Ch1金属材料的合金化原理ppt课件.ppt

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1、Chapter1金属材料的合金化原理第一部分Chapter1金属材料的合金化原理1.1碳钢概论1.2钢的合金化原理1.3合金钢的分类、牌号1.4有色金属材料的分类及合金化特点主要内容碳钢中的常存杂质碳钢的分类碳钢的用途Me在钢中的存在形式Me与铁和碳的相互作用Me对Fe-Fe3C相图的影响Me对钢的热处理的影响Me对钢的性能的影响重点及基本要求1.了解碳钢中的常存元素及其影响，重点掌握碳钢的分类与应用2.第二节是本章重点。要求全面掌握合金元素对钢的组织、热处理及性能的影响规律，掌握合金元素的加入对钢的基本强化机制的影响。难点是合金元

2、素对钢中基本合金相结构的影响3.掌握合金钢的分类、牌号4.了解有色金属材料的分类，掌握强化有色金属合金的基本途径。Chapter1金属材料的合金化原理SteelmakingflowlinesChapter1金属材料的合金化原理1.1碳钢概论1.1碳钢概论SteelFinishingflowlinesChapter1金属材料的合金化原理1.1碳钢概论一、碳钢中的常存杂质-锰和硅（1）1.锰（Mn）和硅（Si）是炼钢过程中随脱氧剂或者由生铁残存而进入钢中的。Mn在碳钢中的含量一般小于0.8%。可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹

3、杂物。MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。Si在钢中的含量通常小于0.5%。可固溶，也可形成SiO2夹杂物。夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。1.1碳钢概论Chapter1金属材料的合金化原理一、碳钢中的常存杂质-硫和磷（2）2．硫（S）和磷（P）的影响S是炼钢时不能除尽的有害杂质。在固态铁中的溶解度极小。S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。发生热脆(裂)。P也是在炼钢过程中不能除尽的元素。磷可固溶于α-铁。但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。磷可以提

4、高钢在大气中的抗腐蚀性能。S和P还可以改善钢的切削加工性能。1.1碳钢概论Chapter1金属材料的合金化原理一、碳钢中的常存杂质氮、氢、氧（3）3．氮（N）、氢（H）、氧（O）的影响N在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效。N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。H在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。O在钢中形成硅酸盐2MnO•SiO2、MnO•SiO2或复合氧化物MgO•Al2O3、MnO•Al2O3。1.1碳钢概论Chapter1金属材料的合金化原理二、碳钢的分

5、类（1）400C1400C1200C1000C800C600C1600CFe1%C2%C3%C4%C5%C6%C6.70%CLgadSteelCastIron1．按钢中碳含量的多少分类（1）复习铁碳合金按Fe-Fe3C相图分类亚共析钢：0.0218%≤wc≤0.77%共析钢：wc=0.77%过共析钢：0.77%＜wc≤2.11%1.1碳钢概论Chapter1金属材料的合金化原理（2）按钢中碳含量的多少，碳钢通常可分为低碳钢：wc≤0.25%中碳钢：0.25%＜wc≤0.6%高碳钢：wc＞0.6%2．按钢的质量（品质），碳钢可分为（1

6、）普通碳素钢：wS≤0.05%，wP≤0.045%。（2）优质碳素钢：wS≤0.035%，wP≤0.035%。（3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%，wP≤0.03%。（4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%，wP≤0.025%。1.1碳钢概论二、碳钢的分类（2）Chapter1金属材料的合金化原理3．按钢的用途分类，碳钢可分为（1）碳素结构钢：主要用于各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等。也可用于不太重要的机件。（2）优质碳素结构钢：主要用于制造各种机器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。（3）碳素工具钢：主要用于制造各种工具，如刃

7、具、模具、量具等。（4）一般工程用铸造碳素钢：主要用于制造形状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。1.1碳钢概论二、碳钢的分类（3）Chapter1金属材料的合金化原理4．按钢冶炼时的脱氧程度分类，可分为（1）沸腾钢：是指脱氧不彻底的钢，代号为F。（2）镇静钢：是指脱氧彻底的钢，代号为Z。（3）半镇静钢：是指脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，代号为b。（4）特殊镇静钢：是指进行特殊脱氧的钢，代号为TZ。1.1碳钢概论二、碳钢的分类（4）Chapter1金属材料的合金化原理1-普通碳素结构钢（1）主要用于一般工程结构和普通零件，它通常轧制

8、成钢板、钢带、钢管、盘条、型钢、棒钢或各种型材（圆钢、方钢、工字钢、钢筋等），可供焊接、铆接、栓接等结构件使用。应用量很大（钢总产量的70%以上）。（2）热轧后空冷是这类钢通常的供货状态。用户一般不需要再进行热处理而是直接使用。wC=