金属材料
1、铸铁
铸铁和钢都是铁碳合金,它们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。铸铁具有适当的易熔性,良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。此外,它的减震性、耐磨性、切削性(指灰铸铁)均较好且成本低廉,因此在机械制造中应用甚广。常用的铸铁有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。其中灰铸铁和球墨铸铁是脆性材料,不能进行辗压和锻造。在上述铸铁中,以灰铸铁应用最广,球墨铸铁次之。
2、钢
与铸铁相比,钢具有高的强度、韧性和塑性,并可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。钢制零件的毛坯可用锻造、冲压、焊接或铸造等方法取得,因此其应用极为广泛。按照用途,钢可分为结构钢、工具钢和特殊钢。结构钢用于制造各种机械零件和工程结构的构件;工具钢主要用于制造各种刃具、模具和量具;特殊钢(如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)用于制造在特殊环境下工作的零件。按照化学成分,钢又可分为碳素钢和合金钢。碳素钢的性质主要取决于含碳量,含碳量越高则钢的强度越高,但塑性越低。为了改善钢的性能,特意加入了一些合金元素的钢称为合金钢。1)碳素结构钢这类钢的含碳量一般不超过0.7%。含碳量低于0.25%的低碳钢,它的强度极限和屈服极限较低,塑性很高,且具有良好的焊接性,适于冲压、焊接,常用来制作螺钉、螺母、垫圈、轴、气门导杆和焊接构件等。含碳量在0.l%~0.2%的低碳钢还用以制作渗碳的零件,如齿轮、活塞销、链轮等。通过渗碳淬火可使零件表面硬而耐磨,心部韧而耐冲击。如果要求有更高强度和耐冲击性能时,可采用低碳含金钢。含碳量在 0.3%~0.5%的中碳钢,它的综合力学性能较好,既有较高的强度,又有一定的塑性和韧性,常用作受力较大的螺栓、螺母、键、齿轮和轴等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳钢,具有高的强度和弹性,多用来制作普通的板弹簧、螺旋弹簧或钢丝绳等。
2)合金结构钢
钢中添加合金元素的作用在于改善钢的性能。例如:镍能提高强度而不降低钢的韧性;铬能提高硬度、高温强度、耐腐蚀性和提高高碳钢的耐磨性;锰能提高钢的耐磨性、强度和韧性;铝的作用类似于锰,其影响更大些;钒能提高韧性及强度;硅可提高弹性极限和耐磨性,但会降低韧性。合金元素对钢的影响是很复杂的,特别是当为了改善钢的性能需要同时加入几种合金元素时。应当注意,合金钢的优良性能不仅取决于化学成分,而且在更大程度上取决于适当的热处理。
138-2574-1988
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