轮机工程材料作业(顾卓明版.doc

第一章1-4材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。布氏硬度是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度是用一个顶角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。可测量成品或较薄的工件。将相对面夹角为136的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层、较薄工件、工具表面或镀层、金属箔、极薄表面层的硬度测定。1-9金属在循环载荷作用下长期运转产生疲劳断裂纹并使其扩展导致的断裂，称为疲劳断裂。疲劳端口的特征是：疲劳断口是非常光滑和细洁的区域疲劳断口扩展区域呈现弧形贝纹状曲线，这些弧形贝纹状曲线是裂纹以疲劳源为中心逐渐扩展的痕迹最终破断区域，对韧性材料可能有剪切唇出现，但对脆性材料的断口呈粗晶状提高零件疲劳寿命的方法是：设计上减小应力集中，零件截面过渡圆连接处要有一定大小的过渡圆半径，避免锐角连接，加工时使零件表面较光滑，具有较高的粗糙度等级强化零件表面1-101、铸造性能2、压力加工性能3、焊接性能4、切削加工性能5、热处理工艺性能第二章2-21、体心立方晶格（-Fe,W,Mo,Cr,V,Nb）2、面心立方晶格（Cu,Al,-Fe,Ni,Ag,Au）3、密排六方结构（Mg,Zn,Be,Cd）2-13影响金属的力学性能、物理性能和化学性能控制方法：增加过冷度，变质处理，附加振动第三章3-4加工硬化现象是指随着变形成都的增加，强度和硬度提高而塑性下降的现象。利：工业生产中可用以提高金属强度、硬度和耐磨性弊：使金属的塑性下降，给进一步的冷塑性变形加工带来困难3-7当变形金属加热到比回复阶段更高的温度时，由于原子扩散能力增大，使晶粒又变成等轴晶粒，同是加工硬化和残余内应力也完全消失，这一过程实际上是一个新晶粒重新生核和成长的过程，晶粒的外形发生了变化，其晶格形式并不发生改变，故称为再结晶。通过再结晶，金属的强度和硬度显著降低，而塑性和韧性重新提高，加工硬化现象得以消除。3-8金属的最低再结晶温度约为熔点的0.4倍（K氏温度），所以钨的熔点为3653K，再结晶温度为1461K也就是1188，则1100的变形属于冷加工。锡的熔点为505K，再结晶温度为202K也就是-71，则室温下的变形属于热加工。3-12冷变形与热变形的区别，是以金属再结晶温度为界限的。凡金属的塑性变形是在再结晶温度以下进行的，成为冷变形，反之成为热变形。第四章4-5见课本P584-8共晶成分的合金在恒温下结晶，具有最好的流动性；共晶点两侧的合金，由于树枝状晶体发达，流动性逐渐降低，结晶间隔越大，流动性越差。另外，共晶成分合金结晶时易生成几种锁孔，而具有较大结晶温度间隔的非共晶成分合金，易形成较多的分散锁孔。因此，铸造合金的成分越接近共晶成分，越容易铸成致密的铸件。此外，共晶成分的合金，浇注温度低，过热就小，铸造时的热裂倾向小。因此铸造合金最好选择共晶成分合金。单相固溶体的合金，具有良好塑性，因而压力加工性能好。压力加工时的压力也小，不易产生裂纹，因此压力加工时要选用单相固溶体合金。第五章第六章6-220钢：平均含碳量为0.2%的低碳钢45钢：平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢60钢：平均含碳量为0.6%的中碳钢Q235-A-F钢：屈服强度为235Mpa的A级沸腾钢T8钢：平均含碳量为0.8%、质量为优质的碳素工具钢T10A：平均含碳量为1%、质量为高级优质的碳素工具钢ZG270-500钢：下屈服强度为270Mpa，抗拉强度为500Mpa的铸钢6-3A：冲击韧性试验温度为0的一般强度船体结构用钢E：冲击韧性试验温度为-40的一般强度船体结构用钢E32：冲击韧性试验温度为-40，下屈服强度为320N/mm（Mpa）的高强度船体结构用钢D420：冲击韧性试验温度为-20，下屈服强度为420 N/mm（Mpa）的焊接结构用高强度回火钢410B：冲击韧性试验温度为0，抗拉强度为410Mpa的锅炉与受压容器用钢20g：含碳量为0.2%，用于制造蒸汽锅炉管道等的优质碳素钢360A：冲击韧性试验温度为20，抗拉强度为360Mpa的锅炉与受压容器用钢D36：冲击韧性试验温度为-20，下屈服强度为360 N/mm（Mpa）的高强度船体结构用钢6-7？第七章7-7退火的目的：1、 降低硬度，提高塑性，以便于切削加工和冲压加工2、 细化晶粒，改善组织，提高力学性能。3、 消除偏析和内应力，为成品的热处理做准备。正火的目的：1、 细化晶粒，消除过热缺陷2、 对于低碳钢，正火可以提高硬度，改善切削加工性能。3、 对于中碳钢，正火可以代替“调质”处理，作为最终热处理，从而提高工件的力学性能。4、 对于高碳钢，正火可以消除或减少网状渗碳体，为球化退火做好组织准备。退火的种类：1、 完全退火2、 球化退火3、 等温退火4、 再结晶退火（中间退火）5、 去应力退火（低温退火）正火的应用：1、 用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。2、 用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。3、 用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。4、 用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。5、 用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。6、 用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。 7、 过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。7-920钢齿轮：7-11淬火的目的：为了获得马氏体，使钢获得高硬度，然后配以适当的挥霍工艺，获得零件所要求的力学性能。亚共析钢是以的淬火加热温度一般为Ac3+3050原因：淬火要得到均匀细小的马氏体。如果淬火温度过高，奥氏体晶粒粗化，淬火后获得粗大马氏体组织，同时引起钢件较严重的变形。如果淬火温度过低，则在淬火组织中将会出现铁素体，造成钢的硬度补足，强度不高。过共析钢适宜的淬火加热温度一般为Ac1+3050原因：淬火要得到均匀细小的马氏体、粒状渗碳体和少量的参与奥氏体的混合组织。如果淬火温度过高，则将获得粗大马氏体组织，同时钢件变形也较严重，淬火后残余奥氏体量增多，降低钢的硬度和耐磨性。如果淬火温度过低，则得到非马氏体组织，钢的硬度达不到要求，从而达不到淬火的目的。7-157-19第八章8-1016MnR：低合金高强度钢，压力容器的专用钢种，16表示各位0.16%，Mn表示Mn含量小于1.5%，R表示压力容器专用钢20CrMnTi：合金结构钢，20表示含碳量为0.2%，CrMnTi表示含量均小于1.5%ZGMn13：铸钢，平均含碳量大雨1%，Mn13表示Mn含量为13%40Cr：合金调质钢（合金结构钢）40表示含碳量为0.4%，Cr表示Cr含量小于1.5%GCr15：轴承钢，G表示为高碳铬轴承钢，Cr15表示Cr含量为1.5%60Si2Mn：合金结构钢，60表示含碳量为0.6%，Si2表示Si含量大雨1.5%小于2%，Mn表示Mn含量小于1.5%CrWMn：合金工具钢，CrWMn表示Cr,W,Mn的含量均小于1.5%，前面无数字表示含碳量大于1%40CrNiMo：合金结构钢，40表示含碳量为0.4%，CrNiMo表示含量均小于1.5%T8A：碳素工具钢，T表示碳钢，8表示含碳量为0.8%，A表示高级优质W18Cr4V：高速钢，W18表示W含量为18%,Cr4表示Cr含量为4%，V表示含V量小于1.5%1Cr18Ni9：不锈钢，1表示含碳量为0.1%，Cr18表示 Cr含量为18%， Ni9表示 Ni含量为9%1Cr13：不锈钢，1表示含碳量为0.1%，Cr13表示 Cr含量为13%9SiCr：合金工具钢，9表示含碳量为0.9%，SiCr表示其含量均小于1.5%YG6：钨钴类硬质合金，TG表示为钨钴类硬质合金，6表示钴的质量分数为6%，碳化钨质量分数为94%YT15：钨钴钛类硬质合金，YT表示钨钴钛类硬质合金，15表示钛的质量分数为15%，余下85%为碳化钨和钴第九章9-1铸铁是含碳量大雨2.11%，并含有较多Si，Mn元素及P,S等杂质元素的贴碳合金与钢相比，铸铁的成本低廉，具有良好的减震性，耐磨性，切削加工性，且生产工艺及设备较简单9-9HT250：孕育铸铁，HT表示回帖，250表示最小抗拉强度值为250MPaQT600-3：QT表示球墨铸铁，600-3表示抗拉强度不低于600MPa，伸长率不小于3%KTH310-08：KTH表示黑心可锻铸铁，330-08表示最低抗拉强度为330MPa，伸长率不小于8%KTZ450-06：KTZ表示珠光体可锻铸铁，450-06表示最低抗拉强度为450MPa，伸长率不小于6%第十章10-9ZL102：铝硅合金，ZL表示铸造铝合金，102表示Al-Si系02顺序的合金ZL301：ZL表示铸造铝合金，301表示Al-Mg系01顺序的合金3A21(LF21)：3A表示Al-Mn系防锈铝合金，21表顺序，LF表示防锈铝合金2A12(LY12)：2A表示Al-Cu-Mn系硬铝合金，12表顺序，LY表硬铝合金7A04(LC4)：7A表示Al-Zn-Mg-Cu系合金，04表顺序，LC表超硬铝合金H68：H表示黄铜，68表示Cu含量为68%，Zn喊来那个味32%ZcuZn38(ZH62):Z表示铸造黄铜，38表示Zn含量为38%，Cu含量为62%，ZH表示铸造黄铜ZQSn10P1：ZQ表示铸造青铜，Sn10表示Sn含量为10%，P1表示P喊来那个味1%，Cu含量为89%，为锡青铜Qal7：Q表示青铜，Al7表示Al含量为7%，Cu含量为93%，为铝青铜QBe