鋼鐵材料學(xué)ppt課件.ppt

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1、鋼　鐵　結(jié)　構(gòu)　材　料11.1.鋼的分類及編號(hào)用途:結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及特殊鋼化學(xué)成分：碳素鋼低碳鋼≤0.25％，中碳鋼0.25-0.6％，高碳鋼＞0.6％合金鋼低合金鋼（合金總量＜5％），中合金鋼（5～10％），高合金鋼（＞10％）主要元素→錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼等組織：平衡（退火）態(tài)亞共析、共析、過共析、萊氏體鋼正火態(tài)珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼品質(zhì)：普通P≤0.045%，S≤0.055%優(yōu)質(zhì)P≤0.040%，S≤0.040%高級(jí)優(yōu)質(zhì)P≤0.035%，S≤0.030%冶煉方法:爐別　　平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。脫氧程度和澆注制度　　

2、沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼1.鋼的分類2.鋼的編號(hào)合金鋼一般采用“數(shù)字＋元素＋數(shù)字”的方法數(shù)字碳量萬分?jǐn)?shù)元素漢字或符號(hào)數(shù)字元素含量百分?jǐn)?shù)合金結(jié)構(gòu)鋼：++＜1.5％只標(biāo)符號(hào)，不標(biāo)含量＞1.5％至2.5％→2＞2.5％至3.5％→3……微量元素V、Ti、Al、B、RE只標(biāo)符號(hào)，不標(biāo)含量40Cr、20CrMnTi60Si2Mn、40MnB高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼加“高”或“A”合金工具鋼:數(shù)字碳含量元素漢字或符號(hào)數(shù)字元素含量百分?jǐn)?shù)++≥1.0％，不標(biāo)＜1.0％，千分?jǐn)?shù)含鉻低的鋼，千分?jǐn)?shù)表示，前加“0”。高速鋼:不標(biāo)碳量如W18Cr4VCr069SiCr、Cr

3、12MoV、5CrMnMo滾動(dòng)軸承鋼：如GCr15不銹鋼與耐熱鋼：數(shù)字＋元素＋數(shù)字＞0.08％前加“0”＞0.03％前加“00”00Cr18Ni102Cr131Cr179Cr18(滾)G＋Cr＋數(shù)字用千分?jǐn)?shù)表示鉻含量含碳量的千分?jǐn)?shù)C≤0.03Cr17.0-19.0Ni8.0-12.0合金元素－－百分?jǐn)?shù)碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q+數(shù)字＋質(zhì)量等級(jí)屈字拼音屈服點(diǎn)數(shù)值/MPa優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:碳素工具鋼：Q235A20ｇ、45、65、50MnT+數(shù)字+符號(hào)碳量千分?jǐn)?shù)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼編號(hào)與此相似。Q345、Q390SPA≯0.050%≯0.045%B　≯0.

4、045%≯0.045%C　≯0.040%≯0.040%D　≯0.035%≯0.035%T8T12AT8Mn錳量較高時(shí)標(biāo)出Mn高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，加符號(hào)A兩位數(shù)＋符號(hào)含碳量的萬分?jǐn)?shù)錳量較高，標(biāo)出Mn專用鋼，標(biāo)拼音優(yōu)質(zhì)鋼，標(biāo)Ａ11.2.合金元素在鋼中的作用（1）形成固溶體合金元素溶入F、A和M中。（2）形成強(qiáng)化相如溶入滲碳體形成合金滲碳體，形成特殊碳化物或金屬間化合物。（3）形成非金屬夾雜物合金元素與氧、硫、氮等作用形成氧化物、硫化物和氮化物及復(fù)合夾雜物等。（4）游離態(tài)某些元素既不溶于鐵，也不形成化合物，而是以單質(zhì)狀態(tài)存在。如Pb、Cu等。1.　合

5、金元素在鋼中分布（1）合金元素與鐵的相互作用無限擴(kuò)大γ區(qū)型γ-Fe中無限固溶，α-Fe中有限固溶。Mn、Co、Ni等b.有限擴(kuò)大γ區(qū)型α-Fe和γ-Fe中均有限固溶。C、N、Cu、Zn等A3↓↑A4A3↓↑A4２.　合金元素與鐵和碳的相互作用c.封閉γ區(qū)、無限擴(kuò)大α區(qū)型到某含量時(shí)A3與A4點(diǎn)重合，γ區(qū)被封閉，超過此量，合金不再有α←→γ相變。Si、Cr＞7％、W、Mo、V、Ti、P等。Cr＜7％時(shí)，A3↓?！麬3A4↓d.縮小γ區(qū)，但不封閉γ區(qū)型γ區(qū)縮小，但不封閉。B、Nb、Zr等?！麬3A4↓（2）合金元素與碳的相互作用a.非碳化物形

6、成元素：A1、Si、Co、Ni、Cu等與鐵形成固溶體，還有可能形成非金屬夾雜物或金屬間化合物。如Al2O3、SiO2、A1N、FeSi、Ni3A1等。b.碳化物形成元素：一部分可溶于A和F中，另一部分形成碳化物，形成碳化物由強(qiáng)到弱為Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等。碳化物分為兩類：rc/rM＞0.59，間隙化合物，具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)Cr23C6、Cr7C3、M6C(Fe3Mo3C、Fe3W3C)、Fe3C等rc/rM＜0.59，間隙相(特殊碳化物)，具有簡單的晶體結(jié)構(gòu)WC、VC、TiC、W2C、Mo2C可溶于碳化物形成

7、多元碳化物M6C(Fe4Mo2C)、M23C6(Fe21Mo2C6、Fe21W2C6)、(FeM)3C→(FeCr)3C、(FeMn)3C3.合金元素對(duì)Fe－Fe3C相圖臨界點(diǎn)的影響Mn對(duì)γ相區(qū)的影響Si對(duì)γ相區(qū)的影響1.對(duì)γ相區(qū)的影響擴(kuò)大γ相區(qū)的元素，如Ni、Mn、Co不僅使A3↓，且使S點(diǎn)、E點(diǎn)左下移。Ni、Mn量足夠高時(shí)，γ相區(qū)可擴(kuò)展到室溫，得A鋼?？s小γ相區(qū)的元素，如Cr、Mo、W、V、Ti、Si等，不僅使A3↑，且使S點(diǎn)、E點(diǎn)左上移。Cr、Si等限制γ相區(qū)，甚至可使其消失，得F鋼。擴(kuò)大γ相區(qū)元素，A3、A1↓縮小γ相區(qū)元素，A

8、3、A1↑2.對(duì)共析溫度的影響3.對(duì)共析點(diǎn)位置的影響所有元素均使S點(diǎn)左移，碳量不足0.76％時(shí)，就變?yōu)檫^共析鋼。4.合金元素對(duì)鋼加熱、冷卻轉(zhuǎn)變的影響加熱的目的：獲得成分均勻、細(xì)小的A晶粒。a.對(duì)奧氏體形成速