1、對于承受彎曲、扭轉、沖擊等動載荷，同時又承受強烈摩擦的零件，如齒輪、曲軸、凸輪軸等，一般要求表面具有高的強度、硬度、耐磨性和疲勞強度，而心部則應具有良好的綜合機械性能。為了滿足這種要求，可采用表面強化技術，使材料表面得到強化。主要方法包括：a.表面熱處理 b.化學熱處理三、表面熱處理鋼的表面熱處理：主要指鋼的表面淬火。是通過對鋼表面進行快速加熱后，使表層獲得奧氏體組織，然后迅速冷卻，使表層獲得馬氏體組織而心部仍保持淬火前組織狀態的一種熱處理工藝方法。常用方法：感應加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解加熱表面淬火。生產中廣泛應用的是感應加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。新發展起

2、來的激光淬火、電子束淬火等。三、表面熱處理 感應加熱表面淬火由于感應加熱和相變的速度極快，與普通淬火相比，淬火后晶粒細小、硬度高、脆性低、變形小，且加熱溫度和淬硬層厚度便于調節控制，易于實現機械化和自動化，生產效率高。 火焰加熱表面淬火和感應加熱表面淬火相比，火焰加熱表面淬火所用設備簡單，投資少，但是加熱時易產生過熱，淬火質量不穩定。適于用表面熱處理方法進行表面強化的鋼材為中碳鋼和中碳合金鋼。三、表面熱處理鋼的化學熱處理：定義：把工件置于一定活性的介質中加熱、保溫，使介質分解出活性元素滲入工件的表層，以改變表層的化學成分，從而使表層與心部具有不同成分與組織性能的工藝方法，稱為表面化學熱處理。作

3、用：a.強化表面，提高零件的某些機械性能， 如：表面硬度、耐磨性等； b.保護零件表面，提高某些零件的物理化學性能, 如：耐高溫、耐腐蝕等。分類：一般以滲入的元素來命名， 如：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硫、滲硼以及多元 共滲等；實際生產中常見：滲C、滲N、C-N共滲三種 基本原理： 分解吸收擴散 三個基本過程組成。三、表面熱處理 滲碳。滲碳是目前機械制造業中應用最廣泛的一種化學熱處理方法。其工藝特點就是把鋼件置于滲碳介質中去，加熱到900950高溫，保溫足夠時間后，使滲碳介質中分解出的活性碳原子滲入到鋼件表層，從而獲得表層高碳、心部仍保持原有成分的熱處理工藝，按滲碳介質的不同，滲碳工藝分為固體滲

4、碳、液體滲碳和氣體滲碳三種。其中氣體滲碳方法應用廣泛。 滲氮。滲氮是把鋼件置于滲氮介質中，加熱到規定溫度，保溫足夠時間后，滲氮介質中分解出的活性氮原子滲入到鋼件表層，從而提高工件表層的硬度、耐磨性、耐蝕性的一種化學熱處理方法。根據滲氮的目的不同，滲氮可分為耐磨滲氮和耐蝕滲氮二種。一般耐磨滲氮的溫度為500570，滲氮層深度為0.150.75mm；耐蝕滲氮的溫度為590左右，滲氮層深度極薄。與滲碳相比，滲氮溫度低，工件變形小，但滲氮時間長，成本高，氮化層薄而脆。三、表面熱處理 碳氮共滲。碳氮共滲是向鋼件表面同時滲入碳和氮原子的化學熱處理工藝，俗稱氰化。目前生產上常用的方法有中溫氣體碳氮共滲和低溫

5、氣體碳氮共滲兩種。中溫氣體碳氮共滲以滲碳作用為主，還需進行淬火、低溫回火處理；低溫氣體碳氮共滲以滲氮作用為主。氰化處理，適于中、低碳鋼或合金鋼的表面強化處理。三、表面熱處理氣體滲碳（氮）示意圖碳氮共滲示意圖特殊熱處理是利用一些特殊工藝方法進行熱處理，通常有形變熱處理、磁場熱處理等。四、特殊熱處理隨著工業及科學技術的發展，熱處理工藝在不斷改進，尤其是近20多年發展了許多新的熱處理工藝，如真空熱處理、可控氣氛熱處理、形變熱處理、氣相沉積和離子注如入等。金屬材料表面處理與裝飾技術一般具有雙重作用和功效。金屬材料表面處理及裝飾的功效一方面是保護產品，即保護材質表面所具有的光澤、色彩和肌理等而呈現出的外

6、觀美，并延長產品的使用壽命，有效地利用材料資源；另一方面起到美化、裝飾產品的作用，使產品高雅含蓄，表面有更豐富的色彩、光澤變化，更有節奏感和時代特征，從而有利于提高產品的商品價值和競爭力。2.3.6 金屬的表面處理技術在對金屬材料或制品進行表面處理之前，應有前處理或預處理工序，以使金屬材料或制品的表面達到可以進行表面處理的狀態。金屬制品表面的前處理工藝和方法很多，其中主要包括有金屬表面的機械處理、化學處理和電化學處理等。機械處理：機械處理：通過切削、研磨、噴砂等加工清理制品表面的銹蝕及氧化皮等，將表面加工成平滑或具有凹凸模樣；化學處理化學處理：主要是清理制品表面的油污、銹蝕及氧化皮等；電化學處

7、理：電化學處理：主要用以強化化學除油和浸蝕的過程，有時也可用于弱浸蝕時活化金屬制品的表面狀態。一、金屬材料的表面前處理金屬材料表面裝飾技術是保護和美化產品外觀的手段，主要分為表面著色工藝和肌理工藝。一、金屬材料的表面裝飾技術金屬表面著色工藝是采用化學、電解、物理、機械、熱處理等方法，使金屬表面形成各種色澤的膜層、鍍層或涂層。 化學著色：在特定的溶液中，通過金屬表面與溶液發生化學反應，在金屬表面生成帶色的基體金屬化合物膜層曲方法。 電解著色：在特定的溶液中，通過電解處理方法，使金屬表面發生反應而生成帶色 膜層。 陽極氧化染色：在特定的溶液中，以化學或電解的方法對金屬進行處理，生成能吸附染料的膜層

8、，在染料作用下著色，或使金屬與染料微粒共析形成復合帶色鍍層。鍍覆著色：采用電鍍、化學鍍、真空蒸發沉積度和氣相鍍等方法，在金屬表面沉積金屬、金屬氧化物或合金等，形成均勻膜層。涂覆著色：采用浸涂、刷涂、噴涂等方法，在金屬表面涂覆有機涂層。琺瑯著色：在金屬表面覆蓋玻璃質材料，經高溫燒制形成膜層。熱處理著色：利用加熱的方法，使金屬表面形成帶色氧化膜。傳統著色技術：包括做假銹、汞齊鍍、熱浸鍍錫、鎏金、鎏銀以及亮斑等。1、金屬表面著色工藝金屬表面肌理工藝是通過鍛打、刻劃、打磨、腐蝕等工藝在金屬表面制作出肌理效果。表面鍛打：使用不同形狀的錘頭在金屬表面進行鍛打，從而形成不同形狀的點狀肌理，層層疊疊，十分具有

9、裝飾性。表面拋光：利用機械或手工以研磨材料將金屬表面磨光的方法。表面拋光又有磨光、鏡面、絲光、噴砂等效果。表面鑲嵌：在金屬表面刻畫出陰紋，嵌入金銀絲或金銀片等質地較軟的金屬材料，然后打磨平整。呈現纖巧華美的裝 飾效果。表面蝕刻：是使用化學酸進行腐蝕而得到的一種斑駁、滄桑的裝飾效果。1、金屬表面肌理工藝具體方法如下： 首先在金屬表面涂上一層瀝青，接著將設計好的紋飾在瀝青的表面刻畫，將需腐蝕部分的金屬露出。下面就可以進行腐蝕了，腐蝕可以視作品的大小，選擇進入化學酸溶液內腐蝕和噴刷溶液腐蝕。一般來說，小型作品選擇浸入式腐蝕。化學酸具有極強的腐蝕性，在進行腐蝕操作時一定要注意安全保護。表面蝕刻處理的餐

10、具2.4 常用的黑色金屬金屬種類繁多，通常把金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬包括鐵、錳、鉻及它們的合金。工業產品設計中，應用最廣泛的金屬材料主要是鋼鐵材料。鋼是以鐵碳合金為主要構成，它包括碳素鋼及合金鋼兩大類。自然界中，鐵很少以純鐵狀態出現，而是以稱為鐵礦石的化合物形式出現。因此，鋼的制取較復雜：先要將鐵礦石在高爐中用碳或一氧化碳還原得到生鐵(C2.11%)，這一過程稱鐵的冶煉。然后將生鐵與廢鋼在煉鋼爐中煉成鋼，這一過程稱鋼的冶煉。常用的煉鋼爐有平爐、轉爐、電弧爐、電渣重熔爐等。鋼按脫氧程度不同，可分為鎮靜鋼和沸騰鋼。脫氧相當完全的鋼稱鎮靜鋼。這種鋼組織致密，成分均勻，力學性能較好，

11、因此合金鋼和許多碳鋼是鎮靜鋼。脫氧不完全的鋼稱沸騰鋼。這種鋼凝固前將發生氧-碳反應，生成大量的CO氣泡，引起鋼水沸騰。與鎮靜鋼相比，其成分、性能不均勻，強度也較低，不適于制造重要零件。2.4.1 概述由于煉鋼原料中存在許多雜質，雖然在煉鋼時盡力設法去除，但仍不可避免會有一些物質從爐壁、爐渣、大氣等混入鋼液。因此鋼中總含有Mn、Si、S、P等雜質元素和氣體(O2、H2等)、非金屬夾雜物(硅酸鹽、A12O3等)，這必然會影響鋼的質量。 雜質S、P的影響鋼中作為雜質存在的元素主要有Mn、Si、S、P等。錳和硅一般是為脫氧加入鋼中的，它對鋼的力學性能有提高作用，而且錳還能脫硫，故為有益元素。硫和磷是隨

12、煉鋼原材料進入鋼中的。硫與鐵形成化合物FeS，FeS又與Fe形成低熔點共晶，當鋼進行加熱時，會因共晶體熔化而脆化開裂，這稱“熱脆”。磷溶于鐵素體會導致鋼在低溫時的塑性、韌性急劇下降，這稱“冷脆”。2.4.1 概述因此硫和磷是鋼中的有害元素，應予嚴格限制。生產上根據鋼中S、P含量，把鋼分為普通鋼(Ws0.055%、Wp0.045%)、優質鋼(Ws、Wp0.040%)、高級優質鋼(Ws0.030%、Wp0.035%)。硫、磷雖是有害元素，但在某些情況下卻有有益的一面，如硫與錳同時加入鋼中，形成的MnS會使切削時易于斷屑，這種鋼稱易切削鋼。含磷和銅的低碳鋼可以提高鋼在大氣中的耐蝕性。2.4.1 概述

13、 氣體氫的影響氫在鋼中的嚴重危害是造成白點，這是一種銀白色斑點，實際上是一種微裂紋。它使鋼的塑性、韌性急劇下降，導致鋼件淬火時開裂或使用時發生突然斷裂，因此十分危險。 非金屬夾雜物的影響鋼中非金屬夾雜物的存在，將降低鋼的塑性，且常為沖擊破壞和疲勞破壞的裂紋源。為獲得高質量的鋼，可采用真空電弧爐、電渣重熔爐對鋼進行重熔，以進一步降低各種雜質的含量。2.4.1 概述2.4.1 概述2.4.1 概述鋼的質量是以磷、硫的含量來劃分的。根據現行標準，各質量等級鋼的磷、硫含量如下： 2.4.1 概述工程中使用的鋼鐵材料，絕大多數都是經過軋制而得到的各種形狀和尺寸的 鋼材。因為使用目的不同，鋼材的種類很多，

14、一般按其外形分為型材、板材、管材、鋼絲四大類。為了便于生產、管理、訂貨和經銷工作的進行，目前我國將上述四大類鋼材又具體分為十五大品種，詳細說明見下表所列。2.4.2 鋼材的分類型材是鋼材中型、板、管、絲四類中極重要的一類，也是數量最大的一類，它包括十五大品種中的重軌、輕軌、普通大、中、小型型鋼、線材、優質型鋼和其它鋼材等八個大品種，其具體規格更為繁多。 普通型鋼普通型鋼的品種規格很多，按其斷面形狀，可分為圓鋼、方鋼、扁鋼、六角和八角鋼、工字鋼、槽鋼、等邊和不等邊角鋼等。各種型鋼的規格，通常以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來表示。異型型鋼無統一的規格表示方法，有的用型號表示，有的用斷面面積表示。普

15、通型鋼的用量最大，用途也最廣，它們主要用于制造各種建筑結構、橋梁、車輛、船舶以及一般的機械零件和殼體零件的骨架等。2.4.2 鋼材的分類（型材）圓圓 鋼鋼方方 鋼鋼角角 鋼鋼扁扁 鋼鋼六六 角角 鋼鋼工工 字字 鋼鋼異異 型型 鋼鋼 優質型鋼優質型鋼是用優質鋼軋制成的各種型材，根據生產方法的不同，通常可分為熱軋(或鍛造)和冷拔兩大類。優質型鋼很少直接使用，絕大多數都是在經過加工和熱處理之后，制造各種機械零件和工具。 線材線材主要指普通低碳鋼熱軋圓盤條，其有59 mm等規格。它在工業上應用廣泛，可直接用于建筑結構，還可用于制作圓釘、螺絲、鋼絲、焊條等。2.4.2 鋼材的分類（型材）板材是鋼材中除

16、型材外的另一大類。按國家標準，以鋼板厚度大于或小于4 mm為界，分為薄鋼板和厚鋼板兩大類，習慣上還把厚度在20 mm以下的厚板稱為中板，超過60 mm的鋼板稱為特厚板。鋼帶是指厚度較薄、寬度較窄，長度很長的、可以成卷供應的鋼板。 厚鋼板厚鋼板厚度一般為4.560 mm，寬度一般為6003000 mm，長度一般為120012000 mm。厚鋼板按鋼的質量分為普通厚鋼板、優質厚鋼板和復合厚鋼板三類。2.4.2 鋼材的分類（板材） 薄鋼板薄鋼板按鋼的質量可以分為普通薄鋼板和優質薄鋼板；按生產方法可以分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。薄鋼板的品種比較多，如普通碳素鋼薄板(也稱為黑鐵皮)、普通低合金結構鋼薄板

17、、屋面薄板、鍍鋅薄板(也稱為白鐵皮)、電工用純鐵薄板、深沖壓用冷軋薄板、鍍鉛薄板、鍍錫薄板(也稱為馬口鐵)、搪瓷用熱軋薄板、不銹耐酸薄板等。熱軋和冷軋薄板的厚度為0.24 mm，寬度為5001500 mm，長度為5004000 mm。普通碳素鋼薄板一般用于對表面要求不高、需經表面涂覆處理，且不需要經受深沖壓工藝的制件，如通風管道、機器外殼、防護罩等。鍍層薄板主要用于食品和醫藥等的包裝上，建筑及一般生活制品也廣泛使用各種薄板制件。2.4.2 鋼材的分類（板材） 鋼帶鋼帶按鋼的質量分為優質的和普通的兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。熱軋普通鋼帶的厚度為26 mm，寬度為20300 mm，長度不小

18、于46 m。冷軋普通鋼帶的厚度為0.053.00 mm，寬度為5200 mm。鋼帶可用平爐或轉爐生產的各種鋼軋制，大多成卷供應，廣泛應用于制造焊縫鋼管、彈簧、鋸條、刀片、手表零件和電纜外殼等。2.4.2 鋼材的分類（板材）鋼管是鋼材主要品種之一，在石油、天然氣、化工、汽車、地質、冶金等部門中都大量使用各種規格的鋼管。按生產方法分類是鋼管最常用的分類法，可以分為無縫鋼管和焊縫鋼管兩類。 無縫鋼管無縫鋼管可以用各種鋼，經熱軋或冷拔等工序制成，由于其橫截面封閉無焊縫，所以它比焊縫鋼管有較高的強度，因此可以承受較大的壓力。無縫鋼管的規格以外徑壁厚表示。無縫鋼管的外形除一般為圓形外，還有各種異形管，如方

19、形、矩形、橢圓形、半圓形、六角內圓形、六角形、五角梅花形、三角形等。2.4.2 鋼材的分類（鋼管） 焊縫鋼管焊接鋼管按焊接縫的形狀可分為直縫焊管和螺旋縫焊管，按其用途又可分為水、煤氣輸送鋼管、電線套管等。焊管屬于現今世界上主要的經濟鋼材之一，具有較高的綜合經濟效益，用連續焊管代替無縫管，是各工業發達國家在鋼材生產和使用上的總趨勢，然而在我國的鋼管生產中，目前尚未占主要地位。2.4.2 鋼材的分類（鋼管）鋼絲是由各種質量的熱軋圓盤條經冷拔拉制而成，其規格以直徑的毫米數表示，實際生產中也常用線規號表示，號數越大直徑越小。鋼絲的分類方法很多，按用途可分為普通質量鋼絲、冷頂鍛鋼絲、電工用鋼絲、紡織業用

20、鋼絲、彈簧鋼絲、鋼繩鋼絲等。鋼絲制品主要指鋼絲繩，此外還有鋼絞線、鐵刺線、鋼網等。冷彎型鋼是專門用途鋼材，是熱軋型鋼的一種發展，屬于新品種新型號。它不像熱軋型鋼那樣受軋制工藝和軋制厚度的限制，而可根據需要軋制成各種斷面形狀的薄壁、多種角度彎曲的型鋼。因而，近年來冷彎型鋼得到了很大發展和應用，目前已有數百個品種規格。2.4.2 鋼材的分類（鋼絲）2.4.3 碳鋼含碳量大于0.0218%小于2.11%，且不含有特意加入合金元素的鐵碳合金，稱為碳素鋼，簡稱碳鋼。碳素鋼冶煉方便、價格便宜，性能可滿足一般工程構件、機械零件和工具的使用要求，因此得到廣泛應用。生產中常用的碳鋼有碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、

21、碳素工具鋼和一般工程用鑄造碳鋼。一、碳鋼的編號方法二、碳素結構鋼碳素結構鋼的雜質和非金屬夾雜物較多，但冶煉容易，工藝性好，價格便宜，產量大，在性能上能滿足一般工程結構及普通零件的要求，因而應用普遍。碳素結構鋼通常軋制成鋼板和各種型材(圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼等)，用于廠房、橋梁等建筑結構或一些受力不大的機械零件(如鉚釘、螺釘等)。生產中常用的碳素結構鋼有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。三、優質碳素結構鋼優質碳素結構鋼中所含硫、磷及非金屬夾雜物的量較少，常用來制造重要的機械零件，使用前一般都要經過熱處理來改善力學性能。生產中常用的優質碳素結構鋼有20、30、45、60、6

22、0Mn、65Mn等。0825鋼屬低碳鋼。這類鋼的強度、硬度較低，塑性、韌性及焊接性良好。主要用于制作沖壓件、焊接結構件及強度要求不高的機械零件及滲碳件，如壓力容器、小軸、法蘭盤、螺釘等。3055鋼屬中碳鋼。這類鋼具有較高的強度和硬度，切削性能良好，經調質處理后，能獲得較好的綜合力學性能。主要用來制作受力較大的機械零件，如曲軸、連桿、齒輪等。三、優質碳素結構鋼60鋼以上的牌號屬高碳鋼。這類鋼具有較高的強度、硬度和彈性，焊接性不好，切削性稍差，冷變形塑性差，主要用來制造具有較高強度、耐磨性和彈性的零件，如板簧和螺旋彈簧等彈性元件及耐磨零件。四、碳素工具鋼碳素工具鋼都是高碳鋼，都是優質鋼或高級優質鋼

23、。主要用于制造刀具、模具和量具。由于大多數工具都要求高硬度和高耐磨性，故碳素工具鋼含碳量均在0.70%以上。常用的碳素工具鋼有T8、T8A、T10、T10A、T12等。各種牌號的碳素工具鋼經淬火后硬度相差不大，但隨含碳量的增加，未溶的二次滲碳體增多，鋼的耐磨性增加，韌性有所降低。五、鑄造碳鋼鑄造碳鋼用于制造形狀復雜、力學性能要求較高的機械零件。鑄造碳鋼廣泛用于制造重型機械的某些零件，如軋鋼機機架、水壓機橫梁、鍛錘和砧座等。這些零件形狀復雜，很難用鍛造或機械加工的方法制造，又由于力學性能要求較高，也不能用鑄鐵來鑄造。鑄造碳鋼的含碳量一般在0.200.60%之間，若含碳量過高，則塑性變差，鑄造時易

24、產生裂紋。常用鑄造碳鋼有ZG230-450、ZG310-570等。2.4.4 合金鋼合金鋼就是在碳鋼的基礎上，為了改善鋼的性能，在冶煉時有目的地加入一種或數種合金元素的鋼。這類鋼中除含有硅、錳硫、磷外，還根據鋼種要求向鋼中加入一定數量的合金元素，如鉻、鎳、鉬、鎢、釩、硼、鋁、鈦及稀土等合金元素。加入合金元素的目的是為了提高鋼的某些性能，如耐熱、耐腐蝕、高磁性、無磁性、耐磨等。合金鋼的分類很多，但最常用的是下面兩種分類方法。按合金元素總含量多少分類 低合金鋼：合金元素總含量 10%。按用途分類 合金結構鋼：用于制造工程結構和機械零件的鋼。 合金工具鋼：用于制造各種量具、刃具、模具等的鋼。 特殊性

25、能鋼：具有某些特殊物理、化學性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。一、合金鋼的分類及牌號二、合金鋼牌號的含義及編號方法合金結構鋼，按用途的不同，可以分為低合金結構鋼和機械制造用鋼兩類。低合金結構鋼按性能及使用特性又可分為低合金高強度結構鋼、低合金耐候鋼及低合金專業用鋼等。機械制造用鋼按照用途及熱處理特點又可分為滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等。 低合金高強度結構鋼低合金高強度結構鋼的含碳量較低(一般在0.100.25%范圍內)，廣泛用來制造橋梁、船舶、車輛、高壓容器、起重機械、大型焊接結構件等。三、合金結構鋼（低合金高強度結構鋼） 合金滲碳鋼合金滲碳鋼的含碳量在0.100.25%之間。20

26、CrMnTi是最常用的合金滲碳鋼。合金滲碳鋼是用來制造既有優良的耐磨性、耐疲勞性，又能承受沖擊載荷的作用的零件，如汽車中的變速齒輪、內燃機中的凸輪等。合金滲碳鋼的熱處理，一般是滲碳后淬火、低溫回火。三、合金結構鋼（合金滲碳鋼） 合金調質鋼合金調質鋼的含碳量一般為0.250.50%，含碳量過低，硬度不足；含碳量過高，則韌性不足。它既要求有很高的強度，又要有很好的塑性和韌性，調質處理后零件具有良好的綜合力學性能。可用來制造一些受力復雜的重要零件。40Cr鋼是最常用的合金調質鋼。 合金彈簧鋼彈簧是各種機器和儀表中的重要零件，彈簧的材料應具有高的強度、高的疲勞極限、足夠的塑性和韌性。合金彈簧鋼含碳量一

27、般為0.450.70%。60Si2Mn是應用較廣泛的合金彈簧鋼。三、合金結構鋼（合金調質鋼、合金彈簧鋼） 滾動軸承鋼軸承鋼應用最廣的是高碳鉻鋼，其含碳量0.951.15%，含鉻量0.40-1.65%。加人合金元素鉻是為了提高淬透性，提高鋼的硬度、接觸疲勞強度和耐磨性。GCrl5、GCrl5SiMn是目前應用最多的滾動軸承鋼，用來制造各種軸承的內外圈及滾動體(滾珠、滾柱、滾針)。由于滾動軸承鋼的化學成分和主要性能與低合金工具鋼相近，也可用來制造各種工具和耐磨零件。故一般工廠可用它來制造刀具、冷沖模及性能與滾動軸承相似的耐磨零件。 三、合金結構鋼（滾動軸承鋼）合金工具鋼按用途可分為刃具鋼、模具鋼和

28、量具鋼。與碳素工具鋼相比，合金工具鋼具有更好的淬透性、耐磨性，且熱處理變形小。因此，尺寸大、精度高和形狀復雜的模具、量具以及切削速度較高的刀具都應采用合金工具鋼制造。四、合金工具鋼合金刃具鋼合金刃具鋼主要用來制作車刀、銑刀、鉆頭等各種金屬切削刀具。因此，刃具鋼要求高硬度、高耐磨性、高熱硬性及足夠的強度和韌性等。合金刃具鋼分低合金刃具鋼低合金刃具鋼和高速鋼高速鋼兩種。 低合金刃具鋼。低合金刃具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入少量合金元素的鋼。與碳素工具鋼相比，低合金刃具鋼具有更好的耐磨性、耐熱性和淬透性，且熱處理變形小。9SiCr和CrWMn是最常用的低合金刃具鋼。主要制造變形小的細薄低速切削刀具，

29、如絲錐、板牙、鉸刀等。四、合金工具鋼（合金刃具鋼） 高速鋼。高速鋼的熱硬性可達600，切削時能長期保持刃口鋒利，故又稱鋒鋼。高速鋼是具有高熱硬性、高耐磨性和足夠強度的高合金工具鋼，常用于制造切削速度較高的刀具和形狀復雜、載荷較大的成形刀具。常用的高速鋼按其所含的主要元素可分為兩類，即以W18Cr4V為代表的鎢系高速鋼和以W6Mo5Cr4V2為代表的鉬系高速鋼。四、合金工具鋼（合金刃具鋼）合金模具鋼模具鋼可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼。 冷作模具鋼。冷作模具鋼用于制造冷沖模、冷擠壓模、拉絲模等，工作中要承受很大的壓力、沖擊載荷和強烈的摩擦。所以冷作模具鋼應具有高的硬度、耐磨性、抗疲勞性和一定的韌性

30、。大型模具還要求有良好的淬透性。 熱作模具鋼。熱作模具是在高溫下工作的，如熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等。這些模具工作時承受很大的沖擊力，因此要求熱模具鋼具有高的熱強性和熱硬性、高溫耐磨性和高的抗氧化性，以及較高的抗熱疲勞性和導熱性。合金量具鋼量具鋼是用來制作各種量具(如游標卡尺、量規和樣板)的鋼。由于量具工作時受摩擦、磨損，所以量具的工作部分一般要求高硬度、高耐磨性及良好的尺寸穩定性。四、合金工具鋼（合金模具鋼）特殊性能鋼是具有某些特殊物理、化學性能的鋼。在機械制造業中常用的有不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼等。不銹鋼 鉻不銹鋼。 鉻鎳不銹鋼。耐熱鋼耐熱鋼是在高溫下具有高的抗氧化性能和較高強度的鋼。耐熱鋼

31、可分為抗氧化鋼與熱強鋼兩類。 抗氧化鋼。 熱強鋼。耐磨鋼五、特殊性能鋼2.4.5 鑄鐵鑄鐵是含碳量大于2.11%(一般為2.54%)的鐵碳合金。它是以鐵、碳、硅為主要組成元素并比碳鋼含有較多的錳、硫、磷等雜質的多元合金。鑄鐵的生產工藝和設備簡單，成本低，性能良好。與鋼相比，其具有優良的鑄造性能、切削加工性能、耐磨性、減震性和耐蝕性，并且價格較底。因此廣泛應用于機械制造、石油化工、交通運輸、基本建設及國防工業等方面。鑄鐵中的碳主要以滲碳體和石墨兩種形式存在，根據碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵等。灰鑄鐵也叫灰口鑄鐵或普通鑄鐵。碳全部或大部分以片狀

32、石墨存在于鑄鐵中，其斷口呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵。這是目前在工業上應用最廣泛的一類鑄鐵。在各類鑄鐵的總產量中，灰鑄鐵所占的比重最大，約占80%以上。灰鑄鐵的牌號由“HT + 三位數”字組成。其中“HT”是灰鐵的漢語拼音縮寫，數字代表鑄鐵的抗拉強度。如HT200表示最低抗拉強度為200 MPa的灰鑄鐵。最小的灰鐵是HTl00，往上以50為間隔遞增，最大為HT350。一、灰鑄鐵可鍛鑄鐵俗稱瑪鋼、馬鐵，是由一定成分的白口鑄鐵通過退火處理得到的一種高強鑄鐵。可鍛鑄鐵常用來制造差速器殼、曲軸、凸輪軸、齒輪等。可鍛鑄鐵牌號中的“KT”表示“可鐵”二字漢語拼音的大寫字頭，“H”表示“黑心”，“Z”表示珠光體基

33、體。牌號后面的兩組數字分別表示最低抗拉強度和最低延伸率。常見的可鍛鑄鐵有KTH330-08、KTH370-12、KTZ450-06和KTZ 650-02等。二、可鍛鑄鐵球墨鑄鐵中石墨呈球狀。球墨鑄鐵常用來制造汽車底盤零件、發動機曲軸、機床主軸、齒輪等。球墨鑄鐵牌號中的“QT”表示“球鐵”二字漢語拼音的大寫字頭，在“QT”后面兩組的數字分別表示最低抗拉強度和最低延伸率。常見的球墨鑄鐵有QT 400-15、QT500-7、QT700-2等。三、球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是近年來發展起來的一種新型工程材料。蠕墨鑄鐵常用來制造強度或耐磨性高的零件，如制動盤、制動鼓、玻璃模具等。蠕墨鑄鐵牌號中“RuT”是“蠕鐵”

34、兩字漢語拼音的字頭，在“RuT”后面的數字表示最低抗拉強度。常見的蠕墨鑄鐵有RuT420、RuT380和RuT340等。四、蠕墨鑄鐵在普通鑄鐵的基礎上加人一定量的合金元素，制成特殊性能鑄鐵(合金鑄鐵)。常見的合金鑄鐵有耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等。耐磨鑄鐵是指不易磨損的鑄鐵，其廣泛用于制造機床導軌、氣缸套、活塞環、凸輪軸、農機具耙片、犁鏵、球磨機磨球等零件。耐熱鑄鐵是指在高溫下具有良好的抗氧化和抗生長能力的鑄鐵。在高溫下工作的鑄鐵，如爐底板、換熱器、坩堝、熱處理爐內的運輸鏈條等，必須使用耐熱鑄鐵。耐蝕鑄鐵是在普通鑄鐵中加入Si、Cr、Al、Mo、Cu、Ni等合金元素形成保護膜，或使基體電極電

35、位升高，可以提高鑄鐵的耐蝕性能。常用耐蝕鑄鐵有高硅、高硅鉬、高鋁、高鉻等耐蝕鑄鐵。主要用于化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。五、合金鑄鐵2.5 常用的有色金屬鋁及其合金是工業中用量最大的有色金屬，具有優異的物理、力學和成型及表面工藝性能，廣泛用作工程結構材料和重要的造型材料，由于鋁的密度低(2.7g/cm3)，強度高，因此具有較高的比強度，制品輕、薄，顛覆鋼鐵給人留下的金屬制品的笨重印象。2.5.1 鋁及鋁合金純鋁是銀白色的輕金屬，具有優異的導電性、導熱性和延展性，而鑄造性能差，硬度、強度低則是其主要缺點。鋁的純度越高，延展性愈好，強度愈低，因此將鋁分為高純鋁及工業純鋁兩類。純鋁主要用于制造

36、鋁箔、散熱器、各種導線、電纜及炊具。一、純鋁鋁合金按其成分、組織和工藝特點，可以將其分為鑄造鋁合鑄造鋁合金金和變形鋁合金變形鋁合金兩大類；前者適合于鑄造成型，后者適合鍛造、壓延和擠壓成型。二、鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金主要用來鑄造形狀復雜、承載不大、重量較輕且具有一定耐蝕、耐熱要求的鑄件，如儀表殼體、抽水機殼體、發動機箱體、汽缸活塞等。鑄造鋁合金按合金元素的不同分為：鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金。變形鋁合金以煅坯、型材、板材等形式供應的鋁合金都屬于變形鋁合金，這類鋁合金塑性好，延展性好，適合冷彎、卷邊、沖壓、鍛壓、壓延、擠出等壓力加工方法成型各種容器、殼體、管道、骨架等。根據性能和使用特點，這類鋁合金可分為：防銹鋁合金(耐腐蝕，塑性、焊接性好)、硬鋁合金(強度高，耐蝕性差)、超硬鋁合金(強度極高，耐蝕性差)、鍛鋁合金(良好的壓力加工性能)。二、鋁合金鋁及鋁合金經過壓力加工具有一定的形狀及尺寸后，可供直