金属工艺学绪论钢铁材料及热处理.ppt

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金属材料与热处理教材说课PPT课件

金属材料与热处理教材说课PPT课件
通过多媒体,能使学生开阔眼界。 通过多媒体,把企业产品设计或热处理过程展现给学生观 看 和学习。
.
12
2.利用实验室教学
实验一 :硬度试验 洛氏、布氏硬度试验机
实验二:显微镜的使用 铁碳合金组织分析 金相显微镜
实验三:钢的热处理及其硬度测定 加热炉
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13
3.对教师的要求
教师专业背景与能力要求: 具有材料学专业知识或机械专业知识,有系统的
积极的思考问题,课堂讨论的确是一种极好的学习方法。教师在教学中常常针对一 些重点与难点问题,如:不同金属材料的加工需配备不同材料的刀具、零件加工工 艺中需加入一些热处理工艺等问题提出思考题,组织学生开展讨论。通过讨论,学 生对所思考的问题都有了深入地思考,很好的达到了教学目标
4、实际训练 实际训练的教学方法主要是用在《金属材料与热处理》的能力培养部分,主要
7
1.教学内容
企业职业岗位要求
教学内容的针对性
国家职业资格标准
四.教学内容、方法后及续考课程核学习要求
教学内容的适用性
职业素质、专业能力、学习 能力、工作态度、安全规范 操作、质量意识。
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8
教学内容及课时分配
模块 模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 模块九
教学内容 金属的性能 金属的结构与结晶 铁碳合金相图
(4)具有对典型机械零 件进行合理选材、合理选 择毛坯种类及安排热处理 工序的能力

《金属工艺学》课件

《金属工艺学》课件

表面强化技术
热处理:通过加热和冷却改变金属的物理和化学性质 表面淬火:在金属表面形成一层硬化层,提高耐磨性和硬度 化学热处理:通过化学反应改变金属的表面性质,如渗碳、渗氮等 电镀:在金属表面覆盖一层其他金属,提高耐磨性、耐腐蚀性和美观性 激光处理:利用激光对金属表面进行局部加热,改变其性质和形状 离子注入:将离子注入金属表面,改变其性质和性能
导电性:金 属材料具有 良好的导电 性,但具体 数值因材料 而异
导热性:金 属材料具有 良好的导热 性,但具体 数值因材料 而异
延展性:金 属材料具有 良好的延展 性,但具体 数值因材料 而异
耐腐蚀性: 金属材料的 耐腐蚀性因 材料而异, 有些金属材 料具有较好 的耐腐蚀性, 有些则较差
金属材料的化学性质
应用领域:汽 车、船舶、建 筑、电子等行

表面镀层技术
电镀:利用电解原理,在金属表面形成一层金属或合金镀层 化学镀:利用化学反应,在金属表面形成一层金属或合金镀层 热浸镀:将金属或合金加热到熔融状态,使其与金属表面接触,形成镀层 真空镀:在真空环境下,利用物理或化学方法,在金属表面形成一层金属或合金镀层
复合材料:结合多种材料优点,提高金属 性能
3D打印技术:实现金属零件的快速制造和 个性化定制
智能制造技术:提高金属加工效率和质量, 降低成本
绿色制造技术:减少环境污染,提高资源 利用率

金属工艺学教学PPT

金属工艺学教学PPT

VS
安全要求
实验室应配备必要的安全设施和防护用品 ,确保学生的人身安全和健康。学生在实 践过程中应按照指导教师的要求进行操作 ,如遇紧急情况应及时报告并采取相应措 施。
感谢您的观看
THANKS
金属工艺学的发展
随着科技的不断进步,金属工艺学在 理论和实践方面都取得了长足的进步 ,各种新工艺、新材料、新技术的涌 现,推动了金属加工行业的发展。
金属工艺学的应用领域
航空航天领域
金属工艺学在航空航天领域中应用广 泛,涉及到飞机、火箭、卫星等高端 设备的制造。
医疗器械领域
医疗器械制造过程中需要高精度和高 可靠性的金属加工技术,以确保产品 的安全性和有效性。
包括金属材料的性质、金属的铸造、金属的塑性加工、金属的焊接、金属的热处理等方面的实验。
方法
采用理论教学与实验教学相结合的方法,通过课堂讲解、实验演示、学生实践等方式进行。
金属工艺学实践的注意事项与安全要求
注意事项
学生在实践过程中应注意安全,遵守实 验室规章制度,正确使用实验设备和工 具,避免发生意外事故。
金属工艺学教学大纲
目 录
• 金属工艺学简介 • 金属材料基础 • 金属加工工艺 • 金属工艺设计与实践 • 金属工艺学实验与实践
01
金属工艺学简介
金属工艺学的定义与重要性
金属工艺学定义

金属工艺学课件

金属工艺学课件

通过加热至熔化状态,将两个金属件 连接在一起的方法。
使用熔点低于母材的金属作为钎料, 将两个金属件连接在一起的方法。
压力焊
通过施加压力,使两个金属件连接在 一起的方法。
切削加工工艺
02
01
03
车削
利用车床对金属进行切削加工,形成各种旋转体表面 。
铣削
利用铣床对金属进行切削加工,形成各种平面和沟槽 。
利用高压将金属液注入型 腔,快速冷却凝固,适用 于生产小型、高强度铸件。
锻造工艺
自由锻
不受限制地锤击金属坯料, 以形成所需形状和大小的 锻件。
模锻
在模具中加热金属坯料, 施加压力使其变形,形成 特定形状的锻件。
冲压
利用冲压机在金属坯料上 施加压力,使其变形,形 成各种形状的板材。
焊接工艺
熔化焊
钎焊
金属工艺学课件

CONTENCT

• 金属工艺学简介 • 金属材料的性质 • 金属的加工工艺 • 金属的表面处理技术 • 金属工艺学的未来发展
01
金属工艺学简介
金属工艺学的定义与重要性
金属工艺学定义
金属工艺学是一门研究金属材料加工和应用的科学,涉及金属的 冶炼、铸造、锻造、焊接、热处理和表面处理等工艺技术。
喷涂技术
定义
喷涂技术是一种利用喷枪或喷涂机将涂料喷涂在 金属表面,以形成一层涂层的过程。

【PPT】金属材料与热处理说课课件

【PPT】金属材料与热处理说课课件

课题三 课题四 课题五 )
钢的淬火与回火
3课时
钢的表面热处理
2课时
钢的热处理分析(案例分析) 3课时
说课人:钟文斌
《金属材料与热处理》说课课件
二、教学实施
2-1、教学组织 教学模式教学过程
教学单元 模块四 钢的热处理
(四)组织方法
1、课前准备:准备多媒体课件、课前预习查阅相关资料 2、课堂讲授 播放相关多媒体课件加深学生的直观性和生动性 3、课堂举例 加深学生理论与实际的结合。 4、课堂提问和讨论 加深学生课堂的参与和互动
说课人:钟文斌
《金属材料与热处理》说课课件
一、课程整体设计
1-4、内容组织 组织与安排 本课程以模块分块进行讲授,每个模块完成一项技能和任务,内容划分如下:
模块
教学内容
总时数
理论时数
实验(或案例分析) 时数
模块一
金属的性能
8
6
2
模块二
金属与合金
10
8
2
模块三
碳素钢与合金钢
8
6
2
模块四
钢的热处理
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2-1、教学组织 教学模式教学过程
教学单元 模块四 钢的热处理
(三)实施步骤及时间分配
退火 淬火
正火 回火
热处理
整体热处理 表面热处理 化学热处理

《金属工艺学》课件

《金属工艺学》课件

金属的钝化
某些金属在某些介质中, 其腐蚀速率会显著减慢的 现象称为金属的钝化。
金属材料的力学性质
弹性
金属材料在外力作用下发生形变,当 外力去除后能恢复原来形状的性质称 为金属的弹性。
强度
金属材料在外力作用下抵抗变形和断 裂的能力称为金属的强度。
塑性
金属材料在外力作用下发生形变,当 外力去除后不能恢复原来形状但能保 持外力作用下的形状的性质称为金属 的塑性。
随着工业革命的兴起,金属工艺得到了迅速发展,各种机械加工设备和
工艺方法不断涌现。
03
新材料与新技术
随着科技的发展,新型金属材料(如钛合金、镍合金等)和加工技术(
如激光焊接、超声波加工等)不断涌现,推动着金属工艺学的不断发展

02
金属材料的性质
金属材料的物理性质
金属材料的密度
金属材料的密度是指单位体积内的物质的质量,它是金属材料的 一个重要物理性质。
金属材料的工艺性能
可锻性
金属材料在压力加工时, 能够改变形状而不破裂的 性质称为金属的可锻性。
可铸性
金属材料能够充满铸模, 获得尺寸精确、轮廓清晰 的铸件的性质称为金属的 可铸性。
可焊性
金属材料在一定的焊接条 件下,能够获得优质焊接 接头的性质称为金属的可 焊性。
03
金属的加工工艺
金属的铸造工艺

金属材料工艺学

金属材料工艺学
低成本方向迅速发展。
第一章 钢铁材料及热处理
材料是人类生产和生活的物质基础; 材料的使用是人类文明的体现; 我国是世界上最早使用金属材料的国家之一。 现代工业、农业、国防和科学技术都离不开工程材料 ; 金属材料由于具有良好的物理性能、化学性能、力
学性能和工艺性能,获得广泛的应用。
金属材料
纯金属:单一金属元素所组成的物质。例:Fe Al Cu Au … 合 金:由两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素相互熔合
弹性极限: 材料保持完全弹性变形所能承受
的最大应力;
Fe e A0
(MPa)
屈服极限: 材料在外力作用下开始产生明显 塑性变形的最小应力; (屈服强度) 强度极限: 材料断裂前所能承受的最大应
力,又称抗拉强度。
s
Fs A0
r 0 .2
Fb b A0
(二)塑性及其衡量指标
定义:材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。 1 伸长率: 试样拉断后其标距长度的相对伸长值。
α-Fe
属于这类晶格的金属有Cr、Mo、W、V等。
纯铁在912℃以下也具有体心立方晶格结构。
晶胞是一个立方体。 2 面心立方晶格: 属于这类晶格的金属有Cu、AL、 γ-Fe Ni、Au、Ag等。 纯铁在912℃—1394℃也具有面心立方晶格结构。
晶胞是一个正六棱柱。 3 密排六方晶格: 镁、锌等金属具有密排六方晶格结构。

金属工艺学全套课件大全

金属工艺学全套课件大全

11.1 50 100
252 490 631
252 252 631
§ 1.3
铁碳合金相图
一、铁碳合金基本组织
(一)纯铁的同素异晶转变 在固态下,金属的晶格类型随温度(或 压力)变化的特性——同素异晶转变。动画 \金工动画 \同 素异构.swf δ —Fe → γ —Fe → α —Fe
过冷度对N、G的影响
(2)晶粒大小的控制
生产中细化晶粒的方法有: ①增加过冷度;
②变质处理; ③附加振动。
(三)、金属的同素异构转变
概念:
金属在固态下,随着温度的改变其晶体结构发生变化的 现象。
意义:
可以用热处理的方法即可通过加热、保温、冷却来改 变材料的组织,从而达到改善材料性能的目的。
( 四)金属铸锭组织
布氏硬度试验原理图
详细说明
主 要 技 术 参 数 : 初 试 验 力 ( N ) : 29.4 维 氏 硬 度 试 验 ( N ) : 49 , 98 , 196 , 294 显 微 镜 放 大 倍 率 : 75 倍 、 150 倍 试 件 允 许 最 大 高 度 : 200mm 表 面 洛 氏 硬 度 ( mm ) : 147 , 294 , 441 压 头 中 心 到 机 身 距 离 : 200mm 电源电压:AC220V 50/60HZ
2.合金的相结构 ( 1)固溶体—合金在固态下,组元之间能互 相溶 解而形成的均匀相。 溶剂—与固溶体晶格类型相同。 溶质—晶格类型消失的组元。 ①置换固溶体——溶质的原子部分取代溶剂 晶格 上的原子。动画\金工动画\置换固溶体.SWF 有限置换固溶体——按一定比例进行置换。 无限置换固溶体——任意进行置换原子。

金属工艺学-0绪论-1钢铁材料及热处理

金属工艺学-0绪论-1钢铁材料及热处理

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第一章 钢铁材料及热处理
第二节 铁碳合金及其状态图
1.2 碳钢的分类、编号、性能和用途 碳钢的分类、编号、 (2)编号 )
碳素结构钢:以钢材厚度(或直径)不大于 碳素结构钢:以钢材厚度(或直径) 16mm钢的屈服强度数值表示。 钢的屈服强度数值表示。 Q+屈服强度数值 质量等级符号+ 屈服强度数值+ Q+屈服强度数值+质量等级符号+脱氧方法
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第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能 2. 物理性能和化学性能
物理性能:密度、熔点、热膨胀性、导电性和磁性等; 物理性能:密度、熔点、热膨胀性、导电性和磁性等; 化学性能:耐腐性能( 化学性能:耐腐性能(酸、氧化、电); 氧化、 金属材料对周围介质(大气、 耐 蚀 性:金属材料对周围介质(大气、水汽及各种 电介质) 电介质)侵蚀的抵抗能力
据统计,机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳 据统计,机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳 80% 破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破 破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形, 坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶 坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、 片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好 的材料来制造。 的材料来制造。
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第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能 3. 工艺性能

金属工艺学课件PPT(共 45张)

金属工艺学课件PPT(共 45张)
铸造技术实例4
存于北京大钟寺的明 永乐大铜钟,重46.5t,钟 身内外铸经文20万余字, 是世界上铸字最多的大钟, 钟声浑厚悦耳,远传百里
金属工艺发展历史
铸造技术实例5
铸于953年的沧州五代大铁 狮,由400多片铁范焊而成
当阳铁塔,重76600斤,于 宋代铸造,世界著名巨型铸 件
金属工艺发展历史
金属工艺发展历史
春秋时期 战国时期
铁器开始使用 出现炼钢技术
金属工艺发展历史
铸造技术
中国古代三大铸造技术 泥范(砂型)铸造 铁范(金属型)铸造 失蜡铸造
商周(3000年前) 发明失蜡铸造技术 战国中期ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出现金属型铸造 隋唐以后 掌握大型铸件生产技术
金属工艺发展历史
铸造技术实例1
河南安阳武官村出土, 体积庞大,重875kg, 花纹精细,造型精美。
金属工艺学
金属工艺发展历史
打造
石头
石器 烧制
陶土
陶器
青铜成形方法:铸造等
钢铁成形方法:铸造、压力加工、焊接等
非金属材料、新型材料:相应的(先进)加工
方法
金属工艺发展历史
仰韶文化、龙山文化时期 制陶技术成熟
(公元前5000-3500年左右)
金属工艺发展历史
商周朝代
(公元前16-18世纪)
青铜文化鼎盛时期
选材

金属工艺学—钢的热处理

金属工艺学—钢的热处理
渗 碳 回 火 炉

可控气氛渗碳炉
一、化学热处理的基本过程

1、介质(渗剂)的分解: 分解
的同时释放出活性原子。

如:渗碳 CH4→2H2+[C]
氮化 2NH3→3H2+2[N]

2、工件表面的吸收: 活性原
子向固溶体溶解或与钢中某
些元素形成化合物。

3、原子向内部扩散。
氮化扩散层
二、钢的渗碳
第五章 钢的热处理
第七节 钢的表面淬火

表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情
况下,利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以
强化零件表面的热处理方法。
火焰加热
感 应 加 热

1、表面淬火目的: ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下,具有 足够的塑性和韧性。即表硬里韧。 适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。

离子氮化法是在电场作用下, 使电离的氮离子高速冲击作 为阴极的工件。与气体氮化 相比,氮化时间短,氮化层 脆性小。
离子氮化炉
离 子 氮 化 法





1.指出 A1、A3、Acm; AC1、AC3、 Accm ; Ar1、Ar3、Arcm 各临界点的意义。 2.何谓钢的热处理?钢的热处理操作有哪些基 本类型?试说明热处理同其它工艺过程的关系 及其在机械制造中的地位和作用。 3.说明共析钢 C 曲线各个区,各条线的物理意义, 并指出影响 C 曲线形状和位置的主要因素。 4.钢的马氏体的临界冷却速度的大小受哪些因 素影响?它与钢的淬透性有何关系? 5.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与 连续转变曲线的异同点。 6.马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成 条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点? 马氏体的硬度与含碳量关系如何?
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金属工艺学 —绪论
河北理工大学 机械工程学院
绪论
• 金属工艺学:
研究金属材料性质及其加工工艺为 主的综合性技术基础课程。 • 主要研究内容:
– 各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系; – 金属机件的加工工艺过程和结构工艺性; – 常用金属材料性能对加工工艺的影响;
– 工艺方法的综合比较等.
铸造性能、锻造性能、 焊接性能、热处理性能、 机加工性能等。
2、较好的使用性能:
物理性能、化学性能、 力学性能等。
6
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能 1.力学性能:
金属材料在外力作用下表现出来的特征,
如强度、塑性、弹性、硬度和冲击韧性等
1.1 强度与拉伸试验
强度:金属抵抗变形和断裂的能力;
2
绪论
在机械制造中需要了解以下内容:
1、工艺准备:决定生产方案;制定工艺规程与工艺卡: 设计制造工艺装备。
2、毛坯生产:铸件、锻件、冲压件、焊接件、棒料、 非金属材料、毛坯等。
3、切削加工:粗加工、半精加工、精加工、外构件、 外协件等。
4、装配与调试:组件装配、部件装配、总装、调试等。 5、装箱出厂
3
绪论
• 机械制造的经济性原则:
– 材料成本、工时成本; – 直接成本、间接成本; – 生产成本、利润、税金;
• 现代先进加工工艺:
– 采用物化知识职能来代替人, 使人从直接参加生产劳动变为负责控制生产。
– 采用先进工艺和高效专用设备,使工艺专业化。 – 机械加工技术柔性化,大量采用信息技术和计算机技术。
A0 Ak 100 %
A0
, 越大,材料塑性越好,良好
的塑性是金属材料塑性加工的必要条件。
11
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.3 硬度:金属材料抵抗其他更硬的物体压入其内的能力。
表示金属材料在一个小的体积范围内抵抗弹性变形、塑性变 形或破断的能力。
布氏硬度
HBS或HBW
洛氏硬度
4
绪论
• 学习目的:
– 获得机械制造基本理论和基础工艺知识; – 初步具有工艺分析、工艺实践能力; – 培养创新意识,施展才华; – 培养综合素质。
• 考 核:
• 联系方式:
– 孙红婵 – sunhongchan@heut.edu.cn
5
第一章 钢铁材料及热处理
金属或合金具有性能: 1、优良工艺性能:
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第一章 钢铁材料及热处理
第二节 铁碳合金及其状态图
1.2 碳钢的分类、编号、性能和用途
(1)分类
碳含量:
钢的质量
用途不同
低碳钢
普通质量碳钢
碳素结构钢
Wc< 0.25% 中碳钢
Ws ,Wp ≥ 0.045% 优质碳钢
碳素工具钢
Wc=0.25%~0.60% Ws,Wp ≤ 0.035%
高碳钢
特殊优质碳钢
☻抗拉强度、屈服强度等表征金属材料的性能
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第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.2 塑性
金属材料在外力作用下产生塑性变 形而不破坏能力。
(1)伸长率: 试样拉断后标距伸长量 与原始标距之比。
L1 L0 100 %
L0
(2)断面收缩率: 试样拉断处横截面积收缩量
与原始截面积之比。
Wc> 0.60%
Ws,Wp ≤ 0.020%
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第一章 钢铁材料及热处理
第二节 铁碳合金及其状态图
1.2 碳钢的分类、编号、性能和用途 (2)编号
碳素结构钢:以钢材厚度(或直径)不大于 16mm钢的屈服强度数值表示。
Q+屈服强度数值+质量等级符号+脱氧方法
Q---钢的屈服强度; A,B,C,D---质量等级; F---沸腾钢; Z---镇静钢;b---半镇静钢;TZ---特殊镇静钢。
7
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.1 强度与拉伸试验
20 《 国
02 金 家 年属标
颁材准
GB/T -
布料
实 施
室 温
22
拉8
伸 试 验
20 02



F与ΔL关系曲线
—— 拉伸曲线
图1-2所示
8
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.1 强度与拉伸试验
拉伸曲线
oe段:弹性变形阶段; es段:平台或锯齿,屈服阶段; sb段:均匀塑性变形,强化阶段。
b 点:形成了“缩颈”。
bk段:非均匀变形阶段, 承载下降,到k点断裂。
Fe
Fs b
eS
k
g
f
ΔLu
ΔLb
9
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.1 强度与拉伸试验
应力:金属强度指标 应力
应变
F
A0
L
L0
(1)屈服强度:材料产生塑性变形的最低应力; s (2)抗拉强度:材料在拉断前所承受最大应力。 b
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第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能 2. 物理性能和化学性能
物理性能:密度、熔点、热膨胀性、导电性和磁性等; 化学性能:耐腐性能(酸、氧化、电); 耐 蚀 性:金属材料对周围介质(大气、水汽及各种
电介质)侵蚀的抵抗能力
15
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
3. 工艺性能
HRC、HRB、HRA
12
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.4 冲击韧性:材料抵抗冲击载荷的能力。
Ak v
13
第一章 钢铁材料及热处理
第一节 金属及合金的性能
1.5 疲劳强度
材料在多次交变载荷作用下而不引起断裂 的最大应力。疲劳破坏是机械零件失效的主要 原因之一。
据统计,机械零件失效中大约有80%以上属于疲 劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳 破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、 叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较 好的材料来制造。
19
第一章 钢铁材料及热处理
第二节 铁碳合金及其状态图
沸腾钢(F)为脱氧不完全的钢。 浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象(气体逸出),钢 锭凝固后,蜂窝气泡分布在钢锭中,在轧制过程中这种 气泡空腔会被粘合起来。这类钢的特点是钢中含硅量很 低,通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。
金属材料适应加工工艺要求的能力。
铸造性来自百度文库 锻压性能 焊接性能 切削性能

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第一章 钢铁材料及热处理
第二节 铁碳合金及其状态图
碳钢、铸铁——
资源丰富、冶炼简单、价格低廉、 较好的力学性能、工艺性能. 1. 碳钢
碳钢主要是由铁和碳两种元素组成的合金; 含碳量<2.11%,硅、锰、硫、磷等杂质.
1.1 碳及杂质对碳钢的影响 碳 --- 强度、硬度提高,塑性、韧性下降; 硅 --- 强度、硬度、弹性提高,塑性、韧性下降; 磷 --- 强度、硬度提高,塑性、韧性下降,冷脆; 锰 --- 强度、硬度提高,对性能影响不大。
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