钢铁材料及热处理

几种典型钢材的特点
• GCr15：轴承钢，热处理后获得高硬度和高耐磨 性，是制作轴承和密封套的优质材料。 • 65Mn：高锰弹簧钢，具有高的强度和硬度，弹性 良好，淬透性较好；经淬火及低温回火或调质、 表面淬火处理，用于制造受摩擦、高弹性、高强 度的机械零件。 • T8：碳素工具钢，经淬火，回火处理后，可得到 较高的硬度和良好的耐磨性，但承受冲击载荷的 能力低，可制造钻套，冲头等工具。还有一些工 具材料如合金工具钢、粉末冶金材料、陶瓷刀具 等不是我们常用材料，这里就不介绍了。
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2．新的分类方法 1992年10月中国颁发了“钢分类”国家标准 （GB/T13304－91）。按照此标准，钢的分类分 为两部分：第一部分，按化学成分分类；第二部 分，按主要质量等级、主要性能及使用特性分类。 • （1）按化学成分分为：非合金钢（包括含碳量小 于0.25%的低碳钢，含碳量0.25%～0.60%的中 碳钢，含碳量大于0.60%的高碳钢，）；低合金 钢（合金元素占总质量的5%以下）；和合金钢 （合金元素占总质量的5%以上）。 • （2）按主要质量等级、主要性能及使用特性分w 为：普通质量钢材，优质钢材，特殊质量钢材
几种典型钢材的特点
• 45：非合金钢，为优质碳素结构钢，中碳 钢，刚度、强度、韧性等机械性能都较好， 加工性能良好，焊接性差，仍可焊接。使 用极为广泛。常用热处理方法：调质，淬 火。可获得更好的机械性能。可制作齿轮， 轴等重要零件。 • 40Cr：合金结构钢。调质后，具有良好的 综合性能。淬透性好，焊接性差，仍可焊 接。是使用最广泛的钢种之一。它的热处 理效果，热处理变形都略好于45。
钢材的分类
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几种典型钢材的特点
• Q235：碳素结构钢，是一般钢结构的主要 使用材料，Q标示屈服，其点数值为 235MPa，热处理没有效果。 • 20CrMnTi：是应用广泛、用量很大的合金 结构钢。淬火低温回火后，综合力学性能 和低温冲击韧性良好，渗碳淬火后具有良 好的耐磨性和抗弯强度。热处理工艺简单， 热加工和冷加工性好。可制作重载、冲击 耐磨且高速的各种重要零件。
几种典型钢材的特点
• 以上所讲的都是黑色金属材料，下面我们 将一下常用的有色金属。 • ZCuSn10Pb1：锡青铜，在较高负荷，中 速下工作的耐磨耐腐蚀材料，常用于制作 衬套、轴瓦、垫圈、涡轮等零件。 • ZALSi9：铝硅合金，铸造性很好，铸造形 状复杂的高温工作的承受冲击力的零件， 如我们使用的变矩器机芯。
2、热处理的目的
（1）提高钢的力学性能 （2）改善钢的工艺性能
第4章 钢的热处理
第一节 钢的热处理原理
根据工艺类型、工艺名称和实现工艺的加热将热处理分为：
1、整体热处理 退火、正火、淬火、回火 2、表面热处理 表面淬火、气相沉积 3、化学热处理：渗碳、氮化、碳氮共渗
第4章 钢的热处理
热处理的理论依据
• 合金铸铁 又称为特殊性能铸铁： • 耐磨铸铁如钼铬铸铁，是制造金属密 封环的主要材料。 • 耐热铸铁如RTCr16等，可制造各种加 热炉的零件。 • 耐蚀铸铁如STSi11等,可制造化工设备 零部件。
特殊和新型铸铁材料
• 特殊铸造材料——铸造碳钢：如 ZG40Cr,ZG230-450等，具有较高的强度、 韧性、和耐磨性，可进行热处理，可制作 要求较高的零部件。 • 新型铸铁材料：蠕墨铸铁，如RuT380等， 材质性能介于灰铁和球铁之间，它既有球 铁的强度、刚度和一定的韧性，且具有良 好的耐磨性，同时它具有良好的铸造性。 可铸造要求较高的大型复杂零件。
常用的非金属材料
• 乳胶密封垫：我们原使用耐油石棉橡胶， 后由于环保问题，改用乳胶密封垫，该材 料不含石棉，耐油能力强，是端面密封的 理想材料。
常用的非金属材料
• 磁性材料：我们常用的磁性材料是钡铁氧 体。
引言：
1、热处理的概念
将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得 所需组织与性能的工艺。
常用的非金属材料
• 下面介绍几种常用的非金属材料 • 聚四氟乙烯（PTFE）材料：耐油、耐腐蚀、自润 滑极好，加入填充剂后较耐磨，可在较高温度下 工作，是制作密封环等密封件的理想材料。本体 是白色，在加入各种材料如铜、铅粉等呈现不同 颜色。 • 橡胶：一般使用丁腈橡胶（NBR）和氟橡胶 (FPM)。丁腈橡胶耐油、耐腐蚀，价格便宜，但 耐磨和耐高温能力较差，是制作O型密封圈和一 般骨架油封的理想材料；氟橡胶耐油、耐腐蚀， 耐磨和耐高温能力都较好，但价格较高，是制造 密封要求较高的密封件的理想材料。
来自百度文库
几种典型钢材的特点
• 42CrMo：调质后有较高的疲劳强度和抗多 次冲击能力，高温下具有高的持久强度和 蠕变强度，低温冲击韧性良好，工作温度 可达500℃~-110℃。在进行表面氮化处理 后，可获得较高的表面硬度HV600（约 HRC56）以上，且几乎不变形，可做为最 后一道工序。制作典型零件：齿圈，轴等。
钢铁材料的分类
• 钢是含碳量在0.04%-2.11%之间 的铁碳合金。我们通常将其与铁合 称为钢铁，为了保证其韧性和塑性， 含碳量一般不超过1.7%。
• 分为铸铁和钢
铸铁的分类
• 铸铁分为：普通铸铁和合金铸铁 • 普通铸铁： • 灰铸铁：如HT200等。铸造流动性好，能承受较 大弯曲应力，塑性与韧性差。 • 可锻铸铁：如KTH370-12等。比灰铸铁强度高， 塑性与韧性也较好，可承受冲击和扭转负荷，具 有良好的耐腐蚀性，切削性能好。 • 球墨铸铁：如QT400-15等。具有较高的强度和 耐磨性，具有一定的韧性，可制作行星架等零件。