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1、备课笔记绪论一、本课程主要内容金属材料可分为五类，即钢铁材料、非铁金属材料、金属功能材料、金属间化合物材料和金属基复合材料，本课程学习前两类金属材料，其余的金属材料在别的课程中学习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)各类钢铁材料2、非铁金属材料介绍铜合金、铝合金、镁合金、钛合金的特点及应用。二、研究思路使用条件一性能要求一组织结构-化学成分T生产工艺1、化学成分：碳含量；合金元素种类及含量。2、生产工艺：(1)材料生产的全过程。(2)不同钢种生产过程中的特殊问题。如工程结构
2、钢的带状组织，轴承钢的夹杂物，高碳钢的碳化物不均匀性等。(3)不同钢种的热处理特点。不同的合金元素，对淬火加热温度、冷却方式、回火温度、回火冷却方式等热处理工艺制度的不同影响。3、金属材料的性能金属材料，尤其是钢铁材料，之所以对人类文明发挥那样重要的作用，一方面是由于它本身具有比其它材料远为优越的性能；另一方面是由于它那始终孕育着在性能方面以及数量、质量方面的巨大潜在能力，能随着日益增长的要求，不断更新、发展。(1)使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。①力学性能：如强度、塑性、韧性等。②化学性能：如抗腐蚀、抗氧化等。③物理性
3、能：如电磁性能等。工艺性能:金属材料适应实际生产工艺要求的能力主要包括：铸造性；锻造性；深冲性；冷弯性；切削性；淬透性；焊接性等。如建造九江长江大桥15MnVN钢的焊接性。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。两者既有联系又有不同，有时是一致的，有时互相矛盾。例如，一些要求高强度、高硬度、耐高温的材料，常给铸造、压力加工、机械加工带来困难，有时甚至否定材料。因此，一方面需要改进加工工具或加工制作方法，另一方面要改善材料的工艺性能。如含铜时效钢06MnNiCuNb,用于制造大型舰船，采用厚板焊接，要求淬透性好
4、，强韧性好，可焊性好，采用低碳加铜时效。Ob：690MPa,00.2：620MPa,8:23%,屮：80%,-40°Cak：255j。二、钢铁材料的分类钢铁材料可分为六类：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，并含有其它元素的材料。在辂钢中含碳量可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线。2、高温合金：不以碳作为主要的强化元素，通常也不以铁作为基体。3、铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金，其杂质的含量比钢高。4、合金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
5、围内的元素。某些性能：使用性能，工艺性能。5、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,0猛：炼钢时脱氧、脱硫而残留在钢中。氮：炼钢时从周围气氛中吸收进入钢中。(2)残余元素：Cr,Ni，Mo,W,Cu,V,Ti6、非合金钢是引用国际标准的通用术语。内涵比“碳素钢”广泛，不但包括“碳素钢”，还包括电工用纯铁(C<0・02%称纯铁)、原料纯铁、及其他专用的具有特殊性能的非合金钢。不排除具体钢类中使用碳素结构钢，碳素工具钢等术语。7、低合金钢Mn,Cr
6、,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。如：非合金钢低合金钢合金钢Mn<1%1-1.4%>1.4%Mo<0.05%0.05-0.1%>0.10%国际标准把低合金钢作为合金钢一部分，不单列。我国根据国内低合金钢目前情况和国际发展实际情况而将其单列。我国低合金钢从50年代开始研制，生产。目前标准牌号约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。部分国家，如前苏联，美
7、国也将低合金钢(低合金高强度钢)单列。三、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O2、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。⑵按正火组织分类珠光体钢，贝氏体钢，马氏体钢，奥氏体钢。①25mm试样，奥氏体化后在静止空气中冷却。(1)按加热和冷却时有无相变及室温组织分类铁素体钢：加热和冷却时始终为铁素体。奥氏体钢：加热和冷却时始
8、终为奥氏体。半铁素体钢：加热和冷却时，只有部分发生ct/y相变，其它部分始终保持铁素体组织。半奥氏体钢：加热和冷却时，只有部分发生ct/y相变，其它部分始终保持奥氏体组织。3、按合金元素总量分类低合金：总量＜5%中合金：
