合金弹簧钢 – 万分之碳>50 +合金含 量（Si）
热成型：淬火中温回火；大型弹簧 冷成型：铅淬冷拔冷卷；冷拔油淬回火冷卷；退火冷卷淬火中温回火 提高寿命，喷丸强化
滚动轴承钢 – 滚铬：GCr+…
球化退火（降硬易削&细球P细粒碳化物以备最终热处理） 淬火+低温回火；高硬耐磨 极细回火马氏体、均匀分布粒状碳化物、少量残余奥氏体
奥氏体：固溶处理-千度加热水冷碳化物充分溶解 稳定化处理-含Ti、Nb可用，防晶
沉淀硬化：固溶+时效；奥氏体+马氏体+弥散晶间化合物，高强度
性
耐热钢：抗氧化抗蠕变（热强性）
低碳原因：碳降低 塑性 抗氧化性 焊接性能；
能
低碳，含铬硅铝
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
合金钢
特殊性能钢
分类与牌号
元素功能
分类基准：正火状态；低碳：碳化物阴极相、晶界贫铬
不锈钢：耐蚀-化学&电化学
铬提高基体电位，突变特性 马氏体：造弹簧淬中回；造医~或量具淬低回
碳质量分数低更耐腐蚀
铁素体：退火、正火态使用，不可强化，很耐蚀强度低
特
马氏体~：Cr13；铁素体~：Cr17； 奥氏体：高镍；沉淀硬化
热作：调质；名字短回火索氏体-屈氏体组织；名字长回马碳残奥
热作模具钢 - （千分之碳）+ 铬钼等；
中碳 5CrMnMo 3Cr2Mo
量具用钢： 高碳、铬钨锰
淬火-低温回火； 降低淬火温度-减少残奥；淬火后冷处理-70℃~-80℃-减少残奥； 精度要求高的量具：时效处理：（作用如下）
消除残余应力、降低马氏体正方度、稳定残余奥氏体
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热处理：不均匀性 – 扩散退火消除 慢冷 – 粗大奥氏体 – 魏氏组织 – 塑性韧性降 消魏 – 完全退火or正火；同时消应力，细化 低合金铸钢：粗加工后淬回，大件油空淬 Back
铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
铸铁分类与牌号
碳在铁碳合金中存在的形式： 溶于铁素体、奥氏体等晶体中；铁三碳（亚稳）；石墨（稳定）
镶嵌外来硬物；凹处储存润滑油
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2015年工程材料考试重点：1239章 第三章并不是考试的全部【微笑脸】
以及还有热测电工传热燃烧数学课【债见脸】 祝好！
石墨化中石墨来源：析出自液体、F/A，或分解自渗碳体 石墨化影响因素：加热温度+、冷却速度-、合金元素（C Si P Al Cu Ni Co+）
（Mn Mo W V Cr S-）
石墨化三阶段： 第一阶段：液相 – 奥氏体、石墨，温度E-S 第二阶段：奥氏体 – 铁素体、石墨，温度S 第三阶段：铁素体中析出石墨，温度S-
奥氏体：固溶+时效 提高强度，最耐高温，炉、燃机透平 铁素体：退火，强度不高，燃气轮机燃烧室、炉
钢
马、铁、奥、沉淀硬化（高强度） 马氏体：回火索氏体；耐热不强，汽轮机 沉淀硬化：强度最高，高温弹簧、波纹管等
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耐磨钢： 高碳、高猛、含硅
受力不大时，高锰钢 耐磨性 发挥不出 铸造-加工-水韧（千度溶碳水冷），奥氏体 硬度低韧性高，受强力加工硬化&马氏体转变-表面变硬
高速钢 – W/CW百分数+其他合金元素； （铬钨钼钒）；C%约1；名字长；Cr4%
回火：析出碳化物、减少残余奥氏体 回火马氏体+碳化物+少量残奥；碳化物-未溶+析出
W18Cr4V
合金模具钢： 冷作模具钢 - （千分之碳）+ 合金元素； 高碳 Cr12MoV CrWMn
冷作：淬火+低温回火；含钼钒高碳高铬：回马碳残奥 一次硬化：重载模具-韧性好；两次硬化：四五百℃用，韧性差
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碳钢
概念与分类 牌号 元素功能
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碳C：决定钢的性能 锰Mn、硅Si：有利于改善钢的力学性能 硫S：易使钢发生热脆（高温锻轧开裂） 磷P：易使钢发生冷脆（室温脆性增加）
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合金钢
分类与牌号
元素功能
概念：含有除铁、碳外其他功能性元素的合金（碳钢中也含有其他元素） 重点：元素功能、热处理及其目的
加
调质：综合力学性能，小尺寸适用
而
等温淬火：获得下贝氏体，千兆帕，
增
强韧，小截面件适用
加
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铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
灰铸铁
球墨铸铁
铸铁分类与牌号
蠕墨铸铁 可锻铸铁
特殊性能铸铁
蠕墨铸铁
各 种
综合力学性能接近球墨铸铁， 铸
铸造性能好，导热性好
铁
牌号：RuT+抗拉强度
硬 度
蠕化剂：MgTi or MgCa
不锈钢里的铬：13-17-18马铁奥；高碳 – 球化退火 不锈钢：Cr钝化TiNb消晶界贫铬（与工具结构钢分开记忆）
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铸钢与铸铁 铸钢
铸铁石墨化
铸铁分类与牌号
铸造的优势： 易造形状复杂的零件
特点： 碳素铸钢vs碳钢： 综合力学性能不及 流动性好；收缩率小 低合金铸钢： 锰强化，铬淬透耐磨 高合金铸钢：特殊性能
铸铁石墨化
灰铸铁
球墨铸铁
铸铁分类与牌号
蠕墨铸铁 可锻铸铁
特殊性能铸铁
各
球墨铸铁
种 铸 铁 硬
特点：综合力学性能接近钢， 铸造性能好，成本较低 屈-强比约两倍于钢，静载用
度
牌号：QT+抗拉强度+断后伸长率；
随
(F/P/S/T/M)+G球
强
热处理：退火、正火、调质或等温淬火
度
退火：获得铁素体基体
增
正火：获得珠光体基体并细化组织
热处理： 20钢：自行车销钉，热轧材料 – 机加工 – 920℃渗碳 – 水淬 – 180℃低温回火， 表面60HRC耐磨 45钢：凸轮轴，热轧棒料 – 模锻 – 正火 – 粗加工 – 调质处理（淬火+高温回火）– 精加工 – 表面淬火 – 低温回火；心部回火索氏体-强韧，表面回火马氏体-58HRC耐磨 65钢：弹簧，机加工 – 840℃加热淬火 – 500℃中温回火； 回火屈氏体-弹性好（800MPa屈服）
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合金钢
合金工具钢
分类与牌号
元素功能
千分之碳：C%≥1时省去不写
合 金 工 具 钢
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合金刃具钢：
低合金刃具钢：球化退火-机加工-淬火-低温回火；
低合金刃具钢 – （千分之碳）+ 合金元素
回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体
（铬锰硅钨钒）；典型 – 9SiCr
高速钢：球化退火-机加工-二次预热油淬火-三次高温回火
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碳钢
概念与分类 牌号 元素功能
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概念：钢 – 铁碳合金，碳质量分数处于0.02%-2.11%范围； 常用碳钢碳质量分数处于0.02%-1.3%范围；
共性：比合金钢冶炼简便、加工容易、价格便宜。
分类： C%
Quality
用途
冶炼方法
0.02% 低碳钢
0.25% 中碳钢
0.6% 高碳钢
1.3%
时效热处理：固溶处理+时效 固溶处理：形成过饱和相，强度低，类似淬火； 时效：析出第二相，强度升高渐稳；低温下时效变慢 回归：发生自然时效
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有色金属及其合金
铜合金
铝合金 铜合金 其他 Home
耐腐蚀，抗磁
黄铜：铜锌合金 H**；复杂黄铜：H+主加元素+含量（铜、主、次、其他） 变形加工、铸造性能好，耐腐蚀，应力腐蚀开裂-低温退火&其他元素 铅黄铜：钟表（切削性能优良，耐磨）；锡/铝/硅黄铜：海洋船舶（耐蚀）
课本183页 铸铁的组织与石墨化表格
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铸钢与铸铁 铸钢
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灰铸铁
特点：价格便宜、应用最广泛
牌号：HT+抗拉强度； 强度越高，石墨与组织越细 组织成片状((F+P)/P/S/T)+G
孕育/变质处理： 加入硅钙碳类孕育剂， 细化基体组织，
热处理：不改变石墨形态与分布 仅消除内应力、易削耐磨 去应力or消白口降硬退火、 表面淬火
硫、磷含量越低， 质量越好
普通碳素钢 优质碳素钢 高级优质碳素钢
碳素结构钢： 强韧，工程构 建、机器零件
碳素工具钢： 硬，刃具、量 具、模具
平炉钢 转炉钢
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碳钢
优质碳素结构钢
概念与分类 牌号 元素功能
应用： 冷冲压：带F，如08F，塑性好 焊接、冷冲压：10-20，冲压件、焊接件；渗碳后可造轴、销 综合力学性能：35-50，齿轮、轴类、套筒；需热处理 弹簧：60、65，需热处理
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合金钢
分类与牌号
元素功能
喵。。看习题册吧。。第8-9页 或者课本125页起
【制作人偷懒所以要补偿】其他总结 低合金、低碳 – 船舶车辆桥梁 – Null或正火 – SPF索珠铁 调质 – 齿轮轴承等；渗碳 – 销轴；医用 – 硬且耐蚀（低碳低回） 强度不够？沉淀硬化；热作、冷作模具钢用途：造冷热**模
青铜：铜锡/铝/铍合金 Q+主要元素+含量（铜、主、次、其他）；铸造：ZCu+其他 锡青铜：耐大气、海水等腐蚀优于黄铜；轴承耐磨、弹性件、耐蚀抗磁 铝青铜：力学性能好； 铍青铜：抗拉强度千兆帕，无火花，昂贵 硅青铜：力学性能优于锡青铜，价格略低；含镍硅青铜-航天
白铜：铜镍无限互溶，电阻率大，热电偶丝
随
强
特殊性能铸铁
度
增
合金元素起作用
加
耐磨铸铁（i.e.白口铸铁）磷 耐热铸铁（球墨+铝硅铬） 耐蚀铸铁（铝硅钼铬）