《4.（工程材料Ⅱ）第4讲（第2章.工程结构钢）》.pdf

第2章工程结构钢 主 讲：王军伟 机械工程学院 2013年9月 1 本章内容提要 一. 前言 二. 工程结构钢的合金化 三. 铁素体-珠光体钢 四. 低碳贝氏体和马氏体钢 五. 工程结构钢的冶金工艺特点 2 工作条件对材料性 结 工程结构钢 能要求不同，则合 构 金化方案及热处理 方法不同。 钢 机械制造结构钢 概念：专门用于制造各种工程结构钢的一大类钢种。 桥梁 船舶 3 油井 钢轨 性能要求：较高的屈服强度、塑性、韧性、低温韧性 （50℃）、耐大气腐蚀、良好的工艺性能（冷弯、冲 压、剪切、良好焊接性）。 分类：碳素工程结构钢(70%)、高强度低合金钢(20%)。 4 本章内容提要 一. 前言 二. 工程结构钢的合金化 三. 铁素体-珠光体钢 四. 低碳贝氏体和马氏体钢 五. 工程结构钢的冶金工艺特点 5 常用工程结构钢：热轧或正火状态； 组织：铁素体+珠光体（F+P） 缺点：不能承受更大载荷，结构太重。 解决方法：向铁素体+珠光体组织中加入合金元素， 提高强韧性。 6 2.1 工程结构钢的强化 在铁素体+珠光体钢中，合金元素对强化的贡献： （1）溶入铁素体，固溶强化； （2 ）细化晶粒，细晶强化； （3 ）析出弥散碳化物、碳氮化物，沉淀强化； （4 ）增加珠光体含量； 7 （1）固溶强化 概念：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的 晶格畸变从而使合金强度提高的现象。 方式：利用Mn、Si、Cu、P等元素溶入铁素体来提高 低碳钢塑形储备 强度。 大，加入一定量P 不至过多降低韧性 ◆P：强化作用最大，一般0.1%。 和塑性。 ◆Mn、Si：常用固溶强化元素，Mn≤2%，Si ≤0.8%，否则对塑形、韧性、冷弯性能和焊接性不 理。 ◆Cu：作为钢中的残余元素加以利用，可以提高耐 大气腐蚀性能，一般为0.25% ~0.5%。 8