該類鋼均為高級優(yōu)質(zhì)合金鋼，其鋼號的表示方法同合金工具鋼和高速工具鋼一致，如5Cr21Mn9Ni4N、1Cr18Ni9Ti、1Cr23Ni13等。特殊性能鋼按性能分為不銹耐酸鋼、耐熱鋼兩類。①不銹耐酸鋼  是一類有一定的力學性能，保證有耐腐蝕性能的特殊鋼種，根據(jù)金相組織的類型分為以下五種。a．鐵素體型不銹鋼  為低碳鉻不銹鋼，含碳量低，含鉻量在13%~15%，多用于制作氣輪機葉片、硝酸工廠和食品企業(yè)的設備等。b．馬氏體型不銹鋼  為含碳較高的鉻不銹鋼，熱處理

鋼與鑄鐵是在機械制造中應用最為廣泛的金屬材料，盡管鋼鐵的種類多、成分各不相同，但其共同點是以鐵和碳兩種元素為主而組成的鐵碳合金。Fe-Fe3C相圖是表示在極其緩慢加熱（或冷卻）情況下，不同成分的鐵碳合金在不同溫度下具有的狀態(tài)或組織的圖形，在鐵碳合金中，碳可以溶解在鐵中形成固溶體，也可與鐵組成化合物，而化合物與固溶體還可結(jié)合成機械混合物等，鐵碳合金中出現(xiàn)以下幾種基本組織。①鐵素體F  是碳溶解于α-Fe品格間隙中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格，含碳量愈低則鐵素體的數(shù)量越多，碳在α-Fe中的溶解度

(1)晶體結(jié)構(gòu)它反映了原子在空間中的排列情況，如果排列的密度大，則原子遷移需要克服的阻力增大，此時擴散系數(shù)減小，原子的擴散會異常地困難。而金屬中出現(xiàn)空位或點缺陷，則原子擴散的阻力減小，原子的遷移速度加快，擴散速度增大。實踐證明面心立方晶格與體心立方晶格相比排列密度大，因此γ-Fe的擴散系數(shù)比α-Fe小。(2)原子的尺寸在固溶體中溶質(zhì)與溶劑的原子尺寸差越大，則畸變能增大，使原子處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，原子的擴散阻力減小，從而加快了擴散的速度。(3)擴散系數(shù)和溫度原子的擴散規(guī)律為隨溫度的升高擴散系數(shù)增大，也就是說溫度升高，擴

金屬材料的固有屬性即物理性能，其主要包括密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性和磁性等，它是金屬材料的基本性能，下面小編分別加以介紹。(1)密度是指物質(zhì)單位體積的質(zhì)量，單位為g/cm³（或kg/m³）。它是金屬材料的特性之一，不同金屬材料的密度是有區(qū)別的，密度越大則質(zhì)量愈大。常用金屬材料的密度見表1-1所列，通常將密度小于5×10³kg/m³的金屬稱為輕金屬，密度大于5×10³kg/m³的金屬稱為重金屬。測量金屬的密度可以鑒別和確定某

金屬材料的強度力學性能是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力，強度的大小用應力來表示。依據(jù)載荷作用方式的差異，強度又分為抗拉強度(σb)、抗壓強度（σbc）、抗彎強度(σbb)、抗剪強度(τb)和抗扭強度(τt)等幾種，在多數(shù)情況下以抗拉強度作為判別金屬材料強度高低的指標。抗拉強度是通過拉伸試驗而測定的，拉伸試驗用靜拉力對標準試樣進行的軸向拉伸，同時測量連續(xù)的力和相應的伸長，直到斷裂為止。根據(jù)測定的數(shù)值即可求出有關(guān)的力學性能。①屈服強度（或屈服點）  試樣在拉伸過程中，在外力不再增加

金屬材料的韌性力學性能是指金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力，目前常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定金屬材料的韌性。沖擊韌度是沖擊試驗缺口處單位橫截面積上的沖擊吸收功，表示為αk。其計算公式為：αk=Ak/S0    (1-5)式中αk-沖擊韌度，J/cm²；Ak-沖擊吸收功，J；S0-試樣缺口處的橫截面積，cm²。沖擊韌度越大則表示金屬材料的韌性越好，文獻[1]介紹承受沖擊載荷的機械零件，絕大多數(shù)是在一次沖擊不足以使零件破壞的小能量多次沖擊作用下而破壞的，此時的沖擊

金屬材料的工藝性能是對不同加工成型方法的適應能力，它包括鑄造性能、鍛壓性能、焊接性能和切削加工性能等，工藝性能對零件的加工質(zhì)量有直接的影響，因此在選擇和制訂其加工路線過程中要著重考慮工藝性能的問題，零件的加工或成型方法較多，在滿足設計和使用要求的前提下，盡可能的采用低的成本、簡單的工序等制造出合格的產(chǎn)品，小編分別敘述如下。(1)鑄造性能金屬或合金材料鑄造成形獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能，它包括流動性、收縮性和偏析傾向等幾個指標。流動性是指液態(tài)或熔融金屬的流動性，也可說充滿鑄型腔的能力，它受金屬化學成分和澆注的影響

所謂疲勞是指金屬零件在交變應力作用下，盡管零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經(jīng)過長時間的工作而產(chǎn)生裂紋或突然完全斷裂的過程。衡量疲勞強度的重要指標為疲勞極限，是指應力低于一定值時，試樣可以無限周期循環(huán)而不破壞，此應力值稱為材料的疲勞極限，采用σ-1表示。實際上金屬材料的疲勞極限是有限度的，一般將黑色金屬應力循環(huán)107周次，有色金屬、不銹鋼應力循環(huán)108周次而不斷裂的最大應力作為疲勞極限的，可以看出影響金屬的疲勞強度的因素很多，主要為工作條件、表面狀態(tài)、材料本身和殘余內(nèi)應力等，因此通過改善零件的結(jié)構(gòu)形狀、降低零件表

鋼的化學成分決定了其具有不同的性能，在生產(chǎn)實踐中可根據(jù)鋼的用途進行分類，一般將鋼分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼三類。①結(jié)構(gòu)鋼  指鋼的含碳量不大于0.60%的低、中碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，多用于制造一般的機器零件（機器上的齒輪、軸、凸輪、鍵、標準件等）、機器構(gòu)件（氣輪機機架、起重機上的橫梁等）和各項工程上的金屬構(gòu)件（工業(yè)與農(nóng)業(yè)建筑鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)架、橋梁上的金屬結(jié)構(gòu)、鐵路道軌、機車構(gòu)件）以及彈簧等，它是用途十分廣泛的一類。結(jié)構(gòu)鋼具有足夠的強度和塑性、良好的沖擊韌性、焊接性能好，同時也易于進行切削加工

增碳缺陷主要發(fā)生在鑄鋼中，一般增碳質(zhì)量分數(shù)在0.08%~0.4%之間。消失模生產(chǎn)鑄鋼件時，鑄件會發(fā)生表面增碳、體積增碳、局部增碳等不同情況。鑄鋼件的增碳存在很大的不均勻性，相同鋼液成分的不同鑄件，相同鑄件的不同部位增碳量也是不同的。它和模樣材料、內(nèi)澆道位置、澆注速度的大小等有關(guān)。1．產(chǎn)生原因在澆注過程中，模樣在高溫鋼液的作用下發(fā)生熱解，部分熱解產(chǎn)物排出型外，另一部分熱解產(chǎn)物聚積在涂層和鋼液間或模樣與鋼液的間隙中。自由碳在鋼液和凝固界面上的擴散活力遠大于在充型和冷凝過程中的擴散系數(shù)，存在著碳向鋼液中的對流傳質(zhì)和擴散傳

鋼是指在鐵碳相圖上含碳量不大于2.11%的鐵碳合金，根據(jù)鋼中碳和合金元素含量的差異可分為碳素鋼和合金鋼。通常將含有鐵、碳兩主要元素及少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)的鋼稱為碳素鋼（簡稱碳鋼），它們是應用現(xiàn)實生活中最廣的材料之一，約占整個鋼鐵產(chǎn)量的50%以上。該類鋼依據(jù)鋼中含碳量的不同，又可分為低碳鋼（指含碳量≤0. 25%的鋼）、中碳鋼（0.25%<含碳量≤0. 60%的鋼）和高碳鋼（含碳量>0.60%的鋼）三種。碳含量的高低直接影響到零件的硬度和耐磨性，因此在實際應用中要根據(jù)零件熱處理后的具體要求

鋼在加熱后形成的奧氏體組織，特別是奧氏體晶粒大小對冷卻轉(zhuǎn)變后鋼的組織和性能有著重要的影響。一般說來，奧氏體晶粒越細小，鋼熱處理后的強度越高，塑性越好，沖擊韌度越高。但是奧氏體化溫度過高或在高溫下保持時間過長，將使鋼的奧氏體晶粒長大，顯著降低鋼的沖擊韌度，降低裂紋擴展功和提高脆性轉(zhuǎn)變溫度。此外，晶粒粗大的鋼件，淬火變形和開裂傾向增大。尤其當晶粒大小不均時，還會顯著降低鋼的結(jié)構(gòu)強度，引起應力集中，易于產(chǎn)生脆性斷裂。因此，在熱處理過程中應當十分注意防止奧氏體晶粒粗化。為了獲得所期望的合適的奧氏體晶粒尺寸，必須弄清奧氏體晶

1．粉末粉末制取是粉末冶金的基礎，現(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類：機械法和物理化學法。機械法包括機械粉碎法和霧化法。物理化學法包括還原法、電解法、電化學腐蝕法、還原一化合法、氣相沉積法、液相沉積法等。其中以還原法、霧化法和電解法應用最廣。粉末的形狀與結(jié)構(gòu)、粒度、粒形、密度、流動性、壓制性、成形性等對粉末冶金制品的質(zhì)量影響極大。2．預處理為了獲得合格的粉末冶金制品，制坯前需對粉末進行降低雜質(zhì)等處理，即將粉末進行退火、篩分、混合（包括與成形劑與潤滑劑及粘結(jié)劑混合）、制粒、干燥等處理。3．壓坯將經(jīng)過預處理金屬粉末或混合粉末

隨著含碳量的增加，合金的室溫組織中不僅滲碳體的量增加，其形態(tài)、分布也有變化。因此，合金的力學性能也隨之發(fā)生變化。隨含碳量的增加，鋼的平衡組織中鐵素體量減少，滲碳體量增加。在亞共析鋼中，隨碳含量增加，鐵素體量減少，珠光體量增多，因而強度、硬度也升高，塑性、韌性不斷下降。在過共析鋼中，珠光體量減少，而網(wǎng)狀二次滲碳體的量相對增加，因而強度、硬度上升，塑性、韌性下降。但是，當鋼中wc>0.9%時，二次滲碳體沿晶界形成完整的網(wǎng)狀形態(tài)，此時雖然硬度繼續(xù)增高，但因網(wǎng)狀二次滲碳體割裂基體，使鋼的強度呈迅速下降趨勢。隨含碳量的

不同的材料，可能有不同的斷裂方式，但是斷裂屬于塑性斷裂還是脆性斷裂，不僅與材料的化學成分和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還受工作環(huán)境、加載方式的影響。塑性材料在一定的條件下可以是脆性斷裂，而脆性材料在一定條件下也表現(xiàn)出一定的塑性。如在室溫拉伸時呈脆性斷裂的鑄鐵等材料，在壓應力的作用下卻有一定的塑性。因此，在生產(chǎn)實際中，拉伸時呈脆性斷裂的材料通常只用來制造在受壓狀態(tài)下工作的零件，而不用來制造重要零件。可見，研究影響材料斷裂因素對工程實際應用十分重要。下面扼要介紹幾個主要影響因素。(1)裂紋和應力狀態(tài)的影響  

真空清洗機及其技術(shù)特點：真空清洗機是利用真空清洗和真空干燥的原理進行設計的。屬于高級清洗設備。新研制的水系真空清洗機利用淬火油等揮發(fā)性液體減壓后沸點下降，和油、水、水蒸氣等一起加熱，其沸點也下降的原理進行清洗。不使用有機溶劑，因此對環(huán)境無污染。由于是（真空）減壓清洗，對杯狀或盲孔狀零件清洗效果好?？朔私?、噴淋清洗方式清洗效果差的缺陷，并能夠?qū)嵤┱婵崭稍铮撝仪逑礈囟容^高。對滲碳淬火后需進行低溫回火的零件可實現(xiàn)清洗、回火一并完成，省略了回火工序，節(jié)省了能源，屬于清潔環(huán)保的清洗技術(shù)。真空清洗機常用雙室結(jié)構(gòu)，

零件熱處理過程中經(jīng)常產(chǎn)生變形、歪扭或畸變，稱為熱處理變形。除了熱處理引起的體積變化外，變形方式主要是歪扭，按照歪扭的成因，可分為：熱歪扭和相變歪扭。1．熱歪扭零件在加熱和冷卻過程中，由于內(nèi)部溫度分布不均勻而產(chǎn)生熱應力。當此熱應力超過材料在相應溫度下的彈性極限時，則產(chǎn)生熱歪扭。隨著溫度變化依次發(fā)生的塑性歪扭，于熱處理后殘留下來并形成永久變形。同時，殘余應力還造成彈性歪扭，這兩者均稱為熱歪扭。對彈性極限低和導熱性差的材料來說，加熱速度、冷卻速度越大，溫度分布不均勻程度越大，因而熱歪扭越嚴重。2．相變歪扭熱處理時如果發(fā)生

對于淬火變形來說冷卻方式有較大的影響。一般采用均勻冷卻的方法。相變引起的尺寸變化能夠因鋼材的合理選擇而變小。但是，當鋼種若已選定時，則由此而產(chǎn)生的熱處理尺寸變化是不可避免的。在實際淬火操作中，主要是因鋼件各部位不同時發(fā)生相變而產(chǎn)生的變形、開裂及熱歪扭。為了縮小各部位馬氏體化時間上的錯開，采用在出現(xiàn)屈氏體組織附近的溫度范圍實行急冷，而在Ms點以下實行緩冷的方法較好。淬火冷卻劑使用水時，則在Ms點以下冷卻速度較大，則變形很大。要在Ms點以下實行緩冷，最好采用油中淬火，空氣中冷卻。水中急冷后，估計達到Ms點附近溫度的時間

鋼在淬火冷卻過程中，趁它還處于奧氏體狀態(tài)時即進行熱矯直。因為奧氏體的塑性好，易于矯直。這種矯直法特別適用于淬透性好的高合金鋼，如高速鋼等。對于合金工具鋼，如9WSi，CrWMn等也可采用此法，當在油中冷到200℃左右取出矯直，或于200℃左右的硝鹽中冷卻后再取出矯直。這種矯直法在矯直過程中內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變不斷進行，馬氏體量不斷增加，可能隨時出現(xiàn)新的彎曲，因此必須反復驗校，到100℃以下時，施力要緩，以防斷裂。高速鋼淬火以后，其內(nèi)部尚剩有25%左右的殘余奧氏體，等溫淬火后殘余奧氏體更多。在回火冷卻的過程中大部分殘余奧氏體

量具熱處理質(zhì)量檢驗包括淬火前和淬火回火后兩大部分。不少單位對淬火前并不檢查，結(jié)果出了不少不該發(fā)生的質(zhì)量事故。淬火前主要查4項內(nèi)容：材料是否符合圖樣資料規(guī)定；是否符合技術(shù)資料規(guī)定的工藝路線及工藝要求；工件有無翹曲變形；工作表面有無缺陷，如銹蝕、裂紋、碰傷；留磨量是否合理。 淬火回火后的質(zhì)量檢驗如下：①外觀檢驗。用肉眼或低倍放大鏡觀察表明有無麻點、銹斑、燒蝕、裂紋。②變形檢查。檢查工件尺寸的脹縮及翹曲，必須保證應有的磨量，對變形超差的量具，一般不宜采用冷校直，盡量采用熱校直，熱校直無效則返工重淬。③硬度檢驗。