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《工业与材料成型教案之铁碳合金(中职教育)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、工程材料与材料成型基础（一）教案教师姓名授课形式讲授、讨论授课班级授课学时4授课章节名称第四章铁碳合金§4-1铁碳合金的相结构与性能§4-2铁碳合金相图§4-3碳钢任务目的◎掌握含碳量对碳素钢组织及性能的影响◎熟悉铁碳相图的应用◎掌握碳索钢的牌号知识点◎铁碳合金的基本相与性能◎铁碳合金的分类◎铁碳相图中点、线含义◎铁碳合金结晶过程分析◎钢中碳含量与组织和性能之间的关系◎铁碳相图的应用◎碳素钢的分类及牌号◎杂质元素对碳素钢性能的影响能力点◎根据铁碳相图判断碳素钢的性能◎能识别碳素钢牌号的含义其它该章内容可适当采用课堂讨论的方式进行教学，提高学生学习的
2、主动性。912纯坎的同素异构转变时间第四章铁碳合金第一节铁碳合金的相结构与性能一、纯铁的同素异晶转变8-Fe-*Y-Fe-*a-Fe体心面心体心同素异晶转变——固态卜，一种元素的晶体结构随温度发生变化的现象。特点：•是形核与长大的过程（重结晶）•将导致体积变化（产生内应力）•通过热处理改变其组织、结构一性能二、铁碳合金的基本相基木相定义力学性能溶碳量铁素体F碳在a-Fe屮的间隙固溶体强度，硬度低，塑性,韧性好最大0.0218%奥氏体A碳在Y-Fe中的间隙固溶体硬度低，塑性好最大2.11%渗碳体Fe3CFe与C的金属化合物硬而脆800HBW,6t=a
3、k=09.69%第二节铁碳合金相图碳的原『厲分数912003P"十r、1"T"/I11.V、>、—N1A7/卜1148。、FTE2.11C4.3G\/727°K0.77Q■a7efCFeC0碳的和旳分数一、相图分析两组元：Fe、Fe3C上半部分图形（二元共品相图）共晶转变：1148C727匕Ld.3fA?.ii+Fe3CfP+Fe3C莱氏体LdLd'2、下半部分图形（共析相图）两个基本相:F、Fe3C共析转变：7270Ao.77fFo.0218+Fe^C珠光体p二、典型合金结晶过程分类：工业纯铁(<0.0218%C)钢(0.0218-2.11%
4、C)——亚共析钢、共析钢(0.77%C)、过共析钢白口铸铁(2.11-6.69%C)——亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁L—L+AA〜P(F+FesC)L—L+A〜AA+F一>P+FLfL+AfAfA十Fe3CIIfP+Fe3CII4、共晶白口铸铁L—Ld(A+Fc3C)fLd(A+Fc3C+Fc3ClI)fLd‘(P+FC3C+Fc3ClI)5.亚共晶口口铸铁LfLd(A+Fe3C)+ALd+A+FesCilfLd‘+P+Fe3Cll6、过共品白口铸铁L-Ld(A+Fe3C)+FesC->Ld+FeaC->Ldz+FesC三、铁碳合金
5、的成分、组织、性能之间的关系1、含碳量对铁碳合金平衡组织的影响2、含碳量对铁碳合金力学性能的影响项目H业農钢白口铸铁亚共析钢[过共析钢$共晶白口铁1过共晶白口铁组為征0.0218%0.77%2.11%4.3%6.69%高温固杰组织为单相固溶体组织中冇共晶莱氏体Cg-080.416£9四、铁碳合金相图的应用1、选材方面的应用2、在铸造、锻造和焊接方面的应用3、在热处理方面的应用第三节碳钢（非合金钢）碳钢是指3cW2.ll%,并含有少量猛、硅、磷、硫等杂质元索的铁碳合金。铁碳合金具冇良好的力学性能和工艺性能，月•价格低廉，故广泛应用。一、杂质元素对碳钢
6、性能的影响1、镒Mn+FeO—MnO]+Fe（脱氧）Mn+S-MnS上炉洽（丈•硫）Mn溶入铁素体一固溶强化XMn溶入FwC-形成合金渗碳体（Fe,Mn）?C丿Mn<0.8%,对性能影响不大2、硅Si+FeO〜SiO2+Fe（脱氧）Si溶入铁素体一固溶强化Siv0.4%,对性能影响不大3、硫钢屮S+Fe-FeSoFeS与Fe形成低熔点的共晶体（985°C）分布在晶界上，当钢在热加工（1000-1200°C）时，共晶体熔化，导致开裂——热脆消除热腕：Mn+S-MnS（熔点高I62O°C并有一淀塑性）硫是一种有害元素4、磷钢小磷全部溶于铁素体，产住强烈
7、固溶强化，低温时更加严重一一冷脆磷是一种有害元素杂质元素来源作用Si炼钢时残留溶入F-固溶强化——有益Mn炼钢时残留溶入F-固溶强化——有益S矿石中热脆性——有害P矿石中冷脆性——有害二、碳钢的分类按含碳量分:低碳钢、屮碳钢、高碳钢(0.25%和0.6%)按质量分类：普通碳钢、优质碳钢、特殊碳钢(S、P含量)按用途分类：碳素结构钢、碳素工具钢三、碳钢的牌号、性能和应用1、碳素结构钢GB700-88Q195,Q215,Q235,Q255,Q275(五大类，20个钢种)GB700-79Al,A2,A3,A4,A5Q235-AF表示：0s^235Mpa,
8、质量等级为A,沸腾钢。应用：Q195,Q215——塑性高,用于冲压件、钏钉、型钢等;Q235——强度较高，用于轴、拉杆、连
