什么是黑色金属(黑色金属包括哪些)

本来是想说金属的热处理工艺,但是在回忆的过程中又自我感觉不得不先把金属性能做个介绍。常用金属材料一般可以分为两类:由钢和铸铁件的黑色金属;黑色金属以外的各种金属及合金统称有色金属,

简单说下常用金属性能:力学性能、物理性能、化学性能;

1、其中金属的力学性能的指标由:

1.1金属在外力作用下抵抗变形和断裂能力的强度

1.2金属材料表面抵抗硬物压入的能力称为材料硬度,硬度测试方式:布氏实验法和洛氏实验法;

1.3材料在外加载荷的作用下,产生永久变形不断裂的能力称为塑性

1.4金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称呼冲击韧性;

1.5金属材料在无数次变载荷作用而不发生断裂的最大应力,通过疲劳试验可得到材料的疲劳强度指标;

金属材料的物理性能主要包含密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性

金属的化学性能主要包含耐腐性性、抗氧化性、化学稳定性。

常用的金属金属材料:钢、铸铁、铸钢;

2、钢主要有炭素钢和合金钢两大类

按按炭质量分数分为:低碳钢,炭的质量分数小于0.25%;中碳钢:炭的质量分数为0.25%~0.6%;高碳钢:炭的质量分数大于0.6%;碳素钢用途分别为制造机械零件的碳素结构钢和制造工具量具和模具的碳素工具钢;

碳素结构钢的牌号由屈服强度“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服强度数值、质量登记符号(A/B/C/D)以及脱氧方法符号(F沸腾钢/b半镇静钢/Z镇静钢)4部分按顺序组成。 比如Q235-A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾碳素结构钢。

碳素工具钢牌号有“碳”字汉语拼音字头T和数字表示,数字表示钢的平均碳的质量分数的千分之几;

3、合金钢:分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢,

合金刚牌号按炭的质量分数及所含的合金元素的种类和数量进行编号;钢号首部表示与碳素钢形同,如首部数字为5,则表示平均碳的质量分数为0.5%,以千分之一碳为单位;

在表示碳的质量分数数字后面,用元素的化学符号表示所含的合金元素,如25Mn2V表示平均碳的质量分数为0.25%,锰的质量分数为2%;

对于碳的质量分数超过1.0%的合金工具钢,在牌号中不用表示碳的质量分数;

在钢号末尾加“A”表示高级优质钢,如38CrMoA1A;

4、大于2.11%的铁碳合金为铸铁,其中铸铁分为白口铸铁和灰口铸铁,白口铸铁端口银白色,很难切屑加工,灰口铸铁断口暗灰色;灰口铸铁牌号为“HT”加数字。

5、铸钢

常用铸钢有碳素钢和合金铸钢,一般铸钢的牌号有“ZG”加数字表示。

6、热处理在目前工业生产中被广泛应用,工厂的机械设备部件零件、车床模具等都需要热处理工艺,热处理在处理过程中不会改变零件的尺寸和形状,改变金属的内部组织,从而提高金属的强度、硬度、塑性、耐磨性及加工性。以满足生产使用的要求。

6.1钢的热处理工艺由三个阶段组成;

1)加热 2) 保温 3) 冷却

6.2常用的热处理方法为:退火、正火、淬火、回火、表面淬火。

6.2.1将钢加热到某一温度,保温一段时间,然后通过介质缓慢冷却到环境温度的热处理工艺称为退火;

6.2.2将钢加热到某一规定温度,保温一段时间,然后出炉在空气中冷却至环境温度的一种热处理工艺称为正火;

6.2.3将钢加热到某一适当温度,保温一定时间,然后快速冷却下来,从而获得所需要的淬火组织的热处理方法称为淬火;

6.2.4回火是把淬火后的工件再加热到某一温度,并在此温度下保持一段时间,然后在介质中冷却至环境温度的热处理工艺;

6.2.5表面炊火是仅仅将工具表面加热至炊火温度,然后迅速冷却,使工件表面层形成淬火组织的热处理工艺。

7、热处理的常见缺陷:

7.1工件加热时,加热介质中含有氧化性气会使钢中的铁和碳在高温下氧化,生成氧化铁皮,破坏工件的尺寸精度,表面的碳也有一部分会脱掉,降低工件的耐磨性。

7.2工件加热时,加热温度过高,保温时间太长,会使钢的晶粒变粗,导致塑性和韧性显著降低。

7.3淬火时,工件各处冷却不均匀会导致工件形状变形;

7.4热处理时,加热温度低或保温时间短,以及淬火冷却不足,会造成淬火后工件硬度偏低或硬度不均匀。

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