1、第3章设备修理常用材料郭凤梧第1节黑色金属材料(一）金属材料力学性能代号（表3-11)表31-1金啊材料力学性能代号名单位说厨陆服强度藏赋做点)N/山m协料试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而变形张续发生的最小应力条件居服强设(MPa)材料试样在拉伸过程中，水久变形为顶长的“规定数值时之应力，称为屈服强度。一撤“锐定数值”为拉律试摔原长的0,2%，故以o0.3费示抗拉强度N/mm2材料试样受拉力时，在拉断前所承受的鼓大应力Use抗压强度(MPa)材科试样受压力时，在压怀敢所承受的设大空力5抗奪强度材料试样受$曲力时，在蓝怀前所承受的最大应力弹性极限N/四四2材料能保持弹性变形的最大应力
2、。真实的弹性极腹堆以测定，(MPa)实际规定按永久变形为原长的0,005%时的应为饭表示材料试样被拉断后，标拒长度的增加盘与原标拒长度之百分比bs伸长率（延伸率%试样的标距等于5符直径时的伸长宰810试样的苏拒等于10倍直径时的伸长常断面收缩率%材料试样在拉断后，其断裂处横戴茜积的缩该量与源横裁面积的百分比a冲击值中击制性)J/m2)材料的冲击试样受冲击负荷折断时，试特刘裙处单位损截间上所游耗的神击功萨劳极冠N/mm2材料试样在对称弯曲应力作用下，经受一定的应力硒环数N而(MPa)仿不发生断裂时所能承受的最大应力。对俩来说，如应力循环数N达10邮10？次仍不发生疲劳断裂时，则可认为随循环次数的
3、增如，将不再发生貌劳断裂。因此常采用N=(0,5一D10?为基，碗定钢的疲劳限01/104蟠变极限N/mm2在一定的温度（道常在高温下）和恒定我荷作用下，材料在规G1/108(MPa)定的时间使用期间)内的城变变形量或蜗变速度不拉过某一规G0.2200定值的最大应力。符号右下角的分数中，分子彩示规定的变形黛的百分数，分母花示产生该变形兼所经历的时问小时)。口1/：0表示在10000小时产生1%变形进的应力，有时在符号的右上角标明试验温度，如表示在600时在10000小时内产生2%变形量的应力3-2(续)名数位说明DVM炳变极限N/mm2加载后观测2535小时，可允许的怖长速设为1010%/小(
4、MPn)时的应为05/10持久极限N/mm在一定的祖度（通带在高温）下，材料在恒定载荷作用时，在一061103(MPa)定时问（使用期间）内材料玻坏时的应力g/200符号右下角的分数中分母表示时阅（小时）。有时在符梦的右上角标阴试验沿度，10表示在试验强度为？的时，持久时间为100小时的应力HB布氏硬度材料抵抗硬物体压入自已表面的能力，叫能硬度。根据测定方HRC洛氏硬度去的不同，可分为布氏硬度、洛氏延度、维氏硬度、肖氏硬度等HV维氏硬度HS肖氏硬度(一)合金元素在钢中的主要作用（表3-1-2）表3-1-2合金元素在钢中的主要作用元来名称对组织的影响对性能的多Al姬小Y相区，形成Y相圆，在“铁主
5、要月来脱氧和细化最粒。在裤愆钢中促使形成坠硬附烛的静及￥铁中的段大溶解度分划为36%及氨层。含量商时，魔于钢戒强抗氧化及欣氧化性介质、H9气体0,6%,不形成碳化物，但与赵及氧的底烛作用。固溶强化作用大。在对热合金中，与染形成丫相隶和力极强(NA1),从两提高其热强性。有促使石盛化倾向，对淬遗性影响不技著A缩小丫相区，形成Y相圆，作用与含盘不超过02%时，对钢的一般力学性能影屯不大，但增加酵相似，在钠中偏析严宜回火途性敏感性缩小Y相区，但因形成F2B,不形微量阳在品究上阻抑快素体品接的形成，从而延长臭氏体的孕成Y相图。在：铁及Y快中的最大溶育期，提高钢的粹透性。俱随第中破含显的增加，此种作用这
6、浙解变分别为不大于0.008%及0.02%减弱以至完全消失扩大￥粗区，似因善碳体时形成，陆含量的增加，提高钠的硬度和强度，但降低其复性和钶生不能无展固落。在a快及丫峡中的屉大蓉解度分别为0.02%及2.1%无限司培于Y铁，在a铁中的溶解有围溶蕴化作用，席予钥红硬性，改等界的高盗性能和抗氯化度为7B%。非碳化物形成元莱及到离烛的能力，为超硬商速钢及高温合金的阻要合金化元素，提高细的M,点，降低钢的淬透性Cr缩小Y相区，形成丫相题，在铁增加钢的淬透性并有二次硬化作用，挺高高碳剖的耐磨性。含中无限固密，在丫铁中的最大溶解度量超过12%时，使钢有良好的高祖抗气化性和附氧化性介质赛烛为125%，中等碳化
7、物形成元察，随的作用，并增加钢的熬强性。为不锈耐酸钢及对热解的主要合龛格含量的增如，可形成(F。Cr)C,化元素。含业高时，品发生口相和475髓性(Ct,Fo)Ca及(Cr,FD2BC6每腴化物3-3(续)元紫名称对组织的影时对性能的响Cu扩大Y相区，但不无限因溶，在a当含盘超过0，？5%时，经固溶处理和时效府可产生时效强化作快及丫：中最大溶解度分别约2%或用。含低时，其作用与集相似，但较朝。含量较高时，对热变8.5%。在724及700C时，在G铁中形如工不刹，如超过030%，在氧化气领中抑热，由于选择性氧的溶解度剧降至0,68%及0.52%化作用，在表面将形成一高铜层，在高温熔化并使烛彻表面
8、层的品粒边界，在热变形加工时导致高温翻脆现象。如钢中陶时含有超过铜含盘1/3的镍，刘可避免此种铜脆的发生，如用于铸钢件则无上述弊城。在低碳低合金射中，特别与磷问时存在时，可提商钢的抗大气腐烛性舵。23%铜在奥氏体不臂解中可提高其对硫酸、醉酸及盐酸$的抗窝蚀性及对应力陶蚀的氇定性梦大丫湘区，在奥氏体中的溶解度盒使钢岛产生白点等不允许有的缺陷，也悬导致烨缝热影响区远大于在铁衰体中的粹解度，而在铁中发生妆裂的重要因素。因此，应采取切可您的措施降低射中素体中的溶解度也随酒度的下降而慰的暂含量诚扩大Y帮区，形成无限固溶体。对与麻形成熔点较高的Mns,可防止因FeS而导致的热脆现象，铁素体及奥氏体均疗较趣
9、的固溶强化降低钢的下酱界点，增加典氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组作用。为弱碳化物形成元素，进入渗织以改普其机搬性能，为低合金鲡的庄婴合金化元章之一，并为碳体整代部分铁原子，形成合金温职无像及少锦奥氏体钢的主要奥氏体化元素。挺高钢的粹透性的作休用超，但有缕加品粒粗化和回火跪性的不利倾向Mo缩小Y相区，形成Y相圈，在铁阻抑奥氏体到森光休转变的能力最强，从而提高氟的粹遂性，及丫铁中的最大溶屏度分别约4%及并为贝氏体高强度躬的R要合金化元素之一。含量约05%时，37.5%。强谈化物形成元素能降低或抑止其他合金元素导致的回火脆性。在较高回火温度下，形成弥散分布的特实碳化物，有二次硬化作用。提高钢的热强
10、性和蟠变强度，含昼？一3%姐增知耐做钢抗有机酸及还原生介质衡蚀的能力扩大Y相区，但的于形成氮化铁面有圆溶强化和提高淬透性的作用，低均不大是著。由于氢化物不能无按团溶，在：铁及Y铁中的最在品界上析出，提高路界高都强度，从而增加钢的细变强里。在大辩解度分别约为0,1%及2.8%。不奥氏体钢中，可以取代一部分镶。与钢中其他元肃化合，有沉淀形成碳化物，但与锈中武低合金元素硬化作用：对钢抗腐蚀性能的影响不显著，但翻老宜神氢后，不形成黛化物，如TN,VN,AIN等仅增加其硬度和耐形性能，也显蕃改辩其抗蚀性。在低费钢中，砚余氢会导致时数雅性Nb缩小Y扣区，但由于拉氏相NbFe2部分元素进入固溶体，固溶强化作
11、用很强。固溶于奥氏体时，的形成面不形成Y相图，在a铁及Y显著提高韬的淬透性，但以碳化物及氧化的微细颗粒形态存在快中的最大将解度分别约为1,8%及时，却细化晶粒并降低俯的淬透牲。增加钢的回火稳定性，有二2,0%。越碳化物及氨化的形成元素次硬化作用。微桃可以在不影喘钢的塑性流韧佳的情况下，提高朝的强度。由于细化粒的作用，提翕解的神击起性并降低其脆性转折迅度。当含经大于碳含茫的8钠时，几乎可以围定钢中所有的晚，使铟具有很好的抗盆性能，在奥氏体躬中，可以防止纸化介质对朝的品间腐蚀。由于固定射中的碳和沉淀硬化作用，可以提高热强钢的高温佳能，如第变强度等扩大Y相区，形成无膜团溶体，在“因溶道化及级高猝近住
12、的作用中等。细化铁素体晶粒，在强度缺中的最大溶最度约10%。不形成碳相同的条件下，提高钢的塑性和韧性，袋别是低祖韧性。为主要化物奥氏体形成元素并妆粹贫的甜蚀性能。与铬、闲等联合使用、提高钢的热强性和时蚀性，为热强钢及奥氏体不锈耐险钢的主要合金元素之一3-5(续)元套名称对组织的影响对性能的影籍小Y相区，形成丫相圈，在a然固溶于奥氏体中可提高弱的粹遗性，但以化合物状态存在的中无限固溶，在丫铁中的最大溶解度织，由于这类化合物的铜小颗粒形成新相的革核，将降低钥的辣均1,35%。强碳化物及氯北物形成元透生。增加销的回火稳定性并有强烈的二次硬化作用。固榕于快登素体中有极强的调粹强化作用。有细化晶粒作用，
13、所以对低湖冲击韧任有利。碳化钒是会属碳化物中最硬最谢磨的，可提高工耳钢的使用寿命。帆通过细小碳化物颗粒的弥散分布可以提高铜的城变和将久强度。帆、碳含量比大于5.7时可防止取诚轻介质对不锈附酸钢的品间所蚀，并大大提高钢抗高温高压多购蚀的能力，但对纲高逍抗氧化性不利W缩小Y相区，形成Y相图，在铁鹤高有二次怨化作用，赋予红诞性，以及增知耐踏性。其对朝和Y换中的原大溶解度分别为33%及碎速性、同火稳定性、机械性能及热强性的影响均与细相触，但32%。置碳化物形成元素，碳化钨按露量含量的百分效比较，其作用较相为弱。对闲抗氧化性不利限而耐露输小Y相区，形成Y相國，在铁在钢中的一些作用与配、钛、钒相以。小盘的
14、能有脱气、净化和Y快中的最大溶解度分别韵为和细化晶粒的作用，对函的低温韧性有利，并可消除时效现象，03%及0.7%。强碳化物及斑化物形改善翻的冲压性能皮元兼，其作用仅次于仗稀土元素的代号旧标涯有的用Xt,Re,R等。分，其妻示方法见表31-3。钢铁产品的治炼方法、(三)我国钢铁产品牌号的命名特性或专门用途采用汉语拼音字母表示，并置于牌我国锅铁产品牌号的命名，采用汉语拼音宇母号主体部分的中间或头部和尾部，见表314。化化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法表示。牌学元煮符号见第2章表2-1-6。号的主体部分表示钢铁产品的名称、类别和化学成表3-1-3朝铁产品牌号装示方法(GB221一79，代替GB
15、22163)牌号举例产品类别表示方品名称牌号普通脱采用装3-1-4规定的符与利阿拉伯数字卷示甲类解A3:AY4F:AJ5撩钢一般用途普通碳来丽分甲类钢、乙类钢和特类钢，分乙类钢B2F BY3;BJ4F变别用“A、“B”、“C”表示。获治炼方法区分时，特类钢C4:CY4F,CJ5氧气转护炉削、碱性空气转炉钢应分别标出符号“Y”、纺解用背速酸素钢ML2;ML8形“了”（平炉解不标符号）。可拉伯数字表示不同牌号的钢渐序琴破平均含碳量的递增，颗序号增大)。初脚钢、及米镇静钢应在群号尾部分别如符号“F”、“b”(镇静解不标符号)合专门用途的普通碳紫解，采用表2规定的代表产品用金途的符号和同拉伯数字表示，例如二号钠螺鲡其牌母我示为“M12