一、刃具钢1用途及性能特点：制造各种切削刀具如钻头、车刀、铣刀等要求：高硬度、高耐磨性、高热硬性、足够的塑、韧性。2成分特点：1)低合金刃具钢（工作温度低于300℃）：高碳（0.9-1.1％），保证高硬度与高耐磨性；Cr、Si、Mn、V等元素提高淬透性和回火稳定性。2)高速钢（工作温度可达500-600℃）：a高碳（0.7-1.1％）保证硬度和耐磨性；b加入较多的W、Mo、V、Ti等元素，可产生“二次硬化”（沉淀强化）以保证红硬性，同时较多的碳化物可显著地提高耐磨性；V和Ti还有细化晶粒的作用。c加入Cr，提高淬透性。▲________：指钢在高温下保持高硬度的能力（当刃具温度升到500-650℃时，仍能保持较高的硬度（HRC>55）。红硬性与钢的回火稳定性和特殊碳化物的弥散析出有关。3热加工及热处理工艺：1)低合金刃具钢：球化退火、淬火+低温回火。组织为回火马氏体、少量未熔碳化物和残余奥氏体；2)高速钢：a反复锻造：在锻造时充分打碎铸态高速钢中呈鱼骨状的共晶碳化物，对高速钢的使用寿命十分重要；b球化退火：便于切削加工；c淬火：在1220-1280℃之间，主要是使碳化物大量溶解到奥氏体中。d三次回火（550-570℃）：目的是消除大量的残余奥氏体并产生二次硬化。回火组织为回火马氏体、碳化物颗粒和少量残余奥氏体。综上：锻打、球化退火、淬火+（550-570℃）回火。4典型钢种：低合金刃具钢，9SiCr、9Mn2V、CrWMn。高速钢：W18Cr4V（18-4-1），W6Mo5Cr4V2（2-5-4-6）二，模具钢1用途及性能特点：制造各种冷、热模具。冷模具钢需要高强度、高耐磨性、足够韧性与疲劳抗力；热模具钢要求热硬性和高温耐磨性、热稳定性、足够的韧性和热疲劳抗力。2成分特点：1）冷模具钢：高碳（1.0％）：保证硬度和耐磨性；加入Cr、Mo、W、V等元素：提高耐磨性；Cr还可显著地提高淬透性。2）热作模具钢：中碳（0.3-0.6％）：保证较高的韧性及热疲劳抗力；加入Cr、Ni、Mn等元素，提高淬透性；加入Mo、W、V等元素：产生二次硬化，保证较高的热强性，这对热压模钢尤为重要。3热处理工艺：1)冷模具钢：淬火+低温回火.组织:马氏体、合金碳化物和残余奥氏体2)热模具钢：淬火后550℃左右回火。组织:回火屈氏体或回火索氏体4典型钢种：冷模具钢如Cr12、Cr12MoV；热模具钢如5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V。第五章，不锈钢小结主要合金元素:Cr提高钢钝化膜稳定性；Ni提高铁的耐蚀性；Mo提高不锈钢钝化能力及扩大其钝化介质范围；Si提高钢在酸中耐蚀性；Cu提高钢耐蚀性，抗应力腐蚀性能。1用途及性能特点：用于制造在各种腐蚀介质下工作的零件。因此，耐蚀性是不锈钢的首要性能要求。2成分特点：1）低碳；2）加入Cr，遵循n/8原则，大大提高耐蚀性；3）加入Ni或Mn、N，使钢形成单相A组织以提高耐蚀性；4）加入Ti、Nb等元素：与碳形成稳定的碳化物以减轻晶间腐蚀倾向。3奥氏体不锈钢常用的热处理工艺：1)固溶处理：将钢加热至1050-1150℃使碳化物充分溶解，然后水冷，获得单相奥氏体组织，提高耐蚀性。2)稳定化处理：主要用于含钛或铌的钢，一般在固溶处理后进行。将钢加热到850-880℃，使钢种Cr的碳化物完全溶解，而钛等的碳化物不完全溶解。然后缓慢冷却，让溶于奥氏体的碳与钛以碳化钛形式充分析出。3)消除应力退火：将钢加热到300-350℃消除冷加工应力；加热到850℃以上，消除焊接残余应力。4典型钢种：1)马氏体型不锈钢如1Cr13、4Cr13等；2)铁素体型不锈钢如1Cr17等；3)奥氏体型不锈钢如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等4)奥氏体—铁素体双相不锈钢：如Cr21Ni5Ti，00Cr18Ni5Mo3Si2第六章，耐热钢和耐热合金小结1用途及性能要求：用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置及内部构件。要求在高温下具有良好的强度（热强性）和抗蠕变能力、抗氧化能力、必要的韧性以及良好的加工性能。________：抗氧化性是指金属在高温下的抗氧化能力，是零件在高温下持久工作的基础。________：热强性是指钢在高温下的强度。▲________1提高合金基体的原子间结合力，固溶强化基体（加入W、Mo、Cr）。2晶界强化。晶界在高温下的强度低，所以耐热钢采用“适当地租化晶粒”的方法提高抗蠕变性能。3钢中加入B、稀土（RE）等元素，强化晶界。4沉淀强化。加入合金元素Mo、W、V、Ti等。5获得奥氏体基体。如Ni、Mn的作用。▲________加入Cr/Al/Si可形成致密稳定的合金氧化膜层，提高氧化膜的稳定性。▲________因为奥氏体基体比铁素体基体耐热钢使用温度更高。对于铁基体合金来说，面心立方晶体的原子间结合力比较强，而体心立方晶体则较弱。此外，γ-Fe晶体的原子排列比较致密，合金元素在γ-Fe晶体中不容易扩散，而且γ-Fe晶界上原子有序度比较好，晶界强度更高。2成分特点：1）Cr、Si或Al的加入，提高钢的抗氧化性，Cr还有利于强热性；2）Mo、W、V、Ti、Al等元素加入钢中，能形成细小弥散的碳化物，起弥散强化的作用，提高室温和高温强度。3）由于碳使钢的塑性、抗氧化性、焊接性能降低。同时，碳化物在高温下易聚集，使高温强度显著下降。所以，耐热钢的碳质量分数一般都不高。3典型牌号及热处理工艺：1）铁素体-珠光体耐热钢：常用牌号是12Cr1MoV。一般在正火-回火状态下使用，组织为细珠光体+铁素体。2）马氏体耐热钢：常用钢种为Cr12型（2Cr12MoV）和Cr13型钢。大多在调质状态下使用。3）奥氏体耐热钢：最常用的钢种是1Cr18Ni9Ti。一般进行固溶处理或固溶加失效处理。4）工业炉用耐热钢：一般使用Cr18Ni25Si2奥氏体耐热钢。节约Cr、Ni的钢种中比较重要的是Fe-Al-Mn系和Cr-Mn-N系耐热钢。▲________a以碳化物为主要沉淀强化相，如GH2036；b以金属间化合物γ’-Ni3（Ti,Al）为主要沉淀强化相的，如GH2132（A-286）。________是在Cr20Ni80基础上加入大量强化元素如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等，利用金属间化合物作为沉淀强化相，如G33、G37及GH130等，一般采用二次固溶处理。第七章，铸铁小结1用途及性能特点铸铁是工业中应用很广泛的一种金属材料，它比其他金属材料便宜，加工工艺简单。可以用来制造各种机器零件，如机床的床身、床头箱；发动机的气缸体、缸盒、缸套、活塞环、曲轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。切削加工性能优异、铸造性能良好、很好的耐磨性能、很好的抗震性、对缺口不敏感2成分特点：铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金，工业上常用铸铁的含碳量在2.5-4.0％范围内。还含有较多的硅、锰、硫、磷等元素。3组织特点及分类白口铸铁：碳绝大部分以渗碳体存在，断口呈白色，硬度高，性脆。灰口铸铁：碳大部分或全部以片状石墨形态存在，断口呈灰黑色。蠕墨铸铁（RUT）：碳大部分或全部以蠕虫状石墨形态存在。球墨铸铁（QT）：碳大部分或全部以球状形态石墨存在。可锻铸铁（KT）：碳大部分或全部以絮状石墨形态存在。合金铸铁：加入各种合金元素，具有特殊性能，用于耐磨、耐热和耐蚀等专门用途。▲________：由于石墨的存在，对铸铁的机械性能造成不利的影响。例如：灰口铸铁的抗拉强度和塑性都很低，这是石墨对基体的严重割裂所造成的。同样由于石墨的存在，也使铸铁具备某些特殊性能，如：铸铁的切削加工性能优异，铸铁性能良好，有很好的耐磨性能和很好的抗震性等。4________1)温度与时间：温度越高，保温时间越长，则石墨化越易进行。2)合金元素的影响：单纯靠高温、长时间保温来实现石墨化是困难的。对石墨化发生最强烈影响的还是合金元素。按元素对石墨的影响可分为两大类：促进石墨的化元素：C、Si、Al、Cu、Ni、Co等；阻碍石墨化的元素：Cr、W、Mo、V、S等。