金相检验 教学课件 作者 张博 1金属学与热处理基础.ppt

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1、金属学与热处理基础张博阶段任务-不同热加工状态的组织分析必备知识①材料按成分分类和按用途分类②结构钢的成分③金属学基础知识铁碳相图---成分、温度、相的变化和对应组织④钢中的基本组织晶体的基本类型基本概念相：是指合金中结构相同、成分和性能均一、并以相界面相互分开的组成部分。固溶体合金按相的晶体结构特点分为金属化合物固溶体：合金组元之间以不同的比例相互混合，混合后形成固相晶体结构与某一组元相同。有置换固溶体和间隙固溶体两大类。金属化合物：合金组元之间发生相互作用而形成的一种新相钢中的基本相与基本组织实际金属的结构——工业使用的金属材料主要是合金，是多晶

2、体结构，并存在各类晶体缺陷。合金中的相结构——固溶体、金属化合物钢中基本相——α-Feγ-FeFe3C钢中的基本组织——铁素体（F）奥氏体（A）珠光体（P）渗碳体（Fe3C）马氏体（M）贝氏体（B）魏氏体（W）莱氏体（Ld）金属中相与组织的区别铁素体、渗碳体、珠光体的主要机械性能组织名称符号HBRmN/mm2A﹪AkJ/cm2铁素体渗碳体珠光体FFe3CP80相当于800180250—80050≈020～25250≈010～20铁碳合金的分类钢：含碳量小于2.11﹪的铁碳合金称为钢。白口铁：含碳量从2.11﹪到6.69﹪之间的铁碳合金称为白口铁。工业

3、纯铁：含碳量小于0.0218%，其室温组织由铁素体和三次渗碳体组成。亚共析钢：含碳量0.0218%～0.77﹪，其室温组织由铁素体和珠光体所组成。共析钢：含碳量等于0.77﹪，其室温组织全部是珠光体组成。过共析钢：含碳量0.77﹪～2.11﹪，其室温组织由珠光体和二次渗碳体组成钢按照相图平衡组织分类亚共析钢——20钢45钢65钢等共析钢——T8钢过共析钢——T10钢T12钢3Cr2W8V莱氏体钢——Cr12W18Cr4V亚共析钢共析钢过共析钢钢在冷却时的组织转变共析钢过冷奥氏体等温转变图——C曲线过冷奥氏体连续转变曲线V1冷却速度：（炉冷10℃/分）

4、珠光体；V2冷却速度：（空冷10℃/秒）珠光体或索氏体；V3冷却速度：（油冷150℃/秒）屈氏体＋马氏体；V4冷却速度：（水冷600℃/秒）马氏体；V临冷却速度：临界冷却速度。共析钢过冷奥氏体连续转变图珠光体组织类型马氏体类型贝氏体类型上贝氏体和粒状贝氏体上贝氏体粒状贝氏体魏氏体类型热处理的作用只有热作用对钢的内部组织、结构、状态和性能起决定性的作用，并不改变材料的成分、形状和尺寸。因为钢在固态下有相变，所以可通过热处理来改变钢的组织、结构和性能。钢的强化途径——淬火淬火工艺决定淬火后组织，组织决定力学性能各种淬火方法冷却曲线示意图为满足使用性能采取

5、适当回火塑性变形对金属组织和性能的影响1.性能的变化造成加工硬化，随着变形程度的增加，形变阻力增大，强度和硬度升高，塑性、韧性下降。2.显微组织的变化随着变形的方法和变形程度不同，晶粒外形的变化也不一样。在轧制过程中，各个晶粒顺着变形方向伸长，其伸长的程度随变形度的增加而增大。变形量很大时，晶粒将变为纤维状，称为纤维组织。塑性变形对金属组织和性能的影响3.回复将冷变形的金属材料在较低温度加热时，组织变化不明显，但应力显著降低，而强度、硬度和塑性变化不大。4.再结晶将冷变形的金属材料加热到高于回复的一定温度时，强度、硬度剧烈降低，塑性显著升高，恢复到变

6、形前的数值。组织变化是首先在晶粒畸变大、能量高的区域，形成与原金属结构相同的新晶粒，然后逐渐长大成等轴晶粒。塑性变形对金属组织和性能的影响5晶粒长大再结晶完成后继续升温或延长加热时间，晶粒会继续长大。如果再结晶后获得细小而均匀的等轴晶粒，继续升温或延长加热时间，晶粒逐步长大，称正常长大。如再结晶后获得大小不均匀的晶粒时，由于大小晶粒之间能量相差悬殊，加热到较高温度或保温较长时间的情况下，少数晶粒选择性急剧长大，形成极粗大的晶粒，这种现象称为二次再结晶。塑性变形对金属组织和性能的影响6.变形程度对再结晶后的晶粒大小的影响变形程度对再结晶后的晶粒大小的影

7、响特别显著。变形量较小时，晶粒保持原状。当增大变形程度达到2～10%时，变形晶粒极不均匀，会使再结晶后的晶粒特别粗大，此变形程度称为“临界变形度”，变形度大于临界变形度时，晶粒度便会越来越细。当变形度很大时（95%），又会出现再结晶后晶粒急剧长大的现象。谢谢大家Thankyou！