第7章金属材料

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1、第7章金属材料§7-1工业用钢钢的种类1按金相组织分类：⑴按退火组织①亚共析钢（F+P）②共析钢（P）③过共析钢（Fe3C+P）⑵按正火组织0.02%VC%V0・77%C%二0.77%0.77%VC%V2・11%①珠光体钢；②贝氏体钢;2按冶炼方法分类：③马氏体钢；④奥氏体钢。（1）平炉、转炉（2）电炉⑶混合炉3按脱氧程度分类：（脱氧是指脱0、N、S、P）（1）沸腾钢F（2）镇静钢Z（或不写）（3）半镇静钢b4按冶金质量分类：（按钢屮含有害杂质S、P等分类）⑴普通碳素钢⑵优质碳素钢A⑶高级优质碳素钢A

2、5按化学成分分类：（1）碳素钢：①低碳钢②屮碳钢③高碳钢⑵合金钢：①低合金钢②中合金钢③高合金钢WpW0・045%、Ws^O.05%Wp、WsW0・035%Wp、WsW0・025%W(<0.25%Wc二0.25〜0.60%0.60%10%6按用途分类（使用最广泛）（1）结构钢：①用于工程结构的钢：碳素结构钢、低合金结构钢。②用于各种机械零件的钢：渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。⑵工具钢：根据用途不同，可分为刃具钢、模具

3、钢、量具钢。⑶特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。例如，不锈钢l"18Ni9Ti;建筑用钢22Mn；瓶类用钢40Mn二、钢的牌号编号原则：按碳含量、合金元素种类和数量及质量级别编号数字+合金元素+数字：表示平均含碳量万分之儿（不锈钢、工具钢千分之儿）合金元素：平均合金元素含量的百分之几，小于1.5%时，不写含量只写名称，等于1・5〜2.4%时，标2符号：A高级优质；G锅炉；R压力容器；Q桥梁；ZG铸钢等（见表7-1）1.普通碳素结构钢：Q235A、F,屈服点数值为235MPa的A级沸腾钢。Mn

4、<1.5%R—压力容器Cr、Ni、MoMn>Mo含量VI.5%,不写例如：!Crl8Ni9TiC%W0・12%；Cr二17-19%；Ni二8-12%；Ti=0.5-0.8%4.滚动轴承钢：GCrl5,含锯量1.5%的滚动轴承钢。5•铸钢:ZG200-400,屈服强度200MPa,抗拉强

5、度400MPa的铸钢。三、钢中的杂质元素钢在冶炼过程中，不可避免地带入一些杂质，如Si、Mn、S、P、非金属杂质以及一些气体，女IIN2、。2、出等。这些杂质对钢的质量有很大影响。1Mn的影响：（固溶强化、脱硫剂）镭是炼钢时脱氧残留在钢屮的，能清除钢屮FeO,降低脆性，一种有益元素。在室温下猛溶于铁素体、渗碳体（是固溶体），其作用是产生晶格畸变，阻止进一步变形，使强度、硬度提高，发生固溶强化作用。一般含量小于1.9%。镒也是脱硫剂，FeS+Mn-Fe+MnS；MnS高熔点（1620°C）。2Si的影响

6、：（固溶强化）硅的含量^0.37%时，对钢的影响不大。硅是一种有益元素，室温下溶于铁素体对钢有固溶强化作用。硅也能清除钢中FeO,脱氧能力比猛强。3S的影响：（热脆性）在固态下，硫在a-Fe中的溶解度极小，以FeS的形态存在，硫化铁塑性差；含量高时，钢的脆性大。FeS与Fe可形成低燃点（985°C）的共晶体，分布在奥氏体晶界上。当钢热压力加工时，温度达到1200°C左右时，晶界上共晶体熔化，使钢材沿晶界开裂一这种现象叫热脆性。热脆性对焊接不利，容易断裂。脱硫过程FeS+Mn—Fe+MnS硫化镭MnS可

7、以改善钢的切削加工性（例如，断屑作用）,硫化猛在高温下有一定塑性，热轧时容易被拉成长条，避免热脆性（这是硫有利的一面）。4P的影响：（冷脆性）冷脆性：磷溶于铁素体中，有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加；塑性、韧性下降，同时形成脆性很大的化合物Fe3Po冷脆对高寒或低温工作下的构件有严重的危害性。P在结晶过程中，由于产生晶内偏析，使局部含P量偏高导致冷脆转变温度升高，塑性断裂转化脆性断裂，在一瞬间(1/50—1/100秒)，断裂事故发生。钢中S、P的含量必须严格控制。5非金属夹杂物的影响：使综合

8、力学性能下降，钢在热加工或热处理时，产生裂纹或使用时突然脆断。容易使钢热加工吋产生纤维组织与带状组织，使材料具有各向异性。6气相的影响：钢在冶炼过程中与空气接触，总会吸收一些气体如氮、氧、氢等，尤其是氢，使钢变脆(氢脆)，可使钢产生微裂纹影响钢的力学性能，使钢易于脆断。氧是有害元素，氧化物(FeO,MnO,SiO,Al2O3)对疲劳强度有很大影响。1.合金元素对钢中基本相的影响合金元素加入钢中主要与铁形成固溶体，与碳作用形成碳化物，在高合金钢屮还可能形成