《金属材料及热处理》ppt课件

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1、金屬材料基礎鋼材分類材料熱處理基礎熱處理設備介紹熱處理基本工藝內容綱要第一章金屬材料基礎一、材料機械性能金屬材料在各種外力作用下所表現出來的性能稱為机械性能。強度:金屬材料在靜載荷作用下，抵抗變形和破斷的能力。彈性极限,符號σe;屈服极限,符號σS;抗拉強度，符號σb。塑性:延伸率(δ)和斷面收縮率(ψ)。衝擊韌性:抵抗衝擊載荷作用而不破壞的能力。疲勞性能:疲勞极限。應力集中，表面質量，壓應力均。硬度:指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或划痕的能力。壓入硬度測定法(如佈氏硬度、洛氏硬度等);回跳　　　硬度測定法(如肖氏硬度、里氏硬度)等，二、金屬的晶體結構及結晶

2、晶體是指原子(或分子)按一定幾何形狀有規律地排列的固態物質。屬晶體的物質的有食鹽、天然金鋼石、鐵等。示意地將原子看成一個小球，(圖A是晶體中原子在空間作有規則排列的簡單模型)。用假想的線條將各原子的中心連結起來，這樣就得到一個抽象化了的空間格架(圖B)。這種用於描述原子在晶體排列形式的空間格架稱為結晶格子，簡稱晶格。晶胞：在晶體中取出一個能完全代表晶體中原子排列特征的几何單位(圖C)。體心立方晶格鐵面心立方晶格如　鋁，銅密排六方晶格如鎂金屬的結晶：晶核的形成及晶核長大兩個過程。金屬的同素異構轉變：每種金屬都有一定的晶格類型，但在不同溫度下，同一種金屬可能具有不同類型的

3、晶格。金屬在固態下隨溫度的改變，由一種晶格轉變為另一晶格。由同素異構轉變所得的不同晶體，稱為同素異構體，一般用希腊字母α、β、γ、δ等表示。如純鐵的同素異構轉變表示:重結晶：金屬的同素異構轉變與液態金屬的結晶有相似之處＿＿＿＿一定的轉變溫度／晶核形成和晶核長大／結晶潛熱的放出和過冷現象。合金：由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素熔合而成，具有金屬特性的物質。合金的結構：固溶體、金屬化合物和多種晶體的机械混合物。固溶體:組成合金的組元在液態相互溶解，結晶時，以一組元為基體保持其原有的晶格類型，其它組元的原子均勻地分布在基體組元的晶格里，形成均勻一致的固體，此

4、合金就稱為固溶體。根椐溶質原子在溶濟晶格中所占據的位置不同，可分為間隙固溶體和置換固溶體。金屬化合物:組成合金的各組元，按照一定的原子數量比，相互化合而成的一種完全不同於原組元晶格的固體物質，稱為金屬化合物。金屬化合物可用分子式表示，如Fe3C、CuAl2等。機械化合物:組成合金的組元既不是純組元，也不是固溶體或化合物，而是兩種或兩種以上的純組元、固溶體、化合物以彌散的混合物的形式組成在一起的固體物質，稱為機械混合物。三、Fe-Fe3C平衡相圖鐵素體:碳溶于αFe中的間隙固溶體,用“F”表示。立方體中心的原子使立方體的空隙分散，不利於碳原子的溶入。故鐵素體其最大固溶度

5、為0.0218%(727℃)。室溫時只有0.0008%。2鐵碳合金的基本組織奧氏體:碳溶于γFe中的間隙固溶體，以“A”表示。奧氏體的最大固溶度為含碳2.11%(1148℃)。奧氏體是鐵碳合金的高溫組織，在平衡條件下，它的最低存在溫度是727℃(含碳0.77%)。滲碳體:鐵和碳形成的間隙化合物,用“Fe3C”表示,含碳量固定為6.69%。滲碳體具有復雜的晶體結構，很硬、很脆，它是強化相,其形態、大小、多少及分佈對鐵碳合金的性能有直接影響。珠光體:鐵素體和滲碳體的機械混合物。用符號“P”表示。當珠光體中鐵素體和滲碳體是片層相間的形態時，稱片狀珠光體。經過一定的熱處理，可

6、以得到鐵素體基體分佈著顆粒狀的滲碳體，稱為粒狀珠光體。萊氏體:奧氏體與滲碳體的機械混合物，即含碳量為4.3%的液態鐵碳合金。在727℃以上是奧氏體和滲碳體的機械混合物，稱為高溫萊氏體，用“Ld”表示;低於727℃則是珠光體和滲碳體的機械混合物，稱為低溫萊氏體，用“L`d”表示。3基本組織示意圖第二章鋼材類別一、鋼材的分類1.按用途分類:(1).結構鋼:A.工程構件用鋼;B.機器零件用鋼:B-1.調質鋼;B-2.彈簧鋼;B-3.滲碳、氮化鋼;B-4.滾動軸承鋼。(2).工具鋼:A.刃具鋼;B.量具鋼;C.模具鋼:C-1.冷作模具鋼;C-2.熱作模具鋼;(3).特殊性能鋼

7、:A.耐蝕鋼;B.耐熱鋼;C.耐磨鋼;2.按鋼的化學成份分類:(1).碳素鋼;(2).合金鋼:A.低合金鋼(合金元素≦5%);B.中合金鋼(合金元素5~10%);C.高合金鋼(合金元素≧10%)D.其它如錳鋼、鉻鋼等。3.按碳含量分類:(1).低碳鋼(C≦0.25%);(2).中碳鋼(C≦0.25~0.6%);(3).高碳鋼(C≧0.6%)。在鋼材化學成分中添加入合金元素，用以保證一定的生產和加工工藝以及所需求的組織與性能的鐵基合金稱為合金鋼。二、合金鋼的概念淬硬性鋼材在正常淬火條件下，可能得到的最高硬度值的大小，是表示鋼淬火時獲得硬度高低的能力。淬