合金化原理ppt课件.ppt

《合金化原理ppt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、第一篇钢铁材料第一章钢的合金化概论1合金钢，在碳钢的基础上，有意识地加入一些合金元素（Me）的钢。常加入元素有锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)、镍(Ni)、稀土(RE)等元素。碳钢价格低廉，工艺性能好，力学性能能够满足一般工程和机械的使用要求，是工业中用量最大的金属材料，但工业生产不断对钢提出更高的要求。1、淬透性差2、回火稳定性差3、综合机械性能低4、不能满足某些特殊场合要求碳钢不足具体表现合金钢弥补碳钢缺点引言2（1）使用性能方面：低温韧性高，高温下蠕变强度、硬度及抗氧化性高，耐蚀性好等；（2）工艺性能方面：具有良好的热塑性、冷

2、变形性、切削性、淬透性和焊接性等。Me与铁、碳及合金元素之间的相互作用，改变了钢铁中各相的稳定性，并产生了许多新相，从而改变了原有的组织或形成新的组织，在宏观上表现为改变了钢铁材料的使用和工艺性能。合金钢的优点改良原因31.1碳钢简介1.2钢的合金化原理1.4合金钢的分类与编号主要内容碳钢中的常存杂质碳钢的分类Me在钢中的存在形式Me与铁和碳的相互作用Me对Fe-Fe3C相图的影响Me对钢的相变的影响Me对钢强韧化的影响Me对钢工艺性的影响1.3金属材料的环境协调性设计4重点及基本要求1.了解碳钢中的常存元素及其影响、碳钢的分类。2.

3、第二节是本章重点、难点。要求全面掌握合金元素在钢中的存在形式，与铁和碳的相互作用，对Fe-Fe3C相图、对钢的热处理及组织与性能的影响规律。3.掌握合金钢的分类与编号。5几个基本概念合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。杂质：冶炼时由原材料以及冶炼方法、工艺操作而带入的化学元素。碳钢：含碳量在0.0218-2.11%范围内的铁碳合金。合金钢：在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。6低合金钢：一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。中合金钢：一般指合金元素总含量在5～10%范围内的钢。高合金

4、钢：一般指合金元素总含量超过10%的钢。微合金钢：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。71.1碳钢简介8生产流程图9一、碳钢中的杂质（一）常存杂质：1.锰（Mn）和硅（Si）炼钢过程中随脱氧剂或者由生铁残存而进入钢中的。Mn：在碳钢中的含量一般小于0.8%。可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。Si：在钢中的含量通常小于0.5%。可固溶，也可形成SiO2夹杂物。Mn和Si是有益杂质，但夹杂物M

5、nS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。1.1碳钢简介102．硫（S）和磷（P）S：在固态铁中的溶解度极小，S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。发生热脆(裂)。P：可固溶于α-铁，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。S和P是有害杂质，但可以改善钢的切削加工性能。1.1碳钢简介11（二）隐存杂质―氮（N）、氢（H）、氧（O）N：在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效。N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。H：在钢中和应力

6、的联合作用将引起金属材料产生氢脆。O：在钢中形成硅酸盐2MnO•SiO2、MnO•SiO2或复合氧化物MgO•Al2O3、MnO•Al2O3。N、H、O是有害杂质。1.1碳钢简介12（三）偶存杂质―Cu、Sn、Pb、Ni、Cr等与炼钢过程中所使用的矿石和废钢有关。1.1碳钢简介13二、碳钢的分类400C1400C1200C1000C800C600C1600CFe1%C2%C3%C4%C5%C6%C6.70%CLgadSteelCastIron1．按钢中的碳含量（1）按Fe-Fe3C相图分类亚共析钢：0.0218%≤wc≤0.77%共析

7、钢：wc=0.77%过共析钢：0.77%＜wc≤2.11%（2）按钢中碳含量的多少分类低碳钢：wc≤0.25%中碳钢：0.25%＜wc≤0.6%高碳钢：wc＞0.6%1.1碳钢简介亚过SE142．按钢的质量（品质即S、P含量）可分为：（1）普通碳素钢：wS≤0.05%，wP≤0.045%。（2）优质碳素钢：wS≤0.035%，wP≤0.035%。（3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%，wP≤0.03%。（4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%，wP≤0.025%。1.1碳钢简介153．按钢的用途分类，碳钢可分为（1）碳素结构钢：主要用

8、于各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等。也可用于不太重要的机件。（2）优质碳素结构钢：主要用于制造各种机器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。（3）碳素工具钢：主要用于制造各种工具，如刃具、模具、量具等。（4）一般工程用铸