧性等;提高耐磨、 防腐、防酸性能;获得高弹性、高抗磁或 导磁性等。
2021/3/2
15
合金钢分类
合金元素含量 1.低合金钢(全部合金元素<5%) 2.中合金钢(全部合金元素5%~10%) 3.高合金钢(全部合金元素>10%)
合金种类 铬钢、锰钢、铬镍钢
用途 1.合金结构钢 2.合金工具钢 3.特殊性能结构钢
分类:(1)灰口铸铁(如:HT150);
(2)可锻铸铁(如:KT300-6); (3)球墨铸铁(如:QT600-3); (4)合金铸铁(用于耐热、耐磨、耐蚀等)。
2021/3/2
11
2.2.2 碳素钢
通常把含碳量在0.02%-2.11%之间的铁碳合 金称为碳素钢。
碳素钢中长存的杂质: 硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)。
示:
塑性指标
越大 塑性越 好
延伸率
l1l0100%
2021/3/2
l0
收缩率
A0A1100%
A0
4
2.1.2 硬度
硬度:
材料抵抗压入物压陷的能力。即:材 料对局部塑性变形的抵抗能力。工程上 常用的洛氏硬度和布氏硬度分别为: HR和HB。
2021/3/2
5
HB硬度
HB<450
2021/3/2
6
HR硬度
相关文档
最新文档