常用金属材料知识简介

2020/2/3Page1常用金属材料知识简介1-金属材料分类2-钢材的定义及分类3-常见杂质对钢性能的影响5-钢的热处理6-模具常用金属材料的特性及其应用4-金属材料的力学性能一、金属材料分类有色金属黑色金属纯铁(Wc0.0218%)钢(Wc=0.0218%~2.11%)铸铁(Wc=2.11%~6.69%)二、钢材的定义及分类1、钢是铁、碳和少量其它元素的合金2、钢的分类：1）按含碳量分低碳钢(Wc=0.10%~0.25%)中碳钢(Wc=0.25%~0.60%)高碳钢(Wc0.60%)2）按用途分结构钢工具钢3）模具常用钢分类三、钢中常见杂质对钢性能的影响1、碳（C）是最重要的硬化元素，有助于增加钢材的强度，刀具级别的钢材含有0.5%以上的碳，也成为高碳钢。2、硫（S）/磷（P）会与铁分别形成化合物FeS和Fe3P，容易产生热脆和冷脆3、锰（Mn）/硅（Si)作为脱氧剂存在于钢中，能消除FeO对钢的不良影响，改善钢质，提高钢的硬度、强度和弹性，但使钢的塑性降低。4、铬（Cr)增加钢的硬度和耐腐蚀性，含有13%以上的认为是不锈钢5、钨（W)增强抗磨损性,高速钢中含有大量的钨四、金属材料的力学性能1、强度2、硬度1）布氏硬度（HB）用来测量硬度不太高的材料，如碳钢、有色金属，另外，由于压痕比较大，不宜测量薄件和对表面质量要求较高的成品件（淬火小钢球）2）洛氏硬度压痕面积小，软硬材料都可以测，但负荷大，不宜测量薄件或具有表面硬化层的材料（顶角为120度的金刚石圆锥）HRC：（顶角为120度的金刚石圆锥）测HRC20-70的硬金属HRB：（钢球）测HRB25-100的软金属HRA：（顶角为120度的金刚石圆锥）测HRA大于70的很硬的金属、维氏硬度（HV）压痕面积较浅而大，可测表面具有硬化层的材料（顶角为136度的金刚石四棱锥）4、肖氏硬度（HS）表面不留痕迹，可测一些精密量具和大型金属件（用金刚石球或钢球从一定高度自由降落到试件表面，根据回跳高度来测定硬度值，不够准确）五、钢的热处理1、定义将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方法，改变其组织结构、以满足使用性能一种加工工艺。温度时间加热保温冷却、分类1）整体热处理2）表面热处理3）化学热处理如退火、正火、淬火、回火等如火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火如渗碳、渗氮、碳氮共渗温度时间退火正火淬火回火A）整体热处理：如退火、正火、淬火、回火等）退火：a、降低硬度，提高钢的塑性和韧性，以便于随后的加工；b、消除内应力，以减小变形和防止开裂；2）正火：低碳钢退火后硬度太低，切削加工性不好，正火后能提高其硬度，改善其加工性能。3）淬火：提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。4）回火：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。。六、常用模具钢材的特性及其应用1、碳素结构钢2020/2/3Page132、塑胶模具用预硬钢2020/2/3Page143、不锈钢、热作工具钢2020/2/3Page165、冷作工具钢、高速钢、轴承钢2020/2/3Page187、有色金属2020/2/3Page19