钢铁相关名词解释.docx
钢铁相关名词解释一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是 按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶 格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是 由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成 的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：91CTC以下为具 有体心立方晶格结构的a 铁，910（以上为具有面心立方 晶格结构的Y铁。碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到a铁中的固 溶体叫铁素体，溶解到丫铁中的固溶体叫奥氏体。铁素体与 奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能 全部溶 入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物一 碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度 极高，塑性几乎为零。从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关 系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时, 即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%,铁素体约占88% 时，该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例下 的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种 组织与纯金属的相变类似。基于这个原因，人们就把这种由 特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为 珠光体，这种钢就叫做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢 就叫做共析钢，它的组织是珠光体。2,亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低 于0. 77%,所以组织中的渗碳体量也少于12%,于是铁素体 除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组 织是铁素体+珠光体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也 越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%,这种钢组织中渗碳 体的比例超过12%,所以除与铁素体形成珠光体外，还有多 余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体，我们将 其统称为过共析钢。二、有关钢材机械性能的名词1 .屈服点（。s）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力 不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此 现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，F。为试样断面积，则屈服点。s =Ps/Fo （MPa）, MPa 称为兆帕等于 N （牛顿）/mm2, （MPa=106Pa, Pa：帕斯卡二N/m2）2 .屈服强度（。0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因 此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等 于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服 强度或简称屈服强度。0.2 o3 .抗拉强度（。b）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大 应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应 的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到 的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度。b=Pb/Fo （MPa）o4 .伸长率（6 s）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分 比叫伸长率或延伸率。5 .屈强比（。s/。b）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈 强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈 强比为0. 6-0. 65,低合金结构钢为0. 65-0. 75合金结构钢为 0. 84-0. 86o6 .硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属 材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常 用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般 为lOmni）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后, 负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）,单位为公斤力/mrn2（N/mm2） o洛氏硬度（HR）当HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而 改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体 或直径为1.59、3. 18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表 面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不 同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用 于硬度极高的材料（如硬质合金等）。HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求 得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度， 用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136。的金刚石方形锥压 入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值， 即为维氏硬度值(HV)三、有关钢的热处理的名词1 .钢的退火将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷 却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变 的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的, 是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶 粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度， 提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消 除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序 作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。2 .钢的正火正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀 的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除 过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格， 提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。3 .钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后 很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速 度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的 热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。 淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。4 .钢的回火将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷 却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和 脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火 和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处 理。高温回火是指在500-65CTC之间进行回火。调质可以使 钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性 都较好，具有良好的综合机械性能。时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使 用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度 150-250）精加工前，把工件重新加热到100-150。，保 持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。 对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除 残余应力，稳定钢 材组织和尺寸，尤为重要。5 .钢的表面热处理表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可 以把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就 实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原 子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表 面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定 要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类 不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氧化和渗金属法等四 种。渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是 使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回 火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部 分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。 其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗 腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。氟化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮 原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是 使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊 钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用 的有渗铝、渗格、渗硼、渗硅等。
