金属材料及热处理基础敏知识培训讲义.ppt

金属材料的性能： 顶锻 冷弯 杯突 锻平 缠绕 1.钢铁材料的基本知识 扭转 打结拉力 反复弯曲 压扁 扩口 卷边 工材料工艺性能试验： 主要合金元素对材料性能的影响： 碳（C）：最主要的合金化元素，显著提高强度； 硅（Si）：常见元素之一，显著提高强度，尤其是弹性极限（如60Si2Mn），炼钢时作为脱氧剂加入； 锰（Mn）：常见元素之一，提高强度和弹性极限（如60Si2Mn），提高淬透性，细化晶粒。炼钢时作为脱氧剂加入； 磷（P）：显著提高强度和改善切削加工性能，增加脆性脆性（低温），易产生严重偏析，一般作为杂质元素。 硫（S） ：杂质元素。降低韧性，降低抗蚀性，只有用于改善切削性能。 鉻（Cr） ：是常用合金化元素之一，提显著高抗氧化性，提高强度和耐磨性。 镍（Ni） ：常用原素之一，提高强度，改善低温韧性； 还有Mo、Ti、N、O、H等等。 1.钢铁材料的基本知识 ： 2.热处理基础知识 奥氏体 铁素体 渗碳体 基 础 相 衍 生 相 珠光体 贝氏体 马氏体 莱氏体 相 2.热处理基础知识 铁素体 奥氏体 渗碳体 2.热处理基础知识 高碳马氏体（针状） 贝氏体 珠光体 低碳马氏体（板状条） 2.热处理基础知识 热处理定义： 热处理是指金属或合金在固态范围内，通过一定的加热、保温、冷却等方法，以改变金属或合金的内部组织，而得到所需要性能的一种工艺操作。 2.热处理基础知识 热处理工艺简介： 退火 正火 淬火 回火 2.热处理基础知识 热处理工艺简介： 退火：加热到一定的温度+保温一定的时间+缓慢冷却（随炉冷却） =目的：改善组织，软化材料，便于加工（冷挤压）。 正火（等温正火）：加热到奥氏体化温度以上+保温一定时间（均匀化）+空气中冷却 =目的：调整硬度，改善组织，细化晶粒，便于加工， 淬火：加热到奥氏体化温度以上+保温一定时间（均匀化）+快速冷却（水、油冷） =目的：提高硬度、强度和耐磨性 回火：加热到奥氏体化温度以下+保温一定时间+适当速度冷却 =目的：减小应力和脆性，调整机械性能，稳定工件尺寸。 ） 时间 油 冷 淬 火 空 冷 正 火 炉 冷 退 火 低温回火 温度 2.热处理基础知识 其他热处理工艺简介： 时效：将工件长时间露天放置=目的：消除应力、稳定尺寸。 冷处理：冷却到-30~-150℃+保温一定时间+低温回火=目的：进一步提高工件硬度，稳定工件尺寸。 表面淬火： 调质：淬火+高温回火=目的：具有一定的强度和韧性，获得良好的综合机械性能 气体渗碳（碳氮共渗）=目的：获得高碳表面层，提高零件表面的硬度和耐磨性；心部保持原有的高韧性和高塑性。 ----“内柔外刚” 气体渗氮（氮碳共渗）=目的：获得高氮表面层，大大提高零件表面的硬度和耐磨性；心部保持原有的高韧性和高塑性。----“内柔外刚” 表面改性：氧化（发蓝或发黑）、磷化、钝化 2.热处理基础知识 常见材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 内部缺陷： 热处理缺陷： 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷：椭圆度-----最大直径与最小直径之差； 表面质量缺陷： 裂纹：钢材表面呈直线的裂纹现象、与轧制方向一致 发裂：长度和宽度都较小，在10倍放大镜下观察 刮伤（划痕、拉伤）：呈直线或弧形的沟痕（可以见底） 折叠：表面局部重 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 锈蚀： 水渍----受雨水等侵蚀，尚未起锈，仅在表面呈黑色或暗红色的水纹印迹； 浮锈（轻锈）----呈黄或淡红色细粉末状，去锈后仅轻微损伤氧化膜（蓝皮）； 中锈（迹锈）----钢材去锈后，表面粗糙，留有锈痕； 重锈（层锈）----钢材去锈后，表面呈现麻坑的严重锈蚀； 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 内部缺陷： 疏松、 偏析、 气泡、 裂纹、 夹杂、 带状、 翻皮、 白点 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 内部缺陷：疏松 圆钢表层不致密 连铸冷速过慢所至 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 内部缺陷：偏析 C=0.191% 密度7.82 C=0.209% 密度7.80 C=0.201%密度7.71 C=0.171%密度7.85 矩形偏析框（长宽比1.7） 最大成分变差0.038% 最大密度变差0.135 2.热处理基础知识 常见的材料、热处理缺陷： 材料形状缺陷： 材料表面质量缺陷： 内部缺陷： 偏析 图片13：柱状枝晶严重 柱状枝晶长25mm 2.热处理基础知识 常见的材料、热