[精品]金属材料简介

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1、第二章金属材料钢铁生产的典型工艺（长流程）金属材料分类pl黑色金屈卜I金丿厲材料卜厂I垂有色金属Cu、Ni、Sn、Pb、Zn]斗稀冇色金属Ti、Zr-j轻金屈Aldjl_稀土金屈—

2、贵金属Ag、Au、TT—

3、难熔金丿厲W、Mo、Td、Nb-I冇色金属I—分类■按材料的作用分：金属结构材料金属功能材料结构与功能一体化材料组元、结构、组织、相及相图■Component（组元）：组成材料最基本的、独立的物质。■组元可以是元素或化合物如Fe、C、0、Si02等。■材料可以由单一组元组成，如纯铁，石英Si02等，

4、也可以由多种组元组成，如碳钢（Fe、C二种组元）。材料的结构221材料的结构材料的结构一一键合结构•化学键共价键雰子键陶瓷材料高分子材料金属材料•物理键能结合冰(H20)注:1•有些陶瓷材料属共价键化合物，女口SiC陶瓷；2.分子键衣称范德瓦尔斯力_3.实际晶体并非只有一种键合结构，如冰晶（共价键、〜键〉材料的结构…•晶体结构晶体：原子排列长程有序，有周期非晶体：原子排列短程有序，无周期准晶体：原子排列长程有序，无周期材料的结构•…组织结构定义：组成材料的不同物质表示出的某种形态特征（详见第二章）碳钢的

5、分类lo按碳的质量百分数分：低碳钢（C：<0.25%）中碳钢（G0・25%SCS0・6%）高碳钢（C：>0.6%）含碳量越高，硬度、强度越大，但塑性降低2o按钢的质量分（主要是杂质硫、磷的含量）：普通碳素钢（S<0.055%,PS0.045%）优质碳素钢（SS0.040%,PS0.040%）高级优质碳素钢（SS0.030%,PS0.035%）3O按用途分：碳素结构钢：主要用于桥梁、船舶、建筑构件、机器零件等碳素工具钢：主要用于刀具、模具、量具等碳钢的牌号与用途普通碳素结构钢：Q195、Q215、Q235

6、、Q255、Q275等。数字表示最低屈服强度。Q195、Q215、Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等。Q255、Q275可轧制成型钢、钢板等。优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。如20戏、45#等。20"表示含C：0.20%（万分之20）主要用于制造各种机器零件碳素工具钢号以碳的平均质量千分数表示,并在前冠以T。如T9、T12等。T9表示含C：0.9%（千分之9）。主要用于制造各种刀具、量具、模具等铸钢：铸钢牌号是在数字前冠以ZG,数字代表钢屮平均质量分数（以力分数表示）。如ZG25,

7、表示含C：0.25%。主要用于制造形状复杂并需要一定强度、塑性和韧性的零件，如齿轮、联轴器等。碳钢的常规热处理退火；将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（随炉冷却），以获得接近于平衡状态组织的热处理工艺。完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火正火；将钢件加热到AC3和Aon以上30—50度，保持适当时间后，在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。淬火；将钢件加热到奥氏体化后，快速冷却，使组织转变为马氏体的热处理工艺。所得的马氏体的形态与钢的成分、原始奥氏体晶粒的大小以及形成条件

8、有密切关系。奥氏体晶粒越小，马氏体越细。回火；将钢件淬火后，为了消除内应力并获得所要求的性能，将其加热到Aci以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。铁及铁基合金合金钢；在碳钢中加入一种或多种合金元素，形成的钢称之为合金钢。合金钢分类口按所含合金元素的多少分：低合金钢（总质量分数低于5%）、中合金钢（总质量分数5%—10%）、高合金钢（总质量分数高于10%）按主要合金元素种类分：辂钢、铅银钢、猛钢、硅猛钢等。按用途分：结构钢、工具钢、特殊性能钢。铁及铁基合金合金元素的作用1.合金元素与

9、铁的作用：合金元素加入钢中，首先溶于铁形成固溶体,超过溶解度极限时与碳形成化合物。合金元素溶与铁，形成合金铁素体或合金奥氏体。合金元素溶于铁素体会使钢的室温强度提高，这种作用称为固溶强化。2.合金元素与碳的作用：对于与碳的亲和力较弱的合金元素，不与碳发生作用，只溶于铁素体或奥氏体中；对于与碳的亲和力较强的合金元素，当质量分数较低时，与铁一起形成合金渗碳体，当质量分数较高时，形成合金碳化物。不锈钢能在大气和一般腐蚀性介质中具有很高耐蚀性的钢种。用途；主要用来制造在各种腐蚀性介质中工作并具有较高抗腐蚀能力的

10、零件或结构件。广泛用于石油、化工、原子能、海洋开发、国防和一些先端科学技术领域。合金元素的作用口1。、耐腐蚀性要求越高，碳的质量分数应越低；2O加入主要的合金元素Cr。Cr能提高基体的电极电位。在氧化性介质中极易钝化，形成致密的氧化膜，提高耐腐蚀性3•加入合金元素Ni。可获得单项的奥氏体组织，显著提高耐腐蚀性并改善钢的塑性，通过热处理还可以改善钢的强度。4O加入合金元素Mo、Cu等：提高钢在非氧化性酸中的耐腐蚀能力5。加入合金元素Ti、Nb