机械工程材料知识点思维导图复习资料-常用金属材料及性能

机械工程材料知识点思维导图复习资料-常

用零件选材.WPS

【珍惜当下，不负遇见】

（本文档共【5 】页/【1559 】字）

单位

姓名

20XX年X月

常用金属材料及性能

基本要求

熟悉工业用钢、铸铁的分类和编号方法，从其牌号即可判断其种类、大致化学成分、主要性能特点、常用热处理工艺选择、使用态组织、典型用途及相应组织，

⒈熟悉碳钢：

普通碳素结构钢 Q215、Q235等；优质碳素结构钢 20、45、60等；碳素工具钢 T8、T10、T12等。

1）熟悉合金钢主要钢种

低合金结构钢 Q345(16Mn)、Q420(15MnVN)；

渗碳钢20Cr、20MnVB、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA；

调质钢 40Cr、40CrB、40CrNiMo、38CrSi；

弹簧钢 65Mn、50CrV、60Si2Mn；

轴承钢 GCr9、GCr15、GCr15SiMn ；

冷模具钢 Cr12MoV；热模具钢5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V

低合金刃具钢9SiCr、CrWMn ；

工具钢T8、T10、T12；高速钢 W18Cr4V ；

不锈钢 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17、1Cr18Ni9Ti；

常用铸铁：HT150、HT250、KT350-10、KT450-5、QT420-10、QT800-2等

⒉工业用钢、铸铁的分类、要性能特点、常用热处理工艺选择、使用态组织、典型用途及相应组织见

（表四-1）

⒊重点复习题型

⑴.要制造轻载齿轮、热锻模具、冷冲压模具、滚动轴承、高速车刀、重载机床床身、传动轴、后桥壳、量具、弹簧、汽轮机叶片、等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料，及选择对应的热处理方法（淬火、低温回火、中温回火、高温回火、退火）。

⑴T12 ⑵HT300 ⑶W18Cr4V ⑷GCr15 ⑸40Cr ⑹20CrMnTi ⑺Cr12MoV

⑻5CrMnMo ⑼9SiCr ⑽1Cr13 ⑾60Si2Mn ⑿QT400-15 ⒀45 ⒁Q235

答

⑵.有一个45号钢制的变速箱齿轮，其加工工序为：下料→锻造→ 正火→粗机加工→ 调质→ 精机加工→ 高频表面淬火＋低温回火→磨加工→成品，试说明其中各热处理工序的工艺、目的及使用状态下的组织。

轻载齿轮 量具 冷冲压模具 滚动轴承 高速车刀 重载机床床

身 材料

⒀45 ⑴T12

⑺

Cr12MoV ⑷GCr15

⑶W18Cr4V

⑵HT300

钢种 调质钢

炭素工 具钢 冷冲模 具钢 滚动轴 承钢 高速工 具钢 灰铸铁

热处理 淬火＋高温回火

淬火＋低温回火

淬火＋中温回火

淬火＋低温回火

淬火＋高温回火三次

退火

目的

工艺

组织

正火

作为预先热处理 改善切削加工性能

加热到Ac 3 ＋（30～50℃）＋保温＋空冷

S 或P （F ＋Fe 3C ）

调质 在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。

淬火＋高温回火

S 回

高频表面淬火

提高表面硬度

与高耐磨性，心部具有足够塑、韧性。

感应加热＋水、乳化液喷射淬火＋低温回火。

淬火后表面为细

隐晶马氏体（极细马氏体），心部为原始组织。

⑶.某型号柴油机的凸轮轴要求凸轮表面有高的硬度（HRC ＞50），心部具有良好的韧性（A k ＞40））原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火现因工厂库存的45钢已用完，只剩下15钢，拟用15钢代替 试说明： ⑴原45钢各热处理工序的作用

⑵改用15钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？

⑶改用15钢后为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺？

低温回火

降低钢的淬火内应力和脆性，同时保持钢在淬火后的高硬度(一般为HRC58～64)和耐磨性。

加热150～250℃＋保温＋冷却

M 回

答：⑴：

调质处理：获得回火索氏体，以保证工件心部的强度和韧性

凸轮表面进行高频淬火：承受弯曲交变载荷或扭转交变载荷，提高耐磨性和承受冲击。

低温回火：是为了降低钢的淬火内应力和脆性，同时保持钢在淬火后的高硬度(一般为HRC58～64)和耐磨性。

⑵：不能满足性能要求；因为高频淬火适用与中碳钢；中合金钢碳钢；工具钢；不能对低碳钢高频淬火、因碳量低，表面硬度难以提高。

⑶调质（淬火＋高温回火）→渗碳→淬火＋低温回火