普通碳素結構鋼：Q+屈服強度+質量等級符號+脫氧符號優質碳素結構鋼：兩位數+（元素符號）碳素工具鋼：T+數字+（A）數字為碳含量萬分數。如45、65Mn數字為碳含量千分數，A高級優質鋼。如T8、T10A合金結構鋼：兩位數+合金元素+數字

兩位數為碳含量的萬分數，后面數字是元素含量的百分數，如果元素含量低于1.5%，只注符號，不標含量。如20Cr、60Si2Mn。滾動軸承鋼：G+合金元素+數字數字是元素含量的千分數。如GCr15合金工具鋼：一位數+合金元素+數字一位數為碳含量千分數，碳超過1%時不注，其他同合金結構鋼。如CrWMn、9Mn2V不銹鋼：主要有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr18Ni9等。灰鑄鐵：HT+最低抗拉強度可鍛鑄鐵：KT+最低抗拉強度—最小伸長率KT后如有H、Z，H指黑心（鐵素體），Z指珠光體。如KT300—06、KTZ550—04球墨鑄鐵：QT+最低抗拉強度—最小伸長率如Q235A、Q275如HT300如QT400—18耐熱鋼：主要有1Cr13Si13、4Cr14Ni14W2Mo、4Cr9Si2等。鑄鋼：主要有ZGMn13。普通碳素結構鋼：Q+屈服強度+質量等級符號+脫氧符號優質碳素復習提問1、指出下列材料的牌號和含義HT150；GCr15；40Cr；9SiCr；W18CrV；1Cr13；KTZ550-04；15MnTi；60Si2MnHT150——GCr15——40Cr——9SiCr——最小抗拉強度為150MPa的灰鑄鐵。鉻平均質量分數為1.5%的滾動軸承鋼。平均碳的質量分數為0.4%，鉻含量小于1.5%的合金結構鋼。平均碳的質量分數為0.9%、硅和錳的質量分數小于1.5%的合金工具鋼。復習提問1、指出下列材料的牌號和含義HT150——最小抗拉強復習提問1、指出下列材料的牌號和含義W18Cr４V——1Cr13——KTZ550-04——碳的質量分數大于1%、鎢的質量分數為18%、鉻的質量分數為４%、釩的質量分數小于1.5%的合金工具鋼。碳質量分數為0.1%、鉻的質量分數為13%的不銹鋼。最低抗拉強度為550MPa、最小伸長率為4%、珠光體組織的可鍛鑄鐵。復習提問1、指出下列材料的牌號和含義W18Cr４V——碳的質復習提問1、指出下列材料的牌號和含義15MnTi——60Si2Mn——平均碳的質量分數0.15%，錳、鈦的質量分數小于1.5%的合金結構鋼。平均碳的質量分數為0.6%、硅的質量分數為2%、錳含量小于1.5%的合金結構鋼。復習提問1、指出下列材料的牌號和含義15MnTi——平均碳的復習提問1、指出下列材料的牌號和含義2、什么是奧氏體？奧氏體存在于什么狀態下？奧氏體性能如何？奧氏體是碳溶于γ-Fe中形成的間隙固溶體。奧氏體只存在于高溫下。奧氏體有一定的強度、硬度和良好的塑性、韌性，適于進行鍛壓加工。復習提問1、指出下列材料的牌號和含義機械基礎——第二節黑色金屬、第三節有色金屬及其合金課件

(一)鋼的熱處理原理1．概述

熱處理是將鋼在固態加熱到一定溫度，并在此溫度保持一定時間，然后以選定的冷卻速度冷卻，以改變鋼的內部組織，從而獲得所需要性能的一種金屬加工工藝。根據熱處理的目的和工藝方法的不同，熱處理可分為：六、鋼的熱處理(一)鋼的熱處理原理六、鋼的熱處理

熱處理方法雖然很多，但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、和冷卻三個階段所組成的。熱處理工藝過程可用在溫度一時間坐標系中的曲線圖表示，這種曲線稱為熱處理工藝曲線。熱處理方法雖然很多，但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫

2．鋼在加熱時的轉變

在熱處理工藝中，鋼的加熱目的是為了獲得奧氏體，奧氏體是鋼在高溫狀態時的組織，其強度及硬度高，塑性良好，晶粒的大小、成分及其均勻化程度，對鋼冷卻后的組織和性能有重要影響。因此，鋼在加熱時，為了得到細小均勻的奧氏體晶粒，必須嚴格控制加熱溫度和保溫時間，以求在冷卻后獲得高性能的組織。

3．鋼在冷卻時的轉變

冷卻是熱處理的關鍵工序，成分相同的鋼經加熱獲得奧氏體組織后，以不同的速度冷卻時，將獲得不同的力學性能。2．鋼在加熱時的轉變

(二)鋼的退火與正火

1．退火與正火的目的

退火與正火常作為中間熱處理，主要目的是：降低硬度，以利切削；消除殘余應力，防變形、開裂；細化晶粒、改善組織，為最后的熱處理作好準備。

2、退火工藝及應用

鋼的退火是將鋼件加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織狀態的熱處理工藝。

鋼的退火方法很多，常用的有完全退火、球化退火和去應力退火。(二)鋼的退火與正火(1)完全退火

將鋼加熱到Ac3以上20～60℃，保溫后隨爐緩冷到600℃以下，再出爐空冷到室溫。

主要用于亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材和焊接結構件的退火。(1)完全退火主要用于亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱(2)球化退火

將鋼加熱到Ac1以上20～40℃，緩冷到600℃出爐空冷到室溫。

主要用于消除共析鋼和過共析鋼組織中的粗片狀珠光體，降低硬件度和提高塑性。(2)球化退火主要用于消除共析鋼和過共析鋼組織(3)去應力退火

將鋼加熱到Ac1以下溫度（一般500～650℃），保溫后隨爐緩冷到200～300℃出爐空冷到室溫。

主要用于消除鑄件、焊件及切削加工件的應力，減小變形，穩定尺寸。由于加熱溫度較低，過程中無相變發生。(3)去應力退火主要用于消除鑄件、焊件及切削加

3、正火工藝及應用

正火是指將鋼件加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（過共析鋼）以上30～50℃，經保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝。

正火與退火的主要區別是正火冷卻速度稍快，得到的組織較細小，強度、硬件度有所提高，操作簡單，生產周期短，成本低。所以在實際生產中，凡是能用正火代替退火的零件，就不采用退火處理。3、正火工藝及應用正火與退火的(三)淬火

1．淬火

淬火是將鋼的組織加熱到Ac3或Acm以上30～50℃以上，保溫一定時間后在水、鹽水或油中快速冷卻的熱處理工藝。

淬火的目的是獲得馬氏體組織，使鋼具有高硬度和高耐磨性。

（1）淬火工藝1）淬火加熱溫度

對于亞共析鋼，淬火溫度一般為Ac3以上30～50℃；對于共析鋼或過共析鋼，淬火加熱溫度為Ac1以上30～50℃。在實際生產中，還需根據工件形狀、尺寸、淬火介質等綜合考慮。(三)淬火

2）淬火加熱時間包括升溫和保溫時間。

3）淬火冷卻介質

生產中，常用的冷卻介質是水、油、堿或鹽類水溶液。

（2）淬火冷卻方法

單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火

1）單液淬火法將加熱后的鋼件放到一種淬火介質中連續冷卻到室溫。操作簡單，易實現自動化；但易產生淬火缺陷。2）雙液淬火法將加熱后鋼件先放到冷卻能力較強的介質（水或鹽堿溶液）中，待溫度降到300～400℃時，取出迅速投入到冷卻速度較慢的油中冷卻到室溫。此法可有效地降低內應力，防止鋼件的變形和開裂。2）淬火加熱時間包括升溫和保溫時間。（2）3）分級淬火法將加熱鋼件先放入鹽浴或堿浴中冷卻，停留一段時間，待其心部與表面的溫差減小后再取出放在空氣中冷卻。此法比雙質介淬火容易控制，能防止鋼件變形和開裂，而且硬度也較均勻。

適用于形狀復雜、尺寸較小、要求精密的零件。4）等溫淬火法將加熱鋼件放到溫度稍高于230℃的鹽浴中，停留較長時間后，取出在空氣中冷卻。此法淬火后的鋼件硬度較低，但能在獲得高強度的同時還具有良好的塑性；應力和變形都很小，但生產周期長、效率低。

主要用于形狀復雜、強度和韌性要求較高的鋼件。3）分級淬火法

2、鋼的淬透性與淬硬性

淬透性是指鋼在一定條件下淬火時淬硬層所能進入的深度。如果某種材料的淬硬層深，我們就說它的淬透性好。

淬硬性指鋼在理想條件下淬火所能達到最高硬度的能力。淬透性好的鋼，其淬硬性不一定高。

3、淬火缺陷及防止方法

（1）硬度不足原因：加熱溫度過低，保溫時間不足或冷卻速度太慢。消除辦法：正火后重新淬火。2、鋼的淬透性與淬硬性（2）過熱或過燒過熱或過燒，使鋼脆性增加、強度低、塑性和韌性變差。原因：加熱溫度過高或保溫時間過長。消除辦法：正火或退火后重新淬火。（3）變形或開裂原因：鋼件在加熱或冷卻時，工件表層與心部溫差較大。解決辦法：變形可校正，開裂只能報廢。（2）過熱或過燒(四)回火

鋼的回火是指將淬火后的鋼，在組織轉變為奧氏體的臨界溫度以下加熱，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。1、淬火鋼件回火的目的①消除或減少淬火應力，降低脆性，防止工件變形開裂。②穩定組織，從而穩定工件的尺寸。③調整硬度、強度，提高塑性，使工件獲得較好的力學性能。2．回火種類常用的回火方法有低溫回火、中溫回火、高溫回火。

(四)回火2．回火種類①低溫回火（150～250℃）目的：減小淬火應力和脆性、保持淬火后的高硬度和耐磨性。應用：各種工模具、滾動軸承及滲碳、表面淬火的零件。

②中溫回火（350～500℃）目的：獲得高的彈性極限、屈服強度和較好的韌性。應用：用于各種彈簧和某些模具。③高溫回火（500～650℃）目的：獲得強度、塑性、韌性都較好的綜合力學性能。應用：用于各種重要結構件，也可作為某些精密零件的預先熱處理。

調質處理=淬火+高溫回火，所以中碳范圍的結構鋼又稱調質鋼。2．回火種類調質處理=淬火+高溫回火，所以中碳范圍的結構鋼又

常用的表面熱處理方法有表面淬火及化學熱處理兩種。

（一）表面淬火（1）火焰加熱表面淬火（2）感應加熱表面淬火七、鋼的表面熱處理表面淬火視頻常用的表面熱處理方法有表面淬火及化學熱處理兩種。七、鋼（二）化學熱處理

化學熱處理是指將鋼件放入一定溫度的活性介質中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其表層化學成分、組織和性能的熱處理工藝。化學熱處理種類很多，最常用的是滲碳和滲氮。（1）鋼的滲碳將工件置于滲碳介質中加熱并保溫，使碳原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。（2）鋼的滲氮是指在一定溫度下，使活性氮原子滲入工件表面的化學熱處理工藝。（二）化學熱處理第三節有色金屬及其合金

在工業生產中，通常把鐵及其合金稱為黑色金屬，把其他非鐵金屬及其合金稱為有色金屬。

第三節有色金屬及其合金在工業生產中，通常把鐵及其有色金屬的產量和用量不如黑色金屬多，但由于其具有許多優良的特性，如特殊的電、磁、熱性能，耐蝕性能及高的比強度(強度與密度之比)等，已成為現代工業中不可缺少的金屬材料.材料占汽車凈重比AlFe塑料其它橡膠磁材料玻璃聚碳酸酯Ti碳纖維各種材料在先進汽車中占的重量百分比汽車上常用的有色金屬主要有鋁、銅及其合金。有色金屬的產量和用量不如黑色金屬多，但由于其具有許多優一、鋁及鋁合金

(一)、鋁及鋁合金性能特點

純鋁具有銀白色金屬光澤，密度小(2.72)，熔點低(660.4℃),導電、導熱性能優良。塑性好、有良好的蝕性。鋁合金制造的機翼一、鋁及鋁合金(一)、鋁及鋁合金性能特點鋁合金制造的鋁合金比強度高，同時還保持鋁耐蝕性好、導熱性好、質量輕的優點。鋁合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外還有Cr、Ni、Ti、Zr等輔加元素。

鋁合金型材鋁鑄件鋁合金比強度高，同時還保持鋁耐蝕性好、導熱性好、質量輕的優點1、變形鋁合金

這類鋁合金的特點是塑性好，可進行冷熱狀態下的壓力加工。分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金和鍛造鋁合金等。按鋁合金的成分和工藝性能，可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類。鋁合金波紋管鋁合金制品鋁是可以回收利用的金屬1、變形鋁合金按鋁合金的成分和工藝性能，可分為變（1）防銹鋁合金

主要指鋁錳系、鋁鎂系合金衛星天線（LF2）

特點是具有很高的抗蝕性，故常稱為防銹鋁合金。此外，還具有良好的塑性和一定的焊接性能，但強度較低，不能進行熱處理，只有經過冷加工變形才能使其強化。（1）防銹鋁合金衛星天線（LF2）特點是具有很（2）硬鋁合金

主要指鋁-銅-鎂系、鋁-銅-錳系合金飛機翼梁(腹板為硬鋁合金)

通過淬火時效處理而獲得相當高的強度，在淬火時效狀態下有較好的切削加工性，但耐蝕性較差。（2）硬鋁合金飛機翼梁(腹板為硬鋁合金)通過淬（3）超硬鋁合金屬于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外還加入少量的鉻、錳。強度在鋁合金中最高，故稱超硬鋁。

超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較大的結構件，如飛機上一些構件。飛機主起落架（3）超硬鋁合金超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較（4）鍛造鋁合金化學成分和硬鋁相似。能通過時效處理來提高強度。加熱后有良好的塑性，可進行熱變形加工。用于制作飛機零件。壓氣機葉片（4）鍛造鋁合金能通過時效處理來提高強度。加熱美F-117隱身戰斗機

(所用材料大部分是鋁合金)高比強鋁合金機翼美F-117隱身戰斗機

(所用材料大部分是鋁合金)高比強鋁合防銹鋁、硬鋁、超硬鋁、鍛造鋁的牌號：

防銹鋁合金的牌號：“LF”+順序號。“LF”是“鋁防”兩字漢語拼音的第1個字母。例LF5、LF11表示順序號為5或11的防銹鋁合金。同理，LY12：順序號為12的硬鋁合金；

LC6：順序為6的超硬鋁合金；

LD10：順序號為10的鍛造鋁合金。防銹鋁、硬鋁、超硬鋁、鍛造鋁的牌號：2、鑄造鋁合金

用來制造鑄件的鋁合金,俗稱鑄鋁。鑄鋁分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金，即