金属材料学全套课件1

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1、1金属材料学2考核1.期末考试采用闭卷笔试。2.成绩评定:期末考试占70%,平时成绩占30%。3.平时成绩由考勤、作业、笔记、回答问题等部分组成。3绪论一、本课程主要内容1、钢铁材料(1)合金化原理①合金元素在钢中与Fe,C的相互作用。②合金元素在相变中的作用。(2)各种钢铁材料2、有色金属材料4二、研究思路使用条件→性能要求→组织结构→化学成分↑生产工艺5三、金属材料的性能1、使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。主要包括:力学性能、化学性能、物理性能。2、工艺性能:金属材料适应实际生产工艺要求的能力。主要包

2、括:铸造性;锻造性;深冲性;冷弯性;切削性;淬透性;焊接性等。6使用性能是保证能不能使用,而工艺性能是保证能不能生产和制造的问题。如建造九江长江大桥15MnVN钢的焊接性。两者既有联系又有不同,有时是一致的,有时互相矛盾。如含铜时效钢06MnNiCuNb。7四.钢铁材料的分类非合金钢;低合金钢;合金钢高温合金;铸钢;铸铁1、钢:以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其它元素的金属材料。2、铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金,其杂质含量比钢高83、高温合金:不以碳作为主要在强化元素,通常也不以铁作为基体。4、合金

3、元素:为了提高钢的某些性能,有目的地在钢中加入的、含量在一定范围内的元素。95、杂质元素:由于冶炼工艺、原料等原因,不可避免地存在于钢中的元素,含量要求低于某一标准值。(1)常存元素:Si,Mn,S,P,N,H,O(2)残余元素:Cr,Ni,Mo,W,Cu,V,Ti106、非合金钢:不含合金元素的钢。主要包括“碳素钢”,还包括电工用纯铁(C<0.02%称纯铁)、原料纯铁等。7、低合金钢Mn,Cr,Cu,Mo,Ni,Si,Ti,V,W等元素含量在非合金钢和合金钢含量之间。1112我国低合金钢从50年代开始研制,生产。目前

4、标准牌号约100个,以Mn为主,重点牌号为16Mn,有些加入微量元素Mo,V,Nb,Cu,N,Re等。如按照国际标准划类,16Mn等这类钢只能划为“非合金钢”,与我国历史、现状和发展前途不适应。13五、合金钢分类1、按质量等级分类(1)优质钢:结构钢:S≤0.045%,P≤0.040%。工具钢:S≤0.030%,P≤0.035%。(2)高级优质钢:S≤0.020%,P≤0.030%。注:非合金钢,低合金钢中还含普通质量钢。142、按金相组织分类(1)按退火组织亚共析钢,共析钢,过共析钢,莱氏体钢(2)按正火组织分类珠光

5、体钢,贝氏体钢,马氏体钢,奥氏体钢15(3)按加热及冷却有无相变及室温组织分类铁素体钢:加热及冷却始终为铁素体组织。奥氏体钢:加热及冷却始终为奥氏体组织。半铁素体钢:加热时只部分发生奥氏体相变,其余部分始终为铁素体组织。半奥氏体钢:冷却时只部分发生相变,其余部分始终为奥氏体组织。163、按合金元素总量分类低合金:总量<5%中合金:总量5~10%高合金:总量>10%174、按用途分类(1)结构钢工程结构用合金钢机械制造用合金钢(2)工具钢(3)不锈钢、耐热钢18六、合金钢和低合金钢编号方法编号方法:碳含量+合金元素种类和

6、数量+质量碳含量:区分不同钢种的主要标志。191、合金元素种类和数量:种类:用化学符号表示数量:<1.5%,不表示1.5~2.5%,用2表示2.5~3.5%,用3表示(以下类推)2、质量:高级优质钢加A,其余不表示。203、碳含量:不同钢种有不同表示方法(区分不同钢种的主要标志)(1)低合金钢和合金结构钢①含C量以0.01%为单位,用两位数字表示。如:40Cr,42CrMo,09CuPTi,15MnVN,15MnVB。21②有时两个钢种,其中一个主要合金元素含量不同,但都小于1.5%,其余成分相同,此时含量较高的在元素

7、后面标“1”来加以区别。如:12CrMoV,Cr:0.4~0.6%12Cr1MoV,Cr:0.9~1.2%22(2)轴承钢①前面标以G,表示滚动轴承钢。②含C量≥1%,故不表示。③含Cr量以0.1%为单位,其余合金元素方法不变。如:GCr15,GCr15SiMn,GCr9。23(3)不锈、耐蚀和耐热钢①含碳量以0.1%为单位。如:1Cr13,2Cr13。②含碳量很低时,用0,00表示。0:≤0.08%;00:≤0.03%。如:0Cr18Ni9,00Cr18Ni10。24(4)工具钢①含碳量以0.1%为单位,用1位数字表

8、示。当≥1%时不表示。如:9CrSi,CrWMn。②含Cr量低于1%的铬合金工具钢,Cr含量以0.1%为单位,并在前面加一个“0”字表示。如:Cr06,Cr,Cr2。25③高速钢含碳量小于1%时,通常也不标注含碳量。如:W18Cr4V:含碳量0.7-0.8%W6Mo5Cr4V2:含碳量0.8-0.9%合金元素相同,含碳量不同的要标

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