材料与热处理(PPT+101)

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1、材料與熱處理金屬材料製造一部牛中麟2004/2/911材料種類金屬陶瓷塑膠複合材料半導體鍵結金屬鍵離子鍵共價鍵共價鍵+凡得瓦爾鍵-共價鍵強度3142-耐溫性3142-導電性143-2量產性12134加工性13123化學安定性32132金屬材料種類鋼鐵非鐵金屬與合金鋼鐵命名規範美國SAE/AISI：前2位數字表示鋼種，後2位數字表示碳含量4140：41表示鉻鉬鋼，40表示0.40%C日本JIS：以英文表示鋼種，後接編號或強度或元素含量S45C:0.45%C之碳鋼鋼鐵的種類碳鋼低合金鋼高強度低合金鋼工具鋼不鏽鋼其他特殊鋼

2、鑄鐵碳鋼0.30%C為低碳鋼，0.30~0.55%C為中碳，0.55%C以上為高碳抗拉強度、降伏強度、硬度都隨碳含量增多而增加，但伸長率、斷面縮率及衝擊值則相反，即碳愈多韌性愈低鋼鐵之碳含量愈多則愈硬脆碳鋼一般構造用：碳含量0.12~0.30%，直接使用，不需熱處理機械構造用：碳含量低於0.25%者需850~950℃正常化處理碳含量高於0.25%者則作正常化或者淬火(800~900℃)+回火(550~650℃)鑄鋼碳<0.6%（鑄鐵之碳2~4.5%）正常化熱處理機械性質類似於相同碳含量的碳鋼，但強度稍高而韌性較低快削

3、鋼加硫使切屑變細小加磷使鋼質變脆加鉛使切屑細小和提高潤滑性提高切削性但犧牲一些機械性質適用於：重視加工面美觀而非強度的零件低合金鋼合金元素總量在5%以內添加目的：增加硬化能（大尺寸而能淬硬透）及抵抗回火軟化（回火強度、硬度）低合金鋼比相同碳含量之碳鋼可以熱處理到更高的強度，較大尺寸能夠淬硬，而且較能抵抗高溫環境之軟化紅十字/AISI4140/JISSCM440藍十字/AISI4340/JISSNCM439高強度低合金鋼(HSLA)用於大型構造物（車輛、高樓、橋樑、船舶等）焊接後無法再熱處理者，正常化或軋延後就具有高強

4、度（50kg/mm2以上）具有低碳鋼板的焊接性及成型性。焊接免預熱以及焊後熱處理也不會硬脆工具鋼碳工具鋼合金工具鋼高速(工具)鋼碳工具鋼碳含量0.6~1.5%優點—價格便宜、硬度高缺點—硬化能差、不耐高溫應用—帶鋸、衝模、車刀、銼刀等合金工具鋼鉻、鎢、鉬、釩、錳、矽含量總和大於5%優點—硬化能高、耐磨性、抵抗回火軟化性高分類—切削、耐衝擊、耐磨(SKD11切模)、熱加工(SKD61壓鑄模)高速鋼比合金工具鋼更高的合金含量優點—優秀的紅熱性及耐磨性分類—鎢系、鉬系等不銹鋼(Cr>5%)肥粒鐵型沃斯田鐵型麻田散鐵型析出硬

5、化型代表鋼種430442304316410440C630麻時效鋼成份特徵%Cr-17%C>13Ni>6%%Cr-17%C<13Al,Nb,Mo,Ti,Ta之添加耐蝕性2132機械性質4421熱處理退火退火,安定化淬火+回火固溶化+時效用途便宜,廣泛低溫,化學容器刀具,機械零件軍事,高級零件沃斯田鐵系不銹鋼無磁性，其他則有不銹鋼之耐蝕性以沃斯田鐵系的304、316最佳，且無磁性其他特殊鋼耐熱鋼耐高溫氧化及具高溫強度309、310（最高使用溫度500~700℃）軸承鋼彈簧鋼磁氣用鋼其他特殊合金鋼（例：鎂熱室壓鑄用鵝頸／活

6、塞／活塞環材質1.2888）鎢鋼：唐卡龍（碳化鎢）刀具材質等級：高碳鋼高速鋼唐卡龍唐卡龍+鍍膜鑄鐵白鑄鐵灰鑄鐵展性鑄鐵延性(球墨)鑄鐵特殊合金鑄鐵碳之型式雪明碳鐵片狀石墨不規則石墨球狀石墨-特性硬脆、耐磨脆、易加工、吸震、滑動磨耗性佳遠優於白／灰鑄鐵之機械性質鑄鐵中最佳之強度韌性組合耐蝕、耐磨、耐高溫(視成份而定)應用水泥、採礦業之滾筒、磨球引擎本體、工具機本體高強度機械零件略同於展性鑄鐵，逐漸取代之特殊零件非鐵合金鋁及鋁合金鎂合金鋅合金鈦及鈦合金銅及銅合金鎳及鎳合金錫、鉛及其合金貴金屬—金、銀、鉑…鋁合金命名

7、規範美國鋁業協會日本JIS美國鋁業協會鍛造用鋁合金為4位數（7075,6061）鑄造用鋁合金為3位數（A380.1）鍛造用鋁合金代號第1位數與主要合金成份關係，共有八個系統1xxx系為純鋁，而2xxx至8xxx系為合金第2位數字用來區分舊型合金與改良合金，通常以0代表最早開發者，而1、2、3、4、、、、則是代表改良合金，通常指雜質含量較少的合金第3、4位數字主要用來區別同一系統合金成份上的差別，但對純鋁而言，後兩位數字代表純度百分比小數點後兩位7075鍛造鋁合金代號合金系主要合金元素合金系主要合金元素1xxx…………

8、…無2xxx……………Cu3xxx……………Mn4xxx……………Si5xxx……………Mg6xxx……………Mg,Si7xxx……………Zn8xxx……………其他鑄造鋁合金代號第1位數與主要合金成份關係第2、3位數係區別同一系合金中成分上的差別xxx.0係表示鑄件，其成分合乎鑄件的規定，xxx.1與xxx.2則表示鑄錠，其成分合乎鑄錠的規定在