文档介绍：工程材料总复****br/>第一章 机械工程材料性能的要求
工程材料与机械零件所受三大负荷（及各负荷对机械零件产生的作用）——力学负荷、热负荷、环境介质作用；
工程材料的性能（特别注意：延伸率、冲击韧性（零件使用温度与韧脆转变温度关系）、硬过冷A
过冷A
过冷A
过冷A
过冷A
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加入合金元素后，C曲线位置的变化（右移）；
相同条件下，亚共析钢、共析钢、过共析钢冷却过程中过冷奥氏体稳定性的比较
2、预先热处理（概念）：退火、正火、调质
退火包括：（各种退火的目的）
扩散退火、再结晶退火、去应力退火、球化退火等
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3、最终热处理：淬火、回火
（1）淬透性与C曲线的关系；合金元素对淬透性的影响
（2）淬火三原则、淬火工艺、淬火后的组织
（3）淬火钢为什么必须经过回火后才能使用？
淬火过程的副作用（负面效应）：高应力状态；马氏体
是极端不稳定的组织；（中高碳）马氏体太脆。
回火效应：改善上述情况，并调节硬度（力性）达到零
件的实际要求。
（4）回火按温度高低分为：高温回火、中温回火、低温回火；（回火目的、回火温度、应用、回火后的组织）
回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
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制造渗碳零件的钢种。
1、性能要求
⑴ 表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧。
⑵ 良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。
渗碳钢
渗碳炉
渗碳件—传动齿轮
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2、成分特点
⑴ 低碳：~
⑵ 合金元素作用：
① 提高淬透性：
、、、B
② 强化铁素体：
、、
③ 细化晶粒：
W、、、V
渗碳件
高精密独立导柱
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渗碳淬火后的表层组织
3、热处理特点
渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火
正火目的为调整硬度，便于切削加工。
淬火温度一般为
1+30-50℃。
4、使用状态下组织
心部：M回
表层：M回+颗粒状碳化物’(少量)；
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5、常用钢号及用途
低淬透性钢：20、20。
柴油机凸轮轴
活塞销(20Cr)
用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。
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中淬透性钢：20。用于中等载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。
高淬透性钢：，如柴油机曲轴。
增压柴油机曲轴
汽车变速箱齿轮
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调质件（螺杆）
调质后使用的钢种。
1、性能要求
⑴ 良好的综合力学性能.
⑵ 良好的淬透性。
调质钢
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2、成分特点
⑴ 中碳：~
⑵ 合金元素作用：
① 提高淬透性: 、、、、B
② 强化铁素体: 、、、
③ 细化晶粒: 、V
④ 防止第二类回火脆性: W、
调质件（冷却轮）
破碎机主轴
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3、热处理及组织特点
调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→装配
调质目的：获得良好综合力学性能
使用状态下的组织为：S回
为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。
回火索氏体
调质处理车间
(表面淬火+低温回火)→装配
①为表面淬火作组织准备；②获得最终心部组织.
表面： M回；心部：S回
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柴油机凸轮轴
4、常用钢号及用途
低淬透性钢：
D0油<30~40, 常用 45、40, 用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。
中淬透性钢：
D0油≈40~60，常用40，用于制造大中型零件。
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高淬透性钢：D0油>60, 常用40, 用于制造大截面重载荷零件，如曲轴等。
合金结构钢曲轴
单缸汽车曲轴
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制造弹簧或类似性能零件的钢种。
1、性能要求
弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。
⑴ 高的σs，σσb；
高的σ-1；足够的韧性
⑵ 高的淬透性。
弹簧钢
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2、成分特点
⑴ 中高碳：
~
~
⑵ 合金元素作用：
① 提高淬透性、强化铁素体：、、
②  提高b：
③  细化晶粒：V
汽车弹簧
弹簧丝
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3、热处理及组织特点
⑴ 冷成型弹簧：冷拔→ 冷成型→定型处理(250~300℃)。
用于<φ10弹簧。