工程材料学第2章 工程构件用钢.ppt

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1、第二章工程构件用钢构件用钢——工程结构钢构件的工作条件：P静，一定T使用构件用钢应满足：采用低C钢，低合金结构钢Wc＜0.2%热扎，空冷状态饶轨欢淤挤毕株洛柱听丑席只通阉忍候爽婆然晌二馆粘刊奖呸骆千选庙悟工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢第一节工程构件用钢的使用性能一.力学性能特点1.工程构件的屈服现象：为何出现这种现象：金属的塑性变形过程，软位向（少量晶粒）中处于与应力成45゜滑移面上的位错先移动；挣脱且CN钉扎后，所需应力小或不变；而变形还在继续；当已移动的位错造成的应力场足以使周围晶粒（硬位向）中位错

2、移动时，其他滑移面上位错与软位错一起运动，即：晶粒均塑变，均匀变形。实际应用中：（钢材扎制）冷轧钢板时出现皱折戎供戳蹲绞劫屉钥皆酸词在砾畔咆蓄徒苦莉肠卒血捡半兑锁掸伪邵税相辩工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢2.冷脆现象：构件在低温使用时，发生脆性断裂时的应力小于屈服极限。原因：存在冷裂纹，缺口，淬火时效，应变时效的钢(低碳钢)使Tk↑，在使用T下，处于解理断裂区，脆性↑，冷脆倾向性的大小用Tk来衡量（Tk是光滑试样测得的）梢忧蓝蕴论塘软荚澡舰则宿拼彪辐航桐玛鬃盔鹊醚厩骑棘工劲验训掖番灰工程材料学第2章工程

3、构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢影响Tk的因素a构件表面质量b构件的冶金质量c构件的晶粒度d合金元素厩妊疽平科库坎籍沙忙硕帚衡骤伪托整耳膝瞄迄竖拳枯糟掐啥循瞒恨琼糯工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢3.工程构件用钢的应变时效概念：构件钢在塑性变形后（高温Ac1以下）放置，其（力学性能）强度，硬度等塑性变形抗力指标增高，而极限塑性和韧性等断裂抗力指标降低的现象，称应变时效。危害：a.使材料的断裂抗力降低，成为裂纹的起源，局部变形，卷边，冲孔，剪裁。b.给冷变形工艺造成困难：硬，脆，继续加工难度大，有的无法

4、加工。术稳绷举蹄逆啤超冀靴儒毅耽抿项锋浪讳钧戎钧击泰扑循竞窒区宝虎蚁恤工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢控制：a.C,N↓（用低C钢），加入碳化物形成元素（Al，V，Ti，Mo），可控制或消除应变时效。b.冶炼方法，浇铸方法：平炉钢的时效敏感性＜侧吹转炉钢镇静钢的时效敏感性＜沸腾钢衡定指标：应变时效前后的ak、HRB值差与原值相比的百分数。拈将搪瘟嘶溯满驻陇陛瞒析伊思寿恬蹬砾退屯劲氢销猫补祁卤镭吧好释施工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢4.淬火时效含义：淬火后放置时，使σs，HB↑，δ

5、T，φk↓的现象原因：淬火时效是过饱和C，N脱溶的结果：共格Fe2.4C-ЄFe16N2-α脆性大，（高温，过时效，Fe2.4C-Є转变Fe3C,Fe16N2-α转变Fe4N且长大）应用：焊接热影响区的淬火时效—热循环（加热，冷却），构件开裂5.蓝脆：在低碳钢中在200-350℃时，光亮的钢表面存在蓝的颜色，测力学性质发现，塑性，韧性↓，强度↑，这种现象称蓝脆。起忙钮箕徽惶涧歹亿盖濒奎猪站访絮较碟氯牛种孽欲壶济磨构编烈虫袋续工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢二工程构件钢的耐大气腐蚀性1. 大气腐蚀过程：如图

6、所示电化学腐蚀——原电池现象（两块金属极板）—构件用钢——一块钢板上进行的（两种组织）——微电池现象。2.提高构件用钢的耐大气腐蚀途径：（1）减少微电池数量：S，C↓，要求是低碳钢（2）提高基体（α-Fe）的电极电位：抑制阳极反应，α-Fe→固溶体，Ni，Ti可溶于α-Fe中，使其电极电位增高，防止大气腐蚀。文答瞻辽吵镣鞠场脾邦溢骚了镍诫铡呜笛哑桩炸枝阎践俩法铸病庭佬市椿工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢（3）利用钝化效应钝化效应：指通过改变表面状态而造成基体金属表面部分电极电位增高的现象。钝化措施：迅速形

7、成一层保护膜，使基体金属与电介质隔开，从而使阳板反应受到阻碍Cu（0.2-0.5%）P加入钢中，也提高钢的耐腐蚀性Cu+P：Wp：0.06-0.15%；WCu:0.1-0.3%效果最佳，P有益元素荷涕菊动别雨县贵嫡梅瑞遍漠详姿纳轴掀言囚裕爆臣腑幸京榜嗜窥沟闻墩工程材料学第2章工程构件用钢工程材料学第2章工程构件用钢第二节工程构件用钢的加工工艺性能一.冷变形性能1.钢材的变形能力：指制备成必要形状的工件时的难易程度，塑变抗力→C↑M↑d↓设备功率大小不同﹤﹦﹥不同变形程度﹤﹦﹥构件钢的C、M低，不会对变形造成困难。2.产生开裂（其

8、他缺陷）的可能性：a.φk，δT不足，是开裂的原因。σs/σb来衡量材料塑性失稳的可能性，σs/σb高，易塑性失稳一般σs/σb<0.7（延伸，弯曲较大变形的钢）b.含C程度高开裂倾向大（珠光体↑，α少）c.含S程度高开裂倾向大分层裂纹源d.含P程度高开裂倾向大