金材第三章课件.ppt

《金材第三章课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、黑色金属——以铁及以铁碳为主的合金（钢铁）。有色金属——其他金属及其合金。§3－1合金及其组织一、合金的基本概念二、合金的组织一、合金的基本概念合金——以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。组元——组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元物质，简称元。相——合金中成分、结构及性能相同的组成部分。组织——合金中不同相之间相互组合配置的状态。换言之，数量、大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织。二、合金的组织1．固溶体间隙固溶体

2、置换固溶体2．金属化合物3．混合物单相组织多相组织1．固溶体一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。间隙固溶体——溶质原子分布于溶剂晶格中而形成的固溶体。置换固溶体——溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固溶体。间隙固溶体置换固溶体2．金属化合物在合金中，当溶质含量超过固溶体的溶解度时，除可形成固溶体外，还将出现新的相，其晶体结构不同于任一组元，而是组元之间相互作用形成一种具有金属特性的物质。两种或两种以上的相按一定的质量百分数组成的物质。3．混合物固溶强化——无论是间隙固溶体还是置换固溶体，在其

3、形成过程中，都会使溶剂晶格发生畸变，从而使合金对变形的抗力增加。也即通过溶入溶质元素形成固溶体而使金属材料强度、硬度提高的现象。间隙固溶体置换固溶体§3－2铁碳合金的基本组织与性能一、铁素体（F）二、奥氏体（A）三、渗碳体（Fe3C或Cm）四、珠光体（P）五、莱氏体（Ld）一、铁素体（F）碳溶解在α—Fe中形成的间隙固溶体，用符号F表示。铁素体的晶胞示意图铁素体的显微组织二、奥氏体（A）碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体，用符号A表示。奥氏体的晶胞示意图奥氏体的显微组织三、渗碳体（Fe3C或Cm）渗碳体是含碳量为6.6

4、9％的铁与碳的金属化合物，其化学式为Fe3C。渗碳体的晶胞示意图四、珠光体（P）珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，用符号P表示。光学显微镜观察组织电子显微镜观察组织五、莱氏体（Ld）莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物，用符号Ld表示。低温莱氏体的显微组织低温莱氏体——室温下的莱氏体，由珠光体和渗碳体组成，用符号Ld表示。§3－3铁碳合金相图一、铁碳合金相图的组成二、Fe－Fe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织三、铁碳合金的分类四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系五、Fe－Fe3C相图的应用一、铁碳合金相图的组成铁碳

5、合金相图——表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。Fe－C相图的组成在铁碳合金中，铁和碳可以形成一系列的化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等。简化后的Fe－Fe3C相图二、Fe－Fe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织1．主要特性点2．主要特性线主要特性点主要特性线三、铁碳合金的分类纯铁——含碳量小于0.0218%的铁碳合金。钢——含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金。铸铁——含碳量大于2.11%的铁碳合金。四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系随含

6、碳量的不同，其组织顺序：F→F+P→P→P+Fe3C→P+Fe3C+→→+Fe3CⅠ含碳量越高，钢的强度、硬度越高，而塑性、韧性越低，这在钢经过热处理后表现尤为明显。五、Fe－Fe3C相图的应用1．作为选材的依据2．在铸造生产中的应用3．在锻造工艺上的应用4．在热处理工艺上的应用§3－4碳素钢一、钢中常存元素及其对性能的影响二、碳素钢的分类三、碳素钢牌号及用途碳素钢——简称碳钢，是最基本的铁碳合金。它是指在冶炼时没有特意加入合金元素，且含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金。一、钢中常存元素及其对性能的影

7、响锰——有益元素，有很好的脱氧能力，还可与硫形成MnS，从而消除了硫的有害作用。硅——有益元素，脱氧能力比锰强，还能提高钢的强度及质量，硅作为杂质一般应不超过0.4%。硫——有害元素，常以FeS形式存在，易使钢材变脆（热脆性）。磷——有害元素，它使钢在低温时变脆（冷脆性）。氢——有害元素，能造成氢脆、白点等缺陷。二、碳素钢的分类1．按钢的含碳量分低碳钢：C≤0.25％中碳钢：C＝0.25％～0.60％高碳钢：C≥0.60％2．按钢的质量分普通钢：S≤0.050％，P≤0.045％优质钢：S≤0.035％，P≤0.03

8、5％高级优质钢：S≤0.025％，P≤0.025％3．按钢的用途分结构钢：含碳量一般均小于0.70%工具钢：含碳量一般均大于0.70%4．按冶炼时脱氧程度的不同分沸腾钢：脱氧程度不完全的钢镇静钢：脱氧程度完全的钢半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢三、碳素钢牌号及用途化学元素符号＋汉语拼音字母＋阿拉伯数字1．（普通）碳素结构钢2．优质碳